قائمة طعام
مجانا
تسجيل
بيت  /  سيناريوهات القصص الخيالية/ الحث المغناطيسي. تعريف ووصف الظاهرة. ناقلات الحث المغناطيسي. خطوط الحث المغناطيسي - هايبر ماركت المعرفة تعريف خط الحث للمجال المغناطيسي

الحث المغناطيسي. تعريف ووصف الظاهرة. ناقلات الحث المغناطيسي. خطوط الحث المغناطيسي - هايبر ماركت المعرفة تعريف خط الحث للمجال المغناطيسي

بالفعل في القرن السادس. قبل الميلاد. وفي الصين كان معروفاً أن بعض الخامات لها القدرة على جذب بعضها البعض وجذب الأجسام الحديدية. وقد تم العثور على قطع من هذه الخامات بالقرب من مدينة مغنيسيا في آسيا الصغرى، ولذلك سميت بهذا الاسم مغناطيس.

كيف يتفاعل المغناطيس والأجسام الحديدية؟ دعونا نتذكر لماذا تنجذب الأجسام المكهربة؟ لأن شكلًا غريبًا من المادة يتشكل بالقرب من شحنة كهربائية - وهو المجال الكهربائي. يوجد شكل مشابه من المادة حول المغناطيس، ولكن له طبيعة أصل مختلفة (بعد كل شيء، الخام محايد كهربائيًا)، ويسمى حقل مغناطيسي.

لدراسة المجال المغناطيسي، يتم استخدام مغناطيس مستقيم أو حدوة حصان. أماكن معينة على المغناطيس لها أكبر تأثير جذاب، وتسمى أعمدة(الشمال والجنوب). الأقطاب المغناطيسية المتقابلة تتجاذب، والأقطاب المغناطيسية المتشابهة تتنافر.

لخصائص قوة المجال المغناطيسي، استخدم ناقل تحريض المجال المغناطيسي B. يتم تمثيل المجال المغناطيسي بيانيا باستخدام خطوط القوة ( خطوط الحث المغناطيسي). خطوط مغلقة، ليس لها بداية ولا نهاية. المكان الذي تخرج منه الخطوط المغناطيسية هو القطب الشمالي، وتدخل الخطوط المغناطيسية إلى القطب الجنوبي.

يمكن جعل المجال المغناطيسي "مرئيًا" باستخدام برادة الحديد.

المجال المغناطيسي للموصل الحامل للتيار

والآن حول ما وجدناه هانز كريستيان أورستدو أندريه ماري أمبيرفي عام 1820. اتضح أن المجال المغناطيسي لا يوجد فقط حول المغناطيس، ولكن أيضًا حول أي موصل يحمل تيارًا. أي سلك، مثل سلك المصباح، الذي يمر عبره التيار الكهربائي هو مغناطيس! يتفاعل سلك يمر به تيار مع مغناطيس (حاول وضع بوصلة بالقرب منه)، ويتفاعل سلكان يمر بهما تيار مع بعضهما البعض.

خطوط المجال المغناطيسي ذات التيار المباشر عبارة عن دوائر حول الموصل.

اتجاه ناقلات الحث المغناطيسي

يمكن تعريف اتجاه المجال المغناطيسي عند نقطة معينة على أنه الاتجاه الذي يشير إليه القطب الشمالي لإبرة البوصلة الموضوعة عند تلك النقطة.

يعتمد اتجاه خطوط الحث المغناطيسي على اتجاه التيار في الموصل.

يتم تحديد اتجاه ناقل الحث وفقًا للقاعدة المثقابأو القاعدة اليد اليمنى.


ناقلات الحث المغناطيسي

هذه كمية متجهة تميز عمل القوة في المجال.


تحريض المجال المغناطيسي لموصل مستقيم لا نهائي مع تيار على مسافة r منه:


تحريض المجال المغناطيسي في وسط ملف دائري رفيع نصف قطره r:


تحريض المجال المغناطيسي الملف اللولبي(ملف يتم تمرير تيار دوراته بالتتابع في اتجاه واحد):

مبدأ التراكب

إذا تم إنشاء مجال مغناطيسي عند نقطة معينة في الفضاء بواسطة عدة مصادر للمجال، فإن الحث المغناطيسي هو المجموع المتجه لتحريضات كل مجال على حدة


الأرض ليست مجرد شحنة سالبة كبيرة ومصدر للمجال الكهربائي، ولكن في نفس الوقت المجال المغناطيسي لكوكبنا يشبه مجال المغناطيس المباشر ذي الأبعاد الهائلة.

الجنوب الجغرافي قريب من الشمال المغناطيسي، والشمال الجغرافي قريب من الجنوب المغناطيسي. إذا تم وضع بوصلة في المجال المغناطيسي للأرض، فإن سهمها الشمالي يتجه على طول خطوط الحث المغناطيسي في اتجاه القطب المغناطيسي الجنوبي، أي أنه سيوضح لنا أين يقع الشمال الجغرافي.

تتغير العناصر المميزة للمغناطيسية الأرضية ببطء شديد مع مرور الوقت - التغييرات العلمانية. ومع ذلك، من وقت لآخر تحدث العواصف المغناطيسية، عندما يتشوه المجال المغناطيسي للأرض بشكل كبير لعدة ساعات ثم يعود تدريجياً إلى قيمه السابقة. مثل هذا التغيير الجذري يؤثر على رفاهية الناس.

المجال المغناطيسي للأرض هو "درع" يحمي كوكبنا من الجزيئات التي تخترق الفضاء ("الرياح الشمسية"). بالقرب من القطبين المغناطيسيين، تقترب تدفقات الجسيمات من سطح الأرض. أثناء التوهجات الشمسية القوية، يتشوه الغلاف المغناطيسي، ويمكن لهذه الجزيئات أن تنتقل إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي، حيث تصطدم بجزيئات الغاز، لتشكل الشفق القطبي.


تكون جزيئات ثاني أكسيد الحديد الموجودة على الفيلم المغناطيسي ممغنطة للغاية أثناء عملية التسجيل.

تنزلق قطارات الرفع المغناطيسي على الأسطح دون أي احتكاك على الإطلاق. القطار قادر على الوصول إلى سرعة تصل إلى 650 كم/ساعة.


عمل الدماغ، ونبض القلب يرافقه نبضات كهربائية. في هذه الحالة، يظهر مجال مغناطيسي ضعيف في الأعضاء.

المجال المغناطيسي هو أحد مكونات المجال الكهرومغناطيسي الذي يظهر في وجود مجال كهربائي متغير مع الزمن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة تيار من الجسيمات المشحونة، أو بواسطة العزوم المغناطيسية للإلكترونات في الذرات (المغناطيس الدائم).

الحث المغناطيسي-الكمية المتجهة، وهي القوة المميزة للمجال المغناطيسي عند نقطة معينة في الفضاء. يوضح القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على شحنة تتحرك بسرعة.

خطوط الحث المغناطيسي(خطوط المجال المغناطيسي) هي خطوط مرسومة في مجال مغناطيسي بحيث يتطابق عند كل نقطة في المجال مماس خط الحث المغناطيسي مع اتجاه المتجه فيفي هذه المرحلة في الميدان.

يمكن ملاحظة خطوط الحث المغناطيسي بسهولة أكبر باستخدام خطوط صغيرة

برادة الحديد على شكل إبرة، وهي ممغنطة في المجال قيد الدراسة وتتصرف مثل الإبر المغناطيسية الصغيرة (تدور إبرة مغناطيسية حرة في مجال مغناطيسي بحيث يتطابق محور الإبرة الذي يربط قطبها الجنوبي مع الشمال مع الاتجاه في).

يظهر نوع خطوط الحث المغناطيسي لأبسط المجالات المغناطيسية

في التين. من الشكل. ب- زيمكن ملاحظة أن هذه الخطوط تحتوي على موصل يحمل تيارًا ويخلق مجالًا. بالقرب من الموصل تقع في مستويات متعامدة مع الموصل.

ن
يتم تحديد اتجاه خطوط الحث بواسطة حكم المثقاب: إذا قمت بربط المثقاب في اتجاه ناقل الكثافة الحالي في الموصل، فإن اتجاه حركة مقبض المثقاب سيشير إلى اتجاه خطوط الحث المغناطيسي.

خطوط المجال المغناطيسي

لا يمكن للتيار أن ينقطع عند أي نقطة، أي لا يبدأ ولا ينتهي: فهي إما مغلقة (الشكل 1). ب، ج، د)،أو أنها تلتف بلا نهاية حول سطح معين، وتملأه بكثافة في كل مكان، ولكنها لا تعود أبدًا مرة ثانية إلى أي نقطة على السطح.

نظرية غاوس للحث المغناطيسي

إن تدفق ناقل الحث المغناطيسي عبر أي سطح مغلق هو صفر:

وهذا يعادل حقيقة أنه لا توجد في الطبيعة "شحنات مغناطيسية" (أحادية القطب) من شأنها أن تخلق مجالًا مغناطيسيًا، تمامًا كما تخلق الشحنات الكهربائية مجالًا كهربائيًا. بمعنى آخر، توضح نظرية غاوس للحث المغناطيسي أن المجال المغناطيسي موجود دوامة.

2 قانون بيو-سافارت-لابلاس

دع تيارًا مباشرًا يتدفق على طول الكفاف γ الموجود في الفراغ - النقطة التي يتم البحث عندها عن المجال، ثم يتم التعبير عن تحريض المجال المغناطيسي عند هذه النقطة بالتكامل (في نظام SI)

الاتجاه عمودي، أي عمودي على المستوى الذي يقعون فيه، ويتزامن مع مماس خط الحث المغناطيسي. يمكن العثور على هذا الاتجاه من خلال قاعدة العثور على خطوط الحث المغناطيسي (قاعدة المسمار الأيمن): يعطي اتجاه دوران رأس المسمار الاتجاه إذا كانت الحركة الانتقالية للمثقاب تتوافق مع اتجاه التيار في العنصر. يتم تحديد معامل المتجه بالتعبير (في نظام SI)

يتم إعطاء إمكانات المتجه بواسطة التكامل (في نظام SI)

يمكن الحصول على قانون Biot-Savart-Laplace من معادلات ماكسويل للمجال الثابت. وفي هذه الحالة تكون المشتقات الزمنية تساوي 0، وبالتالي فإن معادلات المجال في الفراغ تأخذ الشكل (في نظام SGS)

أين هي الكثافة الحالية في الفضاء. في هذه الحالة، المجالات الكهربائية والمغناطيسية مستقلة. دعونا نستخدم إمكانات المتجه للمجال المغناطيسي (في نظام SGS):

يسمح لنا مقياس ثبات المعادلات بفرض شرط إضافي واحد على إمكانات المتجه:

بتوسيع الدوار المزدوج باستخدام صيغة تحليل المتجهات، نحصل على معادلة محتملة للجهد المتجه مثل معادلة بواسون:

يتم تقديم حلها الخاص من خلال تكامل مشابه للإمكانات النيوتونية:

ثم يتم تحديد المجال المغناطيسي بالتكامل (في نظام SGS)

يشبه في الشكل قانون بيوت-سافارت-لابلاس. يمكن جعل هذه المراسلات دقيقة إذا استخدمنا الدوال المعممة وقمنا بتدوين كثافة التيار المكاني المقابلة للملف مع التيار في الفضاء الفارغ. الانتقال من التكامل على كامل المساحة إلى التكامل المتكرر على طول الملف وعلى طول المستويات المتعامدة معه في الاعتبار ذلك

نحصل على قانون بيوت - سافارت - لابلاس لمجال الملف الذي يمر به تيار.

لتصوير المجال المغناطيسي بصريًا، يتم استخدام خطوط الحث المغناطيسي. خط الحث المغناطيسي يسمون خطًا عند كل نقطة يتم فيه توجيه تحريض المجال المغناطيسي (المتجه) بشكل عرضي إلى المنحنى. يتزامن اتجاه هذه الخطوط مع اتجاه المجال. وتم الاتفاق على ضرورة رسم خطوط الحث المغناطيسي بحيث يكون عدد هذه الخطوط لكل وحدة مساحة للموقع المتعامد عليها مساوياً لوحدة الحث في مساحة مجال معينة. ثم يتم الحكم على المجال المغناطيسي من خلال كثافة خطوط الحث المغناطيسي. عندما تكون الخطوط أكثر كثافة، يكون معامل تحريض المجال المغناطيسي أكبر. خطوط الحث المغناطيسي مغلقة دائمًاعلى عكس خطوط شدة المجال الكهروستاتيكيوهي مفتوحة (تبدأ وتنتهي بالرسوم). تم العثور على اتجاه خطوط الحث المغناطيسي وفقًا لقاعدة المسمار الأيمن: إذا تزامنت الحركة الانتقالية للمسمار مع اتجاه التيار، فإن دورانه يحدث في اتجاه خطوط الحث المغناطيسي.على سبيل المثال، دعونا نعطي صورة لخطوط الحث المغناطيسي لتيار مباشر يتدفق بشكل عمودي على مستوى الرسم منا خارج الرسم (الشكل 2).

أنا
أ
Ä
أرز. 3

دعونا نجد تداول تحريض المجال المغناطيسي حول دائرة نصف قطرها التعسفي أ، بالتزامن مع خط الحث المغناطيسي. يتم إنشاء الحقل بواسطة التيار والقوة أنا، يتدفق على طول موصل طويل بلا حدود يقع بشكل عمودي على مستوى الرسم (الشكل 3). يتم توجيه تحريض المجال المغناطيسي بشكل عرضي إلى خط الحث المغناطيسي. دعونا نحول التعبير، حيث أن a = 0 و cosa = 1. يتم حساب تحريض المجال المغناطيسي الناتج عن تيار يتدفق عبر موصل طويل بلا حدود بواسطة الصيغة: ب= m0m أنا/(2 ص أ)، الذي - التي تم العثور على دوران المتجه على طول هذا الكفاف باستخدام الصيغة (3):    ، لأن - محيط. لذا، يمكن إثبات أن هذه العلاقة صالحة لشكل محيط بموصل يحمل تيارًا. إذا تم إنشاء مجال مغناطيسي بواسطة نظام من التيارات أنا 1, أنا 2, ... , أنان، فإن دوران تحريض المجال المغناطيسي على طول حلقة مغلقة تحيط بهذه التيارات يساوي

(4)

العلاقة (4) هي قانون التيار الإجمالي: إن دوران تحريض المجال المغناطيسي على طول دائرة مغلقة اعتباطية يساوي حاصل ضرب الثابت المغناطيسي، والنفاذية المغناطيسية، والمجموع الجبري للتيارات التي تغطيها هذه الدائرة.



يمكن العثور على القوة الحالية باستخدام الكثافة الحالية ي: أين س- مساحة المقطع العرضي للموصل. ثم يتم كتابة القانون الحالي الإجمالي كما

(5)

الفيض المغناطيسي.

قياسًا على تدفق شدة المجال الكهربائي، يتم تقديم تدفق تحريض المجال المغناطيسي أو التدفق المغناطيسي. التدفق المغناطيسي من خلال بعض الأسطح اذكر عدد خطوط الحث المغناطيسي التي تخترقها. يجب أن يكون هناك سطح بمساحة س. للعثور على التدفق المغناطيسي من خلاله، نقسم السطح عقليًا إلى مناطق أولية من المساحة س، والتي يمكن اعتبارها مسطحة، والمجال داخلها موحد (الشكل 4). ثم التدفق المغناطيسي الأولي دبمن خلال هذا السطح يساوي: دب = ب سكوس  = بن س، أين ب- وحدة تحريض المجال المغناطيسي في موقع الموقع،  - الزاوية بين المتجه والعمودي للموقع، بن = ب cos  هو إسقاط تحريض المجال المغناطيسي في الاتجاه الطبيعي. الفيض المغناطيسي F B عبر السطح بأكمله يساوي مجموع هذه التدفقات دب، أي.

أ
س
س
أرز. 4

(6)

لأن جمع الكميات المتناهية الصغر هو التكامل.

في وحدات SI، يتم قياس التدفق المغناطيسي بالويبر (Wb). 1 واط = 1 طن · 1 م2.

نظرية غاوس للمجال المغناطيسي

في الديناميكا الكهربائية تم إثبات النظرية التالية: التدفق المغناطيسي الذي يخترق سطحًا مغلقًا عشوائيًا هو صفر ، أي.

وتسمى هذه النسبة نظرية غاوس للمجال المغناطيسي. هذه النظرية هي نتيجة لحقيقة أنه في الطبيعة لا توجد "شحنات مغناطيسية" (على عكس الشحنات الكهربائية) وأن خطوط الحث المغناطيسي مغلقة دائمًا (على عكس خطوط شدة المجال الكهروستاتيكي، التي تبدأ وتنتهي عند الشحنات الكهربائية).

العمل على حركة موصل مع تيار في مجال مغناطيسي

+
dx
Ä
ه
ل
ج
د
أنا
Ä
Ä
Ä
أرز. 5

من المعروف أن قوة أمبير تؤثر على موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي. إذا تحرك الموصل، فإن هذه القوة تعمل أثناء حركته. دعونا نحددها لحالة خاصة. دعونا نفكر في دائرة كهربائية، أحد الأقسام العاصمةوالتي يمكن أن تنزلق (بدون احتكاك) على طول جهات الاتصال. في هذه الحالة، تشكل السلسلة كفافًا مسطحًا. تقع هذه الدائرة في مجال مغناطيسي منتظم مع تحريض عمودي على مستوى الدائرة الموجه نحونا (الشكل 5). إلى الموقع العاصمةتعمل قوة أمبير

F = بي آي إلسينا =BIL, (8)

أين ل- طول القسم، أنا- قوة التيار المتدفق عبر الموصل. - الزاوية بين اتجاهي التيار والمجال المغناطيسي. (في هذه الحالة = 90° و sin  = 1). نجد اتجاه القوة باستخدام قاعدة اليد اليسرى. عند تحريك منطقة ما العاصمةإلى مسافة ابتدائية dxيتم العمل الابتدائي دا، متساوي دا = و دكس. وبالنظر إلى (8) نحصل على:

دا = BIl dx = IB dS = أنا dФب، (9)

بسبب ال دي إس = ل دي إكس- المنطقة التي وصفها الموصل أثناء حركته، دب = ب · د س- التدفق المغناطيسي عبر هذه المنطقة أو التغير في التدفق المغناطيسي عبر مساحة الحلقة المغلقة المسطحة. التعبير (9) صالح أيضًا للمجال المغناطيسي غير المنتظم. هكذا، إن الشغل المبذول لتحريك حلقة مغلقة ذات تيار ثابت في مجال مغناطيسي يساوي حاصل ضرب قوة التيار والتغير في التدفق المغناطيسي عبر مساحة هذه الحلقة.

ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

وظاهرة الحث الكهرومغناطيسي هي كما يلي: مع أي تغير في التدفق المغناطيسي الذي يخترق المنطقة التي تغطيها الدائرة الموصلة تنشأ فيها قوة دافعة كهربائية. يسمونها emf. تعريفي . إذا كانت الدائرة مغلقة، ثم تحت تأثير القوى الدافعة الكهربية. يظهر تيار كهربائي يسمى تعريفي .

دعونا نفكر في إحدى التجارب التي أجراها فاراداي للكشف عن التيار المستحث، وبالتالي القوة الدافعة الكهربية. تعريفي. إذا تم دفع أو سحب مغناطيس إلى ملف لولبي متصل بجهاز قياس كهربائي حساس للغاية (الجلفانومتر) (الشكل 6)، فمع تحرك المغناطيس، يتم ملاحظة انحراف إبرة الجلفانومتر، مما يشير إلى حدوث تيار مستحث. ويلاحظ نفس الشيء عندما يتحرك الملف اللولبي بالنسبة للمغناطيس. إذا كان المغناطيس والملف اللولبي ثابتين بالنسبة لبعضهما البعض، فلن يحدث تيار مستحث. وهكذا، مع الحركة المتبادلة لهذه الأجسام، يحدث تغير في التدفق المغناطيسي الناتج عن المجال المغناطيسي للمغناطيس خلال لفات الملف اللولبي، مما يؤدي إلى ظهور تيار مستحث ناجم عن القوى الدافعة الكهربية الناشئة. تعريفي.

س
ز
ن
أرز. 6

قاعدة لينز

يتم تحديد اتجاه التيار التعريفي حكم لينز :دائمًا ما يكون للتيار المستحث اتجاه بحيث يمنع المجال المغناطيسي الذي يخلقه التغير في التدفق المغناطيسي الذي يسبب هذا التيار. ويترتب على ذلك أنه مع زيادة التدفق المغناطيسي، فإن التيار المستحث الناتج سيكون له اتجاه بحيث يتم توجيه المجال المغناطيسي الناتج عنه ضد المجال الخارجي، مما يعاكس الزيادة في التدفق المغناطيسي. على العكس من ذلك، يؤدي انخفاض التدفق المغناطيسي إلى ظهور تيار تحريضي، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا يتزامن اتجاهه مع المجال الخارجي.

لتصوير المجال المغناطيسي بصريًا، يتم استخدام خطوط الحث المغناطيسي. خط الحث المغناطيسي يسمون خطًا عند كل نقطة يتم فيه توجيه تحريض المجال المغناطيسي (المتجه) بشكل عرضي إلى المنحنى. يتزامن اتجاه هذه الخطوط مع اتجاه المجال. وتم الاتفاق على ضرورة رسم خطوط الحث المغناطيسي بحيث يكون عدد هذه الخطوط لكل وحدة مساحة للموقع المتعامد عليها مساوياً لوحدة الحث في مساحة مجال معينة. ثم يتم الحكم على المجال المغناطيسي من خلال كثافة خطوط الحث المغناطيسي. عندما تكون الخطوط أكثر كثافة، يكون معامل تحريض المجال المغناطيسي أكبر. خطوط الحث المغناطيسي مغلقة دائمًاعلى عكس خطوط شدة المجال الكهروستاتيكيوهي مفتوحة (تبدأ وتنتهي بالرسوم). تم العثور على اتجاه خطوط الحث المغناطيسي وفقًا لقاعدة المسمار الأيمن: إذا تزامنت الحركة الانتقالية للمسمار مع اتجاه التيار، فإن دورانه يحدث في اتجاه خطوط الحث المغناطيسي.على سبيل المثال، دعونا نعطي صورة لخطوط الحث المغناطيسي لتيار مباشر يتدفق بشكل عمودي على مستوى الرسم منا خارج الرسم (الشكل 2).

أنا
أ
Ä
أرز. 3

دعونا نجد تداول تحريض المجال المغناطيسي حول دائرة نصف قطرها التعسفي أ، بالتزامن مع خط الحث المغناطيسي. يتم إنشاء الحقل بواسطة التيار والقوة أنا، يتدفق على طول موصل طويل بلا حدود يقع بشكل عمودي على مستوى الرسم (الشكل 3). يتم توجيه تحريض المجال المغناطيسي بشكل عرضي إلى خط الحث المغناطيسي. دعونا نحول التعبير، حيث أن a = 0 و cosa = 1. يتم حساب تحريض المجال المغناطيسي الناتج عن تيار يتدفق عبر موصل طويل بلا حدود بواسطة الصيغة: ب= m0m أنا/(2 ص أ)، الذي - التي تم العثور على دوران المتجه على طول هذا الكفاف باستخدام الصيغة (3): م 0 م أنا، لأن - محيط. لذا، يمكن إثبات أن هذه العلاقة صالحة لشكل محيط بموصل يحمل تيارًا. إذا تم إنشاء مجال مغناطيسي بواسطة نظام من التيارات أنا 1, أنا 2, ... , أنان، فإن دوران تحريض المجال المغناطيسي على طول حلقة مغلقة تحيط بهذه التيارات يساوي

(4)

العلاقة (4) هي قانون التيار الإجمالي: إن دوران تحريض المجال المغناطيسي على طول دائرة مغلقة اعتباطية يساوي حاصل ضرب الثابت المغناطيسي، والنفاذية المغناطيسية، والمجموع الجبري للتيارات التي تغطيها هذه الدائرة.

يمكن العثور على القوة الحالية باستخدام الكثافة الحالية ي: أين س- مساحة المقطع العرضي للموصل. ثم يتم كتابة القانون الحالي الإجمالي كما

(5)

الفيض المغناطيسي.

قياسًا على تدفق شدة المجال الكهربائي، يتم تقديم تدفق تحريض المجال المغناطيسي أو التدفق المغناطيسي. التدفق المغناطيسي من خلال بعض الأسطح اذكر عدد خطوط الحث المغناطيسي التي تخترقها. يجب أن يكون هناك سطح بمساحة س. للعثور على التدفق المغناطيسي من خلاله، نقسم السطح عقليًا إلى مناطق أولية من المساحة س، والتي يمكن اعتبارها مسطحة، والمجال داخلها موحد (الشكل 4). ثم التدفق المغناطيسي الأولي دبمن خلال هذا السطح يساوي: دب = ب سكوس أ = بن س، أين بهي وحدة تحريض المجال المغناطيسي في موقع الموقع، وهي الزاوية بين المتجه والعادي للموقع، بن = ب cos a هو إسقاط تحريض المجال المغناطيسي على الاتجاه الطبيعي. الفيض المغناطيسي F B عبر السطح بأكمله يساوي مجموع هذه التدفقات دب، أي.

أ
س
س
أرز. 4

(6)

لأن جمع الكميات المتناهية الصغر هو التكامل.

في وحدات SI، يتم قياس التدفق المغناطيسي بالويبر (Wb). 1 واط = 1 طن · 1 م2.

نظرية غاوس للمجال المغناطيسي

في الديناميكا الكهربائية تم إثبات النظرية التالية: التدفق المغناطيسي الذي يخترق سطحًا مغلقًا عشوائيًا هو صفر ، أي.

وتسمى هذه النسبة نظرية غاوس للمجال المغناطيسي. هذه النظرية هي نتيجة لحقيقة أنه في الطبيعة لا توجد "شحنات مغناطيسية" (على عكس الشحنات الكهربائية) وأن خطوط الحث المغناطيسي مغلقة دائمًا (على عكس خطوط شدة المجال الكهروستاتيكي، التي تبدأ وتنتهي عند الشحنات الكهربائية).

العمل على حركة موصل مع تيار في مجال مغناطيسي

+
dx
Ä
ه
ل
ج
د
أنا
Ä
Ä
Ä
أرز. 5

من المعروف أن قوة أمبير تؤثر على موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي. إذا تحرك الموصل، فإن هذه القوة تعمل أثناء حركته. دعونا نحددها لحالة خاصة. دعونا نفكر في دائرة كهربائية، أحد الأقسام العاصمةوالتي يمكن أن تنزلق (بدون احتكاك) على طول جهات الاتصال. في هذه الحالة، تشكل السلسلة كفافًا مسطحًا. تقع هذه الدائرة في مجال مغناطيسي منتظم مع تحريض عمودي على مستوى الدائرة الموجه نحونا (الشكل 5). إلى الموقع العاصمةتعمل قوة أمبير

F = بي آي إلسينا =BIL, (8)

أين ل- طول القسم، أنا- قوة التيار المتدفق عبر الموصل. - الزاوية بين اتجاهي التيار والمجال المغناطيسي. (في هذه الحالة، a = 90° وsin a = 1). نجد اتجاه القوة باستخدام قاعدة اليد اليسرى. عند تحريك منطقة ما العاصمةإلى مسافة ابتدائية dxيتم العمل الابتدائي دا، متساوي دا = و دكس. وبالنظر إلى (8) نحصل على:

دا = BIl dx = IB dS = أنا dФب، (9)

بسبب ال دي إس = ل دي إكس- المنطقة التي وصفها الموصل أثناء حركته، دب = ب · د س- التدفق المغناطيسي عبر هذه المنطقة أو التغير في التدفق المغناطيسي عبر مساحة الحلقة المغلقة المسطحة. التعبير (9) صالح أيضًا للمجال المغناطيسي غير المنتظم. هكذا، إن الشغل المبذول لتحريك حلقة مغلقة ذات تيار ثابت في مجال مغناطيسي يساوي حاصل ضرب قوة التيار والتغير في التدفق المغناطيسي عبر مساحة هذه الحلقة.

ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

وظاهرة الحث الكهرومغناطيسي هي كما يلي: مع أي تغير في التدفق المغناطيسي الذي يخترق المنطقة التي تغطيها الدائرة الموصلة تنشأ فيها قوة دافعة كهربائية. يسمونها emf. تعريفي . إذا كانت الدائرة مغلقة، ثم تحت تأثير القوى الدافعة الكهربية. يظهر تيار كهربائي يسمى تعريفي .

دعونا نفكر في إحدى التجارب التي أجراها فاراداي للكشف عن التيار المستحث، وبالتالي القوة الدافعة الكهربية. تعريفي. إذا تم دفع أو سحب مغناطيس إلى ملف لولبي متصل بجهاز قياس كهربائي حساس للغاية (الجلفانومتر) (الشكل 6)، فمع تحرك المغناطيس، يتم ملاحظة انحراف إبرة الجلفانومتر، مما يشير إلى حدوث تيار مستحث. ويلاحظ نفس الشيء عندما يتحرك الملف اللولبي بالنسبة للمغناطيس. إذا كان المغناطيس والملف اللولبي ثابتين بالنسبة لبعضهما البعض، فلن يحدث تيار مستحث. وهكذا، مع الحركة المتبادلة لهذه الأجسام، يحدث تغير في التدفق المغناطيسي الناتج عن المجال المغناطيسي للمغناطيس خلال لفات الملف اللولبي، مما يؤدي إلى ظهور تيار مستحث ناجم عن القوى الدافعة الكهربية الناشئة. تعريفي.

س
ز
ن
أرز. 6

قاعدة لينز

يتم تحديد اتجاه التيار التعريفي حكم لينز :دائمًا ما يكون للتيار المستحث اتجاه بحيث يمنع المجال المغناطيسي الذي يخلقه التغير في التدفق المغناطيسي الذي يسبب هذا التيار. ويترتب على ذلك أنه مع زيادة التدفق المغناطيسي، فإن التيار المستحث الناتج سيكون له اتجاه بحيث يتم توجيه المجال المغناطيسي الناتج عنه ضد المجال الخارجي، مما يعاكس الزيادة في التدفق المغناطيسي. على العكس من ذلك، يؤدي انخفاض التدفق المغناطيسي إلى ظهور تيار تحريضي، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا يتزامن اتجاهه مع المجال الخارجي.

أنا أنا
أرز. 7

لنفترض، على سبيل المثال، أنه يوجد في مجال مغناطيسي منتظم إطار مربع مصنوع من المعدن ويخترقه مجال مغناطيسي (الشكل 7). لنفترض أن المجال المغناطيسي يتزايد. وهذا يؤدي إلى زيادة التدفق المغناطيسي عبر منطقة الإطار. وفقا لقاعدة لينز، سيتم توجيه المجال المغناطيسي للتيار المستحث الناتج ضد المجال الخارجي، أي. متجه هذا المجال هو عكس المتجه. بتطبيق قاعدة المسمار الأيمن (إذا تم تدوير المسمار بحيث تتوافق حركته الانتقالية مع اتجاه المجال المغناطيسي، فإن حركته الدورانية تعطي اتجاه التيار)، نجد اتجاه التيار التحريضي ثانيا.

قانون الحث الكهرومغناطيسي.

تم اكتشاف قانون الحث الكهرومغناطيسي، الذي يحدد القوة الدافعة الكهربية الناشئة، تجريبيًا بواسطة فاراداي. ومع ذلك، يمكن الحصول عليها على أساس قانون الحفاظ على الطاقة.

لنعد إلى الدائرة الكهربائية الموضحة في الشكل. 5 توضع في مجال مغناطيسي دعنا نعثر على العمل الذي قام به مصدر حالي باستخدام القوة الدافعة الكهربية. هفي فترة ابتدائية من الزمن dtعند تحريك الشحنات على طول الدائرة. من تعريف emf. وظيفة داقوى الطرف الثالث تساوي: دامخزن = e·dq، أين dq- كمية الشحنات المتدفقة خلال الدائرة خلال الزمن dt. لكن دق = معرف، أين أنا- قوة التيار في الدائرة . ثم

دامخزن = e·Idt. (10)

يتم إنفاق عمل المصدر الحالي على إطلاق كمية معينة من الحرارة دي كيووالعمل دابواسطة حركة الموصل العاصمةفي المجال المغناطيسي. وفقا لقانون الحفاظ على الطاقة، يجب تحقيق المساواة

دامخزن = دي كيو + دا.(11)

من قانون جول لينز نكتب:

دي كيو = أنا 2ر د.ت, (12)

أين رهي المقاومة الكلية لدائرة معينة، ومن التعبير (9)

دا = أنا دФب، (13)

أين د B هو التغير في التدفق المغناطيسي عبر منطقة الحلقة المغلقة عندما يتحرك الموصل. استبدال العبارات (10) و (12) و (13) في الصيغة (12) بعد التخفيض بمقدار أنا، نحن نحصل ه· dt = IR dt + dФب. قسمة طرفي هذه المساواة على dt، نجد: أنا = (ه –من هذا التعبير يتبع ذلك في الدائرة بالإضافة إلى القوة الدافعة الكهربية. ه، تؤثر قوة دافعة كهربية أخرى ei، متساوي

(14)

وينتج عن تغير في التدفق المغناطيسي الذي يخترق منطقة الدائرة. هذا القوة الدافعة الكهربية. وهو القوة الدافعة الكهربية. الحث الكهرومغناطيسي أو emf للاختصار. تعريفي. العلاقة (14) هي قانون الحث الكهرومغناطيسي، والتي صيغت: emf. الحث في الدائرة يساوي معدل تغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق المنطقة التي تغطيها هذه الدائرة. علامة الطرح في الصيغة (14) هي تعبير رياضي عن قاعدة لينز.

29. قوة كوريوليس

أفظع قوة لا تحتاج إلى الجرافيتونات

أولاً، ماذا يعرف العالم العلمي عن قوة كوريوليس؟

عندما يدور القرص، تتحرك النقاط الأبعد عن المركز بسرعة عرضية أعلى من النقاط الأقل بعدًا (مجموعة من الأسهم السوداء على طول نصف القطر). يمكنك تحريك الجسم على طول نصف القطر بحيث يظل على نصف القطر (السهم الأزرق من الموضع "A" إلى الموضع "B") عن طريق زيادة سرعة الجسم، أي إعطائه تسارعًا. لوالإطار المرجعي يدور مع القرص، فمن الواضح أن الجسم "لا يريد" البقاء في نصف القطر، ولكنه "يحاول" الذهاب إلى اليسار - هذه هي قوة كوريوليس.

مسارات الكرة التي تتحرك على طول سطح لوحة دوارة في أنظمة مرجعية مختلفة (في الأعلى - في القصور الذاتي، أدناه - في غير القصور الذاتي).

قوة كوريوليس- واحد منقوى القصور الذاتي الموجودة في الإطار المرجعي غير بالقصور الذاتيبسبب الدوران وقوانين القصور الذاتي ، يتجلى عند التحرك في اتجاه بزاوية مع محور الدوران. سميت على اسم العالم الفرنسيغوستاف غاسبار كوريوليس ، الذي وصفه لأول مرة. تم الحصول على تسارع كوريوليس بواسطة كوريوليس في عام 1833،غاوس عام 1803 وأويلر عام 1765.

سبب ظهور قوة كوريوليس هو تسارع كوريوليس (الدوار). فيالأنظمة المرجعية بالقصور الذاتيينطبق قانون القصور الذاتي أي أن كل جسم يميل إلى الحركة في خط مستقيم وبثابتسرعة . إذا نظرنا إلى حركة جسم منتظم على طول نصف قطر دوران معين وموجهة من المركز، يصبح من الواضح أنه لكي تحدث، من الضروري إعطاء الجسمالتسريع لأنه كلما ابتعدنا عن المركز، كلما زادت سرعة الدوران العرضية. هذا يعني أنه من وجهة نظر الإطار المرجعي الدوار، ستحاول بعض القوة إزاحة الجسم من نصف القطر.

لكي يتحرك جسم بتسارع كوريوليس، من الضروري التأثير على الجسم بقوة تساوي F = أماه، أين أ- تسارع كوريوليس. وبناء على ذلك، يتصرف الجسم وفقا لذلكقانون نيوتن الثالث مع قوة في الاتجاه المعاكس.ف ك = — أماه.

القوة التي تعمل من الجسم سوف تسمى قوة كوريوليس. لا ينبغي الخلط بين قوة كوريوليس وقوة أخرىقوة القصور الذاتي - قوة الطرد المركزي ، والذي يتم توجيهه على طولنصف قطر الدائرة الدوارة. إذا حدث الدوران في اتجاه عقارب الساعة، فإن الجسم المتحرك من مركز الدوران سوف يميل إلى ترك نصف القطر إلى اليسار. إذا حدث الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة، ثم إلى اليمين.

حكم جوكوفسكي

تسارع كوريوليس يمكن الحصول عليها من خلال إسقاط متجه السرعة لنقطة مادية في إطار مرجعي غير بالقصور الذاتي إلى مستوى عمودي على ناقل السرعة الزاوية للنظام المرجعي غير بالقصور الذاتي ، مما يزيد من الإسقاط الناتج بمقدار مرة واحدة وقم بتدويرها 90 درجة في اتجاه الدوران المحمول. إن إي جوكوفسكي تم اقتراح صياغة لفظية لتعريف قوة كوريوليس، ملائمة للاستخدام العملي

الإضافات:

قاعدة جيمليت

سلك مستقيم مع التيار. يُنشئ التيار (I) الذي يمر عبر سلك مجالًا مغناطيسيًا (B) حول السلك.قاعدة جيمليت(أيضًا، قاعدة اليد اليمنى) -ذاكري قاعدة لتحديد اتجاه المتجهالسرعة الزاوية ، التي تميز سرعة دوران الجسم وكذلك المتجهالحث المغناطيسي بأو لتحديد الاتجاهالتيار التعريفي . حكم اليد اليمنى قاعدة جيمليت: “إذا كان اتجاه الحركة الترجميةالمثقاب (المسمار) ) يتطابق مع اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه دوران مقبض المثقاب يتطابق مع اتجاهناقلات الحث المغناطيسي “.

يحدد اتجاه التيار التحريضي في موصل يتحرك في مجال مغناطيسي

حكم اليد اليمنى: "إذا تم وضع كف اليد اليمنى بحيث تدخل خطوط المجال المغناطيسي إليها، ويتم توجيه الإبهام المنحني على طول حركة الموصل، فإن 4 أصابع ممدودة ستشير إلى اتجاه تيار الحث."

للملف اللولبيتمت صياغته على النحو التالي: "إذا قمت بقفل الملف اللولبي براحة يدك اليمنى بحيث يتم توجيه أربعة أصابع على طول التيار في المنعطفات، فإن الإبهام الممتد سيُظهر اتجاه خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي."

حكم اليد اليسرى

إذا كانت الشحنة تتحرك والمغناطيس في حالة سكون، فإن قاعدة اليد اليسرى تنطبق على تحديد القوة: “إذا كانت اليد اليسرى في وضع بحيث تدخل خطوط تحريض المجال المغناطيسي في راحة اليد بشكل متعامد معها، ويتم توجيه الأصابع الأربعة على طول التيار (على طول حركة جسيم موجب الشحنة أو ضد حركة مشحونة سالبا)، فإن الإبهام الموضوع عند 90 درجة سيظهر اتجاه قوة لورنتز أو أمبير المؤثرة.

حقل مغناطيسي

خصائص المجال المغناطيسي (الثابت).

دائم (أو ثابت)المجال المغناطيسي هو مجال مغناطيسي لا يتغير مع مرور الوقت.

1. المجال المغناطيسي أنشئالجسيمات والأجسام المشحونة المتحركة، الموصلات الحاملة للتيار، المغناطيس الدائم.

2. المجال المغناطيسي صالحعلى تحريك الجسيمات والأجسام المشحونة، على الموصلات التي يمر بها التيار، على المغناطيس الدائم، على الإطار الذي يمر به التيار.

3. المجال المغناطيسي دوامة، أي. ليس له مصدر.

القوى المغناطيسية- هذه هي القوى التي تؤثر بها الموصلات الحاملة للتيار على بعضها البعض.

………………

الحث المغناطيسي

يتم دائمًا توجيه ناقل الحث المغناطيسي بنفس الطريقة التي يتم بها توجيه الإبرة المغناطيسية التي تدور بحرية في المجال المغناطيسي.

خطوط الحث المغناطيسي - هذه خطوط مماسة يكون لها في أي نقطة ناقل الحث المغناطيسي.

المجال المغناطيسي الموحد- هذا مجال مغناطيسي يكون فيه متجه الحث المغناطيسي ثابتًا في الحجم والاتجاه عند أي نقطة؛ يمكن ملاحظتها بين ألواح مكثف مسطح، داخل ملف لولبي (إذا كان قطره أصغر بكثير من طوله) أو داخل شريط مغناطيسي.

خصائص خطوط الحث المغناطيسي

- أن يكون لديك اتجاه؛

- مستمر؛

- مغلق (أي أن المجال المغناطيسي عبارة عن دوامة)؛

- لا تتقاطع؛

– يتم استخدام كثافتها للحكم على حجم الحث المغناطيسي.

قاعدة جيمليت(أساسًا للموصل المستقيم الحامل للتيار):

إذا كان اتجاه الحركة الانتقالية للمثقاب يتزامن مع اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه دوران مقبض المثقاب يتزامن مع اتجاه خطوط المجال المغناطيسي للتيار.حكم اليد اليمنى (بشكل أساسي لتحديد اتجاه الخطوط المغناطيسية داخل الملف اللولبي):إذا قمت بقفل الملف اللولبي براحة يدك اليمنى بحيث يتم توجيه أربعة أصابع على طول التيار في المنعطفات، فإن الإبهام الممتد سيُظهر اتجاه خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي.
هناك تطبيقات أخرى محتملة لقواعد المثقاب واليد اليمنى.
قوة أمبيرهي القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيارًا.وحدة قوة الأمبير تساوي حاصل ضرب قوة التيار في الموصل بحجم ناقل الحث المغناطيسي وطول الموصل وجيب الزاوية بين ناقل الحث المغناطيسي واتجاه التيار في الموصل .تكون قوة الأمبير الحد الأقصى إذا كان ناقل الحث المغناطيسي متعامدا مع الموصل.إذا كان ناقل الحث المغناطيسي موازيا للموصل، فإن المجال المغناطيسي ليس له أي تأثير على الموصل الحامل للتيار، أي. قوة أمبير تساوي صفر.اتجاه قوة الامبيرحدد بواسطة قاعدة اليد اليسرى:

إذا تم وضع اليد اليسرى بحيث يدخل مكون ناقل الحث المغناطيسي المتعامد مع الموصل إلى راحة اليد، وتم توجيه 4 أصابع ممتدة في اتجاه التيار، فإن الإبهام المنحني بمقدار 90 درجة سيظهر اتجاه القوة المؤثرة على الموصل الحامل للتيار.

وهكذا، في المجال المغناطيسي للموصل المستقيم مع التيار (وهو غير منتظم)، يتم توجيه الإطار مع التيار على طول نصف قطر الخط المغناطيسي وينجذب أو يتم صده من الموصل المستقيم مع التيار، اعتمادًا على اتجاه التيارات.

اتجاه قوة كوريوليس على الأرض الدوارة.قوة الطرد المركزي ، يؤثر على جسم كتلته م، معامل يساوي Fالعلاقات العامة = ميغابايت 2 صحيث ب = أوميغا – السرعة الزاوية للدوران و ص- المسافة من محور الدوران . يقع متجه هذه القوة في مستوى محور الدوران ويتم توجيهه بشكل عمودي عليه. ضخامةقوات كوريوليس ، يعمل على جسيم يتحرك بسرعة نسبة إلى إطار مرجعي دوار معين، يتم إعطاؤه بواسطة، حيث ألفا هي الزاوية بين متجهات سرعة الجسيمات والسرعة الزاوية للإطار المرجعي. يتم توجيه متجه هذه القوة بشكل عمودي على كلا المتجهين وعلى يمين سرعة الجسم (التي تحددهاحكم المثقاب ).

تأثيرات قوة كوريوليس: التجارب المعملية

بندول فوكو في القطب الشمالي. يقع محور دوران الأرض في مستوى تذبذب البندول.بندول فوكو . تم إجراء تجربة توضح بوضوح دوران الأرض في عام 1851 على يد فيزيائي فرنسيليون فوكو . معناها هو أن الطائرة من التذبذبالبندول الرياضي ثابت بالنسبة إلى الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، وفي هذه الحالة بالنسبة إلى النجوم الثابتة. وبالتالي، في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض، يجب أن يدور مستوى تذبذب البندول. من وجهة نظر الإطار المرجعي غير القصوري المرتبط بالأرض، يدور مستوى تذبذب بندول فوكو تحت تأثير قوة كوريوليس.يجب أن يتم التعبير عن هذا التأثير بشكل أكثر وضوحًا عند القطبين، حيث تكون فترة الدوران الكامل لمستوى البندول مساوية لفترة دوران الأرض حول محورها (اليوم الفلكي). بشكل عام، تتناسب الدورة عكسيًا مع جيب خط العرض؛ وعند خط الاستواء، لا يتغير مستوى تذبذب البندول.

حالياًبندول فوكو تم عرضه بنجاح في عدد من متاحف العلوم والقباب السماوية، ولا سيما في القبة السماويةسان بطرسبرج ، القبة السماوية في فولغوغراد.

هناك عدد من التجارب الأخرى على البندولات المستخدمة لإثبات دوران الأرض. على سبيل المثال، في تجربة برافيس (1851) تم استخدامهالبندول المخروطي . تم إثبات دوران الأرض من خلال حقيقة أن فترات التذبذبات في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة كانت مختلفة، حيث أن قوة كوريوليس في هاتين الحالتين كان لها علامة مختلفة. في عام 1853غاوس اقترح استخدام بندول غير رياضي، مثلفوكو جسدي مما سيجعل من الممكن تقليل حجم الإعداد التجريبي وزيادة دقة التجربة. تم تنفيذ هذه الفكرةكامرلينغ أونز في عام 1879

جيروسكوب- يحتفظ الجسم الدوار ذو لحظة القصور الذاتي الكبيرة بالزخم الزاوي إذا لم تكن هناك اضطرابات قوية. فوكو، الذي سئم من شرح ما يحدث لبندول فوكو ليس عند القطب، طور برهانًا آخر: حافظ الجيروسكوب المعلق على اتجاهه، مما يعني أنه تحول ببطء بالنسبة للراصد.

انحراف المقذوفات أثناء إطلاق النار.مظهر آخر يمكن ملاحظته لقوة كوريوليس هو انحراف مسارات المقذوفات (إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي، إلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي) التي يتم إطلاقها في اتجاه أفقي. من وجهة نظر الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، يتم إطلاق القذائف على طولخط الطول ، ويرجع ذلك إلى اعتماد السرعة الخطية لدوران الأرض على خط العرض الجغرافي: فعند التحرك من خط الاستواء إلى القطب، يحتفظ المقذوف بالمكون الأفقي للسرعة دون تغيير، في حين أن السرعة الخطية لدوران النقاط على خط العرض يتناقص سطح الأرض مما يؤدي إلى إزاحة المقذوف عن خط الطول في اتجاه دوران الأرض. إذا تم إطلاق الطلقة بالتوازي مع خط الاستواء، فإن إزاحة المقذوف من التوازي يرجع إلى حقيقة أن مسار المقذوف يقع في نفس المستوى مع مركز الأرض، بينما تتحرك النقاط الموجودة على سطح الأرض بشكل مستوى عمودي على محور دوران الأرض.

انحراف الأجسام المتساقطة سقوطاً حراً عن الوضع الرأسي.إذا كانت سرعة جسم ما لها مكون رأسي كبير، فإن قوة كوريوليس يتم توجيهها نحو الشرق، مما يؤدي إلى انحراف مماثل في مسار الجسم الذي يسقط بحرية (بدون سرعة ابتدائية) من برج مرتفع. عند النظر في إطار مرجعي بالقصور الذاتي، يتم تفسير التأثير من خلال حقيقة أن قمة البرج بالنسبة إلى مركز الأرض تتحرك بشكل أسرع من القاعدة، مما يجعل مسار الجسم عبارة عن قطع مكافئ ضيق و الجسم متقدم قليلاً عن قاعدة البرج.

وقد تم التنبؤ بهذا التأثيرنيوتن في عام 1679. نظرًا لتعقيد إجراء التجارب ذات الصلة، لم يكن من الممكن تأكيد التأثير إلا في نهاية القرن الثامن عشر - النصف الأول من القرن التاسع عشر (غولييلميني، 1791؛ بنزنبرغ، 1802؛ رايخ، 1831).

عالم الفلك النمساوييوهان هاجن (1902) أجرى تجربة كانت بمثابة تعديل لهذه التجربة، حيث بدلاً من سقوط الأوزان بحرية تم استخدامسيارة أتوود . وهذا ما جعل من الممكن تقليل تسارع السقوط، مما أدى إلى تقليل حجم الإعداد التجريبي وزيادة دقة القياسات.

تأثير إيوتفوس.عند خطوط العرض المنخفضة، يتم توجيه قوة كوريوليس عند تحركها على طول سطح الأرض في الاتجاه الرأسي ويؤدي عملها إلى زيادة أو نقصان في تسارع الجاذبية، اعتمادًا على ما إذا كان الجسم يتحرك غربًا أو شرقًا. ويسمى هذا التأثيرتأثير يوتفوس تكريما للفيزيائي المجريرولاند يوتفوس الذي اكتشفه تجريبيا في بداية القرن العشرين.

تجارب باستخدام قانون حفظ الزخم الزاوي.تعتمد بعض التجارب علىقانون الحفاظ على الزخم الزاوي : في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، مقدار الزخم الزاوي (يساوي المنتجلحظة من الجمود إلى السرعة الزاوية للدوران) لا تتغير تحت تأثير القوى الداخلية. إذا كان التثبيت ثابتًا بالنسبة للأرض في لحظة أولية معينة، فإن سرعة دورانه بالنسبة للنظام المرجعي بالقصور الذاتي تساوي السرعة الزاوية لدوران الأرض. إذا قمت بتغيير لحظة القصور الذاتي للنظام، فيجب أن تتغير السرعة الزاوية لدورانه، أي أن الدوران بالنسبة للأرض سيبدأ. في الإطار المرجعي غير القصوري المرتبط بالأرض، يحدث الدوران نتيجة لقوة كوريوليس. هذه الفكرة اقترحها عالم فرنسيلويس بوينسو في عام 1851

تم تنفيذ أول تجربة من هذا القبيلهاجن في عام 1910: تم تثبيت ثقلين على عارضة ناعمة بلا حراك بالنسبة لسطح الأرض. ثم تم تقليل المسافة بين الأحمال. ونتيجة لذلك، بدأ التثبيت بالتناوب. أجرى عالم ألماني تجربة أكثر توضيحا.هانز بوكا (هانز بوكا) عام 1949. تم تركيب قضيب طوله حوالي 1.5 متر بشكل عمودي على إطار مستطيل. في البداية، كان القضيب أفقيا، وكان التثبيت ثابتا بالنسبة للأرض. ثم تم وضع القضيب في وضع عمودي، مما أدى إلى تغيير في عزم القصور الذاتي بمقدار 10 تقريبًا 4 مرات ودورانه السريع بسرعة زاوية قدرها 10 4 أضعاف سرعة دوران الأرض.

قمع في الحمام.ولأن قوة كوريوليس ضعيفة للغاية، فإن تأثيرها لا يذكر على اتجاه دوامة الماء عند تصريف الحوض أو حوض الاستحمام، لذلك بشكل عام لا يرتبط اتجاه الدوران في القمع بدوران الأرض. ومع ذلك، في التجارب التي تم التحكم فيها بعناية، من الممكن عزل تأثير قوة كوريوليس عن العوامل الأخرى: في نصف الكرة الشمالي، سيدور القمع عكس اتجاه عقارب الساعة، وفي نصف الكرة الجنوبي سيدور عكس اتجاه عقارب الساعة (العكس هو الصحيح).

تأثيرات قوة كوريوليس: ظواهر في الطبيعة المحيطة

قانون باير.كما لاحظ الأكاديمي سانت بطرسبرغ لأول مرةكارل باير في عام 1857، أدت الأنهار إلى تآكل الضفة اليمنى في نصف الكرة الشمالي (الضفة اليسرى في نصف الكرة الجنوبي)، والتي تبين بالتالي أنها أكثر انحدارًا (قانون البيرة ). تفسير التأثير يشبه تفسير انحراف المقذوفات عند إطلاقها في اتجاه أفقي: تحت تأثير قوة كوريوليس، تضرب المياه الضفة اليمنى بشكل أقوى، مما يؤدي إلى عدم وضوحها، وعلى العكس من ذلك، تتراجع عن الضفة اليسرى.

إعصار فوق الساحل الجنوبي الشرقي لأيسلندا (منظر من الفضاء).الرياح: الرياح التجارية، الأعاصير، الأعاصير المضادة.ترتبط الظواهر الجوية أيضًا بوجود قوة كوريوليس الموجهة إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي: الرياح التجارية والأعاصير والأعاصير المضادة. ظاهرةالرياح التجارية ناجمة عن التسخين غير المتساوي للطبقات السفلية من الغلاف الجوي للأرض في المنطقة الاستوائية وفي خطوط العرض الوسطى، مما يؤدي إلى تدفق الهواء على طول خط الطول إلى الجنوب أو الشمال في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي على التوالي. يؤدي عمل قوة كوريوليس إلى انحراف تدفقات الهواء: في نصف الكرة الشمالي - نحو الشمال الشرقي (الرياح التجارية الشمالية الشرقية)، في نصف الكرة الجنوبي - نحو الجنوب الشرقي (الرياح التجارية الجنوبية الشرقية).

إعصار تسمى الدوامة الجوية مع انخفاض ضغط الهواء في المركز. الكتل الهوائية التي تميل إلى مركز الإعصار، تحت تأثير قوة كوريوليس، تدور عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وباتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي. وبالمثل، فيمضاد للإعصار حيث يوجد أقصى ضغط في المركز، فإن وجود قوة كوريوليس يؤدي إلى حركة الدوامة في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي. في الحالة الثابتة، يكون اتجاه حركة الرياح في الإعصار أو الإعصار المضاد بحيث تعمل قوة كوريوليس على موازنة تدرج الضغط بين مركز ومحيط الدوامة (الرياح الجيوغرافية ).

التجارب البصرية

ويستند عدد من التجارب التي توضح دوران الأرضتأثير سانياك: إذا كان مقياس التداخل الحلقي ينفذ حركة دورانية، ثم بسبب التأثيرات النسبية يتم إزاحة الخطوط بزاوية

أين أ- مساحة الحلبة، ج- سرعة الضوء، أوميغا - السرعة الزاوية للدوران. وقد استخدم هذا التأثير عالم فيزياء أمريكي لإثبات دوران الأرض.ميشيلسون في سلسلة من التجارب التي أجريت في 1923-1925. في التجارب الحديثة التي تستخدم تأثير سانياك، يجب أن يؤخذ دوران الأرض بعين الاعتبار لمعايرة مقاييس التداخل الحلقي.

حكم المثقاب في حياة الدلافين

ومع ذلك، فمن غير المرجح أن تكون الدلافين قادرة على استشعار هذه القوة على هذا النطاق الصغير، حسبما كتب MIGNews. وفقًا لإصدار آخر من Menger، فالحقيقة هي أن الحيوانات تسبح في اتجاه واحد من أجل البقاء في مجموعة أثناء الضعف النسبي لساعات نصف النوم. يوضح العالم: "عندما تكون الدلافين مستيقظة، فإنها تستخدم الصفير للبقاء معًا". "لكن عندما ينامون، فإنهم لا يريدون إحداث ضجيج لأنهم يخشون جذب الانتباه". لكن مينجر لا يعرف لماذا يتغير اختيار الاتجاه اعتمادًا على نصف الكرة الأرضية: "إنه أمر يتجاوز حدودي"، كما يعترف الباحث.

رأي الهواة

لذلك، لدينا التجمع:

1. قوة كوريوليس هي واحدة من

5. حقل مغناطيسي- هذا نوع خاص من المادة يحدث من خلاله التفاعل بين الجزيئات المتحركة المشحونة كهربائيًا.

6. الحث المغناطيسي- هذه هي القوة المميزة للمجال المغناطيسي.

7. اتجاه خطوط الحث المغناطيسي- تحددها قاعدة الثقب أو قاعدة اليد اليمنى.

9. انحراف الأجسام المتساقطة سقوطاً حراً عن الوضع الرأسي.

10. قم بالقمع في الحمام

11. تأثير الضفة اليمنى.

12. الدلافين.

تم إجراء تجربة مع الماء عند خط الاستواء. شمال خط الاستواء، عند التصريف، يدور الماء في اتجاه عقارب الساعة، وجنوب خط الاستواء عكس اتجاه عقارب الساعة. والحقيقة أن الضفة اليمنى أعلى من اليسرى لأن الماء يسحب الصخرة إلى أعلى.

قوة كوريوليس ليس لها علاقة بدوران الأرض!

ويرد وصف تفصيلي لأنابيب الاتصال مع الأقمار الصناعية والقمر والشمس في دراسة "الاندماج النووي البارد".

هناك أيضًا تأثيرات تنشأ عندما تنخفض إمكانات الترددات الفردية في أنابيب الاتصال.

التأثيرات الملحوظة منذ عام 2007:

عند التصريف، يتم تدوير المياه في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة، وفي بعض الأحيان يتم التصريف دون دوران.

الدلافين تغسل على الشاطئ.

لم يكن هناك تحويل حالي (كل شيء عند الإدخال، ولا شيء عند الإخراج).

أثناء التحويل، تجاوزت طاقة الخرج طاقة الإدخال بشكل ملحوظ.

حرق محطات المحولات الفرعية.

أعطال نظام الاتصالات.

لم تنجح قاعدة الثقب في الحث المغناطيسي.

لقد اختفى تيار الخليج.

المخطط:

وقف تيارات المحيط.

وقف تدفق الأنهار إلى البحر الأسود.

وقف تدفق الأنهار إلى بحر الآرال.

توقف ينيسي.

سيؤدي إلغاء أنابيب الاتصالات إلى إزاحة الأقمار الصناعية الكوكبية إلى مدارات دائرية حول الشمس، وسيكون نصف قطر المدارات أقل من نصف قطر مدار عطارد.

إزالة أنبوب الاتصال مع الشمس يعني إطفاء الهالة.

وإزالة أنبوب الاتصال مع القمر يعني القضاء على تكاثر «المليار الذهبي» و«المليون الذهبي»، بينما «يبتعد» القمر عن الأرض بمقدار 1,200,000 كيلومتر.