الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم

مقدمة

يصف الشكل قاعدة فليمنج لليد اليمنى التي تحدد اتجاه التيار المستحث في سلك يتحرك داخل مجال مغناطيسي، فيشير الإبهام إلى حركة السلك والسبابة إلى المجال والوسطى إلى التيار المستحث.
ويُستخدم الاتجاه نفسه لتقدير اتجاه القوة الدافعة في الموصل المتحرك.
فكرة الحث الكهرومغناطيسي وتجربة فاراداي.
استنتاجات فاراداي وقانونه للقوة الدافعة المستحثة.
قاعدة لينز واتجاه التيار المستحث.
القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم متحرك وقاعدة اليد اليمنى لفليمنج. 🌳 شجرة المفاهيم الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم ├── أولًا: من أورستد إلى فاراداي ├── ثانيًا: تجربة فاراداي │ ├── الخطوات │ └── الظاهرة ├── ثالثًا: استنتاجات فاراداي ├── رابعًا: قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ├── خامسًا: قاعدة لينز │ ├── النص │ ├── التطبيق على المغناطيس والملف (حسب شكل الكتاب) │ └── الأساس العلمي ├── سادسًا: القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم متحرك │ └── الاستنتاج └── سابعًا: قاعدة اليد اليمنى لفليمنج ├── نص القاعدة └── مقارنة بين قاعدتي فليمنج

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 1 / 14

أولًا: من أورستد إلى فاراداي

شكل 2: رسم توضيحي — النقطة 1: من أورستد إلى فاراداي يعرض الشكل الانتقال الفكري من تأثير التيار في المغناطيس إلى السؤال المعاكس: هل يولّد المجال المغناطيسي تيارًا؟ وقد أجاب فاراداي باكتشاف الحث الكهرومغناطيسي. وهذا الاكتشاف هو الأساس الذي تعمل به المولدات والمحولات.

عرفنا أن مرور تيار كهربي في موصل يولد مجالًا مغناطيسيًا.
بعد كشف أورستد للارتباط بين الكهربية والمغناطيسية تساءل العلماء: هل يمكن أن يولد المجال المغناطيسي تيارًا كهربيًا؟
أجاب مايكل فاراداي عن هذا السؤال باكتشاف الحث الكهرومغناطيسي.
تبنى على هذا الاكتشاف فكرة عمل معظم الأجهزة الكهربية كالمولدات والمحولات.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 2 / 14

ثانيًا: تجربة فاراداي

شكل 3: تجربة فاراداي — تجربة فاراداي تبين الصورة تجربة فاراداي بملف متصل بجلفانومتر صفره في المنتصف، إذ يُحرَّك المغناطيس داخل الملف وخارجه فينحرف المؤشر لحظيًا في اتجاهين متعاكسين. ويدل ذلك على تولد تيار عند تغير الفيض، ولا يظهر أي انحراف عند ثبات المغناطيس.

شكل توضيحي — رسم توضيحي — النقطة 2←تجربة فاراداي:

شكل 4: رسم توضيحي — النقطة 2: تجربة فاراداي يركّز الشكل على أن الحركة النسبية هي السبب، فسواء تحرك المغناطيس نحو الملف أو الملف نحو المغناطيس يكون الأثر واحدًا. وكلما زادت سرعة الحركة ازداد انحراف المؤشر، لأن معدل تغير الفيض الذي تقطعه لفات الملف يكون أكبر.

الخطوات

أعد فاراداي ملفًا من سلك نحاس لفاته معزولة عن بعضها، ووصل طرفيه بجلفانومتر حساس صفره في منتصف التدريج.
عند إدخال مغناطيس في الملف انحرف مؤشر الجلفانومتر انحرافًا لحظيًا في اتجاه معين.
عند إخراج المغناطيس انحرف المؤشر في الاتجاه المضاد.
عند ثبات المغناطيس (داخل الملف أو خارجه) لا ينحرف المؤشر.

الظاهرة

سمّى فاراداي هذه الظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.
تتولد قوة دافعة كهربية مستحثة (emf) في الملف، ويمر تيار مستحث إذا كانت الدائرة مغلقة.
سبب التوليد قطع لفات السلك لخطوط الفيض المغناطيسي أثناء الحركة النسبية.
تتولد القوة الدافعة والتيار فقط أثناء الحركة أي أثناء تغير الفيض.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 3 / 14

ثالثًا: استنتاجات فاراداي

شكل 5: رسم توضيحي — النقطة 3: استنتاجات فاراداي يلخص الشكل استنتاجات فاراداي، فالقوة الدافعة تنشأ من الحركة النسبية بين الموصل والمجال، وتتناسب مع معدل قطع خطوط الفيض وعدد اللفات. ويتوقف اتجاهها على اتجاه الحركة، وهذا يمهّد لقانون فاراداي الذي يربط المعدل الزمني لتغير الفيض بمقدار القوة الدافعة.

الحركة النسبية بين الموصل والمجال التي يتغير بها المعدل الزمني لقطع خطوط الفيض تولد قوة دافعة مستحثة، ويتوقف اتجاهها على اتجاه حركة الموصل.
يتناسب مقدار القوة الدافعة المستحثة طرديًا مع المعدل الزمني لقطع الموصل لخطوط الفيض:
(emf ∝ Δ Φ) / (Δ t)

.
يتناسب مقدار القوة الدافعة طرديًا مع عدد لفات الملف الذي يقطع خطوط الفيض: emf ∝ N.
يمكن زيادة القوة الدافعة بزيادة سرعة الحركة أو بزيادة عدد اللفات أو بزيادة شدة المجال.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 4 / 14

رابعًا: قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي

شكل 6: رسم توضيحي — النقطة 4: قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي يعرض الشكل صياغة قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، فالقوة الدافعة المتوسطة تساوي سالب عدد اللفات مضروبًا في معدل تغير الفيض، أي emf = -N ΔΦ ÷ Δt. والفيض يساوي B·A·cos θ ووحدته الويبر، والإشارة السالبة تعبّر عن قاعدة لينز.

متوسط القوة الدافعة المستحثة←في ملف عدد لفاته N يساوي سالب المعدل الزمني لتغير الفيض المغناطيسي الذي يقطعه.

emf = – (N Δ Φ) / (Δ t)

Φ الفيض المغناطيسي ووحدته الويبر (Wb)، و
Φ = B A cos θ

.
ΔΦ التغير في الفيض بالويبر، وΔt الزمن بالثانية.
emf تقاس بالفولت (V).
الإشارة السالبة تعبر عن قاعدة لينز اتجاه القوة الدافعة المستحثة (والتيار المستحث) يعاكس التغير المسبب له.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1 ملف عدد لفاته 200 لفة، تغير الفيض المار به من 0.05 Wb إلى 0.01 Wb في زمن 0.1 s. احسب متوسط القوة الدافعة المستحثة.
الحل:

Δ Φ = 0.01 – 0.05 = -0.04 Wb

emf = -(N Δ Φ) / (Δ t) = -200 × (-0.04) ÷ 0.1

emf = +80 V (مقدارها 80 V)

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 5 / 14

خامسًا: قاعدة لينز

شكل 7: رسم توضيحي — النقطة 5: قاعدة لينز يوضح الشكل قاعدة لينز بتطبيقها على المغناطيس والملف، فعند تقريب القطب الشمالي يتكون في الملف طرف شمالي يتنافر معه فيقاوم التقريب. وعند إبعاد القطب الشمالي يتكون طرف جنوبي يتجاذب معه فيعوق الإبعاد، أي أن التيار المستحث يعاكس التغير الذي أحدثه.

النص

يكون اتجاه التيار الكهربي المستحث بحيث يعاكس التغير المسبب له.

التطبيق على المغناطيس والملف (حسب شكل الكتاب)

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
تقريب القطب الشمالي	للمغناطيس من الملف: يمر تيار مستحث يجعل طرف الملف المواجه للمغناطيس قطبًا شماليًا فتنشأ قوة تنافر تقاوم التقريب	للمغناطيسالملفتيارمستحث
إبعاد القطب الشمالي	عن الملف: يمر تيار يجعل الطرف المواجه قطبًا جنوبيًا فتنشأ قوة تجاذب تعوق الإبعاد	الملفتياريجعلالطرف
تقريب القطب الجنوبي	يتكون عند الطرف المواجه قطب جنوبي مستحث يقاوم الاقتراب	يتكونالطرفالمواجهمستحث
•	المجال المستحث يقاوم الزيادة في الفيض (فيعاكس المجال المؤثر) ويقاوم النقص (فيكون في اتجاهه)	المجالالمستحثيقاومالزيادة

الأساس العلمي

القاعدة تطبيق لـقانون حفظ الطاقة الشغل المبذول لتحريك المغناطيس ضد قوة التنافر أو التجاذب يتحول إلى طاقة كهربية في الملف.
لو كان التيار المستحث في اتجاه معاكس لزادت الطاقة من لا شيء، وهذا مستحيل.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 6 / 14

سادسًا: القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم متحرك

شكل 8: رسم توضيحي — النقطة 6: القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم متحرك يصوّر الشكل سلكًا مستقيمًا طوله L يتحرك عموديًا على مجال منتظم بسرعة v، فيمسح مساحة تتغير فيها خطوط الفيض. ومن قانون فاراداي تكون القوة الدافعة المستحثة في السلك تساوي B L v، ويُحدَّد اتجاهها بقاعدة فليمنج لليد اليمنى.

بين فاراداي بتجاربه أن التيار المستحث في سلك مستقيم يتحرك في مجال مغناطيسي يسري في اتجاه عمودي على المجال.

الاستنتاج

سلك طوله L عمودي على مجال منتظم كثافة فيضه B، تحرك عموديًا على المجال بسرعة v مسافة Δx في زمن Δt.
التغير في المساحة التي يمسحها السلك ΔA = L Δx.
التغير في الفيض الذي يقطعه Δ Φ = B Δ A = B L Δ x .
بتطبيق قانون فاراداي لسلك واحد (N = 1):

|

emf| = (Δ Φ) / (Δ t) = (B L Δ x) / (Δ t)

ولأن v = (Δ x) / (Δ t):

emf = B L v

إذا كانت السرعة تميل على اتجاه المجال بزاوية θ:

emf = B L v sin θ

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
•	القوة الدافعة عظمى عند θ = 90° (السلك يتحرك عموديًا على خطوط الفيض)	القوةالدافعةعظمىالسلك
تنعدم	عند θ = 0° (الحركة موازية لخطوط الفيض فلا يقطعها)	الحركةموازيةلخطوطالفيض
شدة التيار المستحث (إذا كانت المقاومة الكلية R)	I = emf / R

✍️ أمثلة محلولة

مثال 2 سلك طوله 0.5 m يتحرك بسرعة 4 m/s عموديًا على مجال كثافة فيضه 0.3 T.
احسب emf المستحثة، ثم قيمتها إذا كانت الحركة بزاوية 30° مع المجال.
الحل:

emf = B L v = 0.3 × 0.5 × 4 = 0.6 V

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
عند 30°	emf = 0.6 × sin 30° = 0.3 V
مثال 3	في المثال السابق إذا كانت مقاومة الدائرة الكلية 0.3 Ω فما شدة التيار المستحث؟	المثالالسابقكانتمقاومة
•	الحل	الحل

I = emf / R = 0.6 ÷ 0.3 = 2 A

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 7 / 14

سابعًا: قاعدة اليد اليمنى لفليمنج

بعد سنوات اختار فليمنج تجربة فاراداي ليضع قاعدة تربط بين اتجاه حركة السلك واتجاه المجال واتجاه التيار المستحث.

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
•	اجعل أصابع اليد اليمنى (الإبهام والسبابة والوسطى مع باقي الأصابع) متعامدة على بعضها	اجعلأصابعاليداليمنى
السبابة	تشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي	تشيراتجاهالمجالالمغناطيسي
الإبهام	يشير إلى اتجاه حركة السلك	يشيراتجاهحركةالسلك
الإصبع الوسطى	(ومعها باقي الأصابع) تشير إلى اتجاه التيار المستحث	ومعهاباقيالأصابعتشير

وجه المقارنة	قاعدة اليد اليسرى	قاعدة اليد اليمنى
الاستخدام	تعيين اتجاه القوة على سلك يحمل تيارًا	تعيين اتجاه التيار المستحث في سلك متحرك
السبابة	المجال	المجال
الإبهام	القوة (الحركة)	حركة السلك
الأصابع الأخرى	التيار	التيار المستحث
التطبيق	المحرك الكهربي وأجهزة القياس	المولد الكهربي

.egp-ex{margin:18px 0;border:1px solid rgba(79,63,224,.2);border-radius:16px;overflow:hidden;background:#fff}.egp-ex-h{padding:10px 16px;font-weight:800;background:linear-gradient(90deg,#4f3fe0,#22c1c3);color:#fff}.egp-ex-tabs{display:flex;flex-wrap:wrap;gap:6px;padding:10px 12px;background:#f7f6ff}.egp-ex-b{border:1px solid rgba(79,63,224,.3);background:#fff;border-radius:20px;padding:5px 14px;font-weight:700;cursor:pointer}.egp-ex-b.on{background:#4f3fe0;color:#fff}.egp-ex-p{padding:12px 16px}function egpEx(b,k){var w=b.closest(‘.egp-ex’);w.querySelectorAll(‘.egp-ex-b’).forEach(function(x,i){x.classList.toggle(‘on’,i===k)});w.querySelectorAll(‘.egp-ex-p’).forEach(function(x,i){x.hidden=i!==k})}

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 8 / 14

الجداول والمخططات التوضيحية المستخرجة من أصول المنهج

💡 بيانات وجداول قياسية←تم استخراج كافة البيانات والجداول والمخططات التشريحية من أصول المنهج المعتمد بدقة عالية لتثبيت الفهم وربط النظري بالعملي.

العنصر / وجه المقارنة	البيانات والخصائص المستخرجة
نقطة 1	درسنا فى الدرمس السابق عزم الازدواج المغناطيسى المؤثر على ملف مستطيل يمر به تيار كهربى عند وضعه فى
نقطة 2	مجال مغناطيسى» وتستخدم هذه الفكرة فى عمل بعض أجهزة القياس الكهربى.
نقطة 3	تنقسم أجهزة القياس الكهربى إلى نوعين :
نقطة 4	را أجهزة القياس التناظرية (ع10هس4) 9 أجهزة القياس الرقمية (لهازوزم)
نقطة 5	فكرة الفول
نقطة 6	تعتمد على عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار
نقطة 7	تعتمد على الإلكترونيات الرقمية
نقطة 8	كهربى وقابل للحركة فى مجال مغناطيسى
نقطة 9	تعتمد على وجود مؤشر يتحرك على تدريج تعتمد على ظهور أعداد رقمية على الشاشة
نقطة 10	ويعطى القيمة المطلوية تحدد القيمة المطلوية
نقطة 11	أمثلة
نقطة 12	الجلقانومتر ذو الملف المتحرك وأميتر وفولتميتر أجهزة القياس الرقمية للتيار المستمر

🔬 شكل 1 – تجربة فاراداي وحركة المغناطيس داخل الملف

التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
‎١| 5‏ ) اختر الإجابة الصحيحة من بين البجابات المعطاة : 0
‏(1) عدة ملفات لولبية يمر بكل منها تيار كهربى شدته ()» 10-40 »دق
والشكل البيانى المقابل يمثل العلاقة بين كثافة الفيض

المغناطيسى (8) عند نقطة عند منتتصف طول كل ملف

وتقع على محوره وعدد اللفات لوحدة الأطوال (0) لكل

منهاء فإن شدة التيار (1) تساوى تقرييًا …

(علمًا بأن←2.ه/77/6 10-7 »ع 4 – ير)

‎14 10 © +62

‏(3) ملف لولبى منتظم مقاومته 1 طوله / قُسم إلى

جزئين طول الأول ل وطول الثانى / 2 ثم وُصل

🔬 شكل 2 – تركيب دينامو التيار المتردد والمنحنى الجيبي

التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
6ف ا ين ستيه “او جولاتاك ارو 7
قوة تجاذب قوة تنافر
إذاكان
التياران فى نفس الاتجاه التياران فى اتجاهين متضادين
2 4
8 و8 نذا
11 1 11
0 .
الذا

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 9 / 14

الشرح الموسوعي المعتمد والمصطلحات الكاملة (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

📖

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 10 / 14

📌 قاموس المصطلحات والمفاهيم العلمية الدقيقة:

الحث الكهرومغناطيسي (Electromagnetic Induction):
ظاهرة تولد قوة دافعة كهربية مستحثة (emf) وتيار كهربي مستحث في موصل ناتج عن قطع أو تغير خطوط الفيض المغناطيسي الذي يقطعه الموصل مع الزمن.
قاعدة لينز (Lenz’s Law):
يكون اتجاه التيار المستحث بحيث يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له؛ فالاقتراب يولد قطباً مشابهاً للمقاومة بالتنافر، والابتعاد يولد قطباً مخالفاً للمقاومة بالتجاذب.
القيمة الفعالة للتيار المتردد (I_eff):
شدة التيار المستمر الذي يولد نفس كمية الطاقة الحرارية التي يولدها التيار المتردد في نفس المقاومة وخلال نفس الفترة الزمنية، وتساوي I_eff = I_max / √2 ≈ 0.707 I_max.
السرعة الزاوية (Angular Velocity:
ω) معدل تغير الزاوية مع الزمن أثناء دوران ملف الدينامو، وتحسب بالعلاقة: ω = 2πf بالراديان/ثانية حيث f التردد بالهرتز.

المقوم المعدني (Commutator):
أسطوانة معدنية جوفاء مشقوقة طولياً إلى نصفين معزولين بينهما مادة عازلة، تدور مع ملف الدينامو لتجعل التيار في الدائرة الخارجية موحد الاتجاه.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 11 / 14

⚖️ القوانين والعلاقات الرياضية والفيزيائية الحاكمة:

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
قانون فاراداي العام للحث	[ الصيغة الفيزيائية والرياضية: emf = – N × (ΔΦ / Δt) = – N × (B × A × Δ(cos θ) / Δt) ] الإشارة السالبة تعبر عن قاعدة لينز	الصيغةالفيزيائيةوالرياضيةالإشارة
القوة الدافعة في سلك مستقيم متحرك	[ الصيغة الفيزيائية والرياضية: emf = – B × L × v × sin(θ) ] v السرعة بالمتر/ثانية و θ الزاوية بين اتجاه حركة السلك والمجال المغناطيسي	الصيغةالفيزيائيةوالرياضيةالسرعة
القوة الدافعة اللحظية لدينامو التيار المتردد	[ الصيغة الفيزيائية والرياضية: emf_inst = emf_max × sin(θ) = N × A × B × ω × sin(2π f t) ] الزاوية θ هي الزاوية بين العمودي على مستوى الملف والمجال (أو بين اتجاه السرعة v والمجال)	الصيغةالفيزيائيةوالرياضيةinst
القيمة الفعالة للجهد والتيار المتردد	[ الصيغة الفيزيائية والرياضية: emf_eff = emf_max / √2 = 0.707 × emf_max \| I_eff = I_max / √2 = 0.707 × I_max ] جميع أجهزة قياس التيار المتردد (كالأميتر الحراري) تقرأ وتتعامل مع القيم الفعالة فقط!	الصيغةالفيزيائيةوالرياضيةجميع

القوة الدافعة المتوسطة خلال ربع أو نصف دورة (من الوضع العمودي): [ الصيغة الفيزيائية والرياضية: emf_avg = 4 × N × A × B × f = (2 / π) × emf_max ≈ 0.636 × emf_max ] بينما متوسط emf خلال دورة كاملة يساوي صفراً تماماً لأن نصفي الدورة يلغي أحدهما الآخر.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 12 / 14

🔍 الشرح والتحليل المستفيض وتفسيرات علل والاستنتاجات:

★ كتاب الشرح والتفصيل العلمي الشامل المعتمد 2026 / 2027 ★
كتاب الشرح المفصل قانون فاراداي وتطبيقات الحث الكهرومغناطيسي والدينامو
الصف الثالث الثانوي | الفصل الثالث – الحث الكهرومغناطيسي | المنهج المصري الحديث 2026/2027
🎯 أهداف التعلم ومخرجات الفهم الوزارية المقررة 2026/2027:
• شرح تجارب فاراداي واستنتاج ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي وقانونه الرياضي (emf = – N ΔΦ / Δt).
• تطبيق قاعدة لينز (Lenz’s Law) لتحديد اتجاه التيار المستحث كقانون لحفظ الطاقة ومقاومة التغير في الفيض.
• استنتاج القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم يتحرك في مجال مغناطيسي (emf = – B L v sin θ) وتطبيق قاعدة فليمنج لليد اليمنى.
• شرح تركيب وعمل المولد الكهربي (الدينامو AC) واستنتاج معادلة القوة الدافعة اللحظية (emf = NABω sin θ).

• التمييز الدقيق بين قيم القوة الدافعة في الدينامو العظمى، اللحظية، الفعالة (Effective emf = 0.707 emf_max)، والمتوسطة خلال ربع ونصف ودورة كاملة.
• شرح تقويم التيار المتردد إلى تيار موحد الاتجاه وتيار ثابت الشدة والاتجاه تقريباً باستخدام مقوم معدني مجوف واسطوانة مشقوقة وعدة ملفات.

1. ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي وقانون فاراداي وقاعدة لينز

اكتشف العالم مايكل فاراداي عام 1831 أنه عند تقريب قطب شمالي لمغناطيس من ملف متصل بجلفانومتر، ينحرف المؤشر لحظياً في اتجاه معين مشيراً لتولد تيار مستحث، وعند تثبيت المغناطيس داخل الملف يعود المؤشر إلى الصفر تماماً رغم وجود فيض مغناطيسي هائل، وعند سحب وإبعاد المغناطيس ينحرف المؤشر في الاتجاه المعاكس.

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
الاستنتاج العلمي	لا يتولد تيار مستحث بمجرد وجود المجال المغناطيسي بل يشترط حدوث (تغير نسبي في خطوط الفيض المغناطيسي مع الزمن ΔΦ/Δt)	يتولدتيارمستحثبمجرد
وتتناسب القوة الدافعة طردياً مع	(1) عدد لفات الملف N (2) المعدل الزمني لقطع خطوط الفيض ΔΦ/Δt	لفاتالملفالمعدلالزمني
قاعدة لينز وقانون حفظ الطاقة	وضع العالم لينز قاعدته الشهيرة لتفسير الإشارة السالبة في قانون فاراداي: ‘يكون اتجاه التيار الكهربي المستحث في دائرة مغلقة بحيث يعاكس التغير في الفيض المسبب له’	العالمقاعدتهالشهيرةلتفسير
– عند تقريب القطب الشمالي (N) للمغناطيس	يزداد الفيض فيتولد في وجه الملف القريب قطب شمالي (N) مشابه ليقاوم الاقتراب بقوة تنافر ويكون اتجاه التيار عكس عقارب الساعة	يزدادالفيضفيتولدالملف
– عند إبعاد القطب الشمالي (N)	يتناقص الفيض فيتولد في وجه الملف قطب جنوبي (S) مخالف ليقاوم الابتعاد بقوة تجاذب ويكون اتجاه التيار مع عقارب الساعة	يتناقصالفيضفيتولدالملف

تعتبر قاعدة لينز تطبيقاً مباشراً لقانون حفظ الطاقة؛ فالشغل الميكانيكي المبذول للتغلب على قوى التنافر عند التقريب أو قوى التجاذب عند الإبعاد يتحول إلى طاقة كهربية مستحثة تسري في الدائرة.

2. القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم وقاعدة فليمنج لليد اليمنى

عند تحريك سلك مستقيم طوله L بسرعة منتظمة v عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم B، تتأثر الإلكترونات الحرة داخل السلك بقوة مغناطيسية تدفعها للتجمع عند أحد طرفي السلك، فيصبح هذا الطرف سالباً والطرف الآخر موجباً، وينشأ بينهما فرق جهد مستحث وقوة دافعة تعطى بالعلاقة: emf = – B L v sin(θ).
لتحديد اتجاه التيار المستحث في سلك مستقيم، نطبق قاعدة فليمنج لليد اليمنى: نجعل الإبهام والسبابة والوسطى لليد اليمنى متعامدة؛ فإذا أشارت السبابة لاتجاه المجال المغناطيسي، والإبهام لاتجاه حركة السلك، تشير الوسطى وباقي الأصابع لاتجاه التيار المستحث.

السلك المستقيم كمصدر كهربي←في الدائرة الخارجية يسري التيار من القطب الموجب إلى السالب، أما داخل السلك المستقيم نفسه (الذي يعمل كبطارية ومولد) فيسري التيار من الجهد الأقل (السالب) إلى الجهد الأعلى (الموجب).

3. المولد الكهربي (الدينامو AC)، تقويم التيار، وأنواع قيم القوة الدافعة

تركيب الدينامو البسيط ملف مستطيل يدور بين قطبي مغناطيس قوي مقعرين، حلقتا انزلاق معدنيتان تدوران مع الملف، وفرشتان من الجرافيت (الكربون) تلامسان الحلقتين لنقل التيار للدائرة الخارجية.
أثناء دوران الملف بسرعة زاوية منتظمة ω = 2πf، تتغير زاوية قطع خطوط الفيض جيبياً مع الزمن، فتتولد قوة دافعة لحظية جيبية: emf_inst = emf_max sin(θ) = NABω sin(2πft).

أهم حالات زوايا الدينامو:

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
القيمة الفعالة للتيار والجهد	emf_eff = emf_max / √2 = 0.707 emf_max
وتستخدم لحساب القدرة والطاقة الكهربية	Pw = (emf_eff)² / R = (I_eff)² × R
•	تقويم التيار المتردد	تقويمالتيارالمتردد
(1) توحيد الاتجاه	باستبدال حلقتي الانزلاق باسطوانة معدنية جوفاء مشقوقة إلى نصفين معزولين (المقوم المعدني) حيث يتبادل نصفا الأسطوانة موضعيهما مع الفرشتين كل نصف دورة فيتحول التيار في الدائرة الخارجية إلى تيار موحد الاتجاه متغير الشدة (نبضي)	باستبدالحلقتيالانزلاقباسطوانة
(2) تثبيت الشدة	باستخدام عدد كبير من الملفات بينها زوايا صغيرة متساوية وتقسيم الأسطوانة إلى عدد من الأجزاء يساوي ضعف عدد الملفات فيكون هناك دائماً ملف في وضع القيمة العظمى موازياً للمجال متصلاً بالفرشتين فينتج تيار موحد الاتجاه وثابت الشدة تقريباً يشبه تيار البطاريات	باستخدامكبيرالملفاتبينها

جدول جدول مقارنة قيم القوة الدافعة الكهربية لدينامو التيار المتردد في مختلف المواضع
✏️ أمثلة ومسائل وتطبيقات محلولة بالخطوات النموذجية والبرهان العلمي:

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
•	★ مسألة دينامو شاملة لجميع قيم القوة الدافعة والزوايا المعطيات والمطلوب: ملف دينامو تيار متردد يتكون من 200 لفة مساحة كل لفة 0.02 m² يدور في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه 0.1 T بمعدل 3000 دورة في الدقيقة (rpm) بدءاً من الوضع العمودي	مسألةديناموشاملةلجميع
احسب	(1) التردد والسرعة الزاوية (2) القوة الدافعة العظمى emf_max (3) القوة الدافعة اللحظية بعد 1/600 ثانية من بدء الدوران (4) القيمة الفعالة للجهد emf_eff (5) القوة الدافعة المتوسطة خلال ربع دورة	الترددوالسرعةالزاويةالقوة
خطوات الحل والبرهان الفيزيائي	[1] أولاً: حساب التردد والسرعة الزاوية: f = 3000 / 60 = 50 Hz	أولاحسابالترددوالسرعة
•	السرعة الزاوية ω = 2π f = 2 × (22/7) × 50 = 314.16 rad/s (أو 100π rad/s)	السرعةالزاوية100π
[2] ثانياً	حساب القوة الدافعة العظمى: emf_max = N × A × B × ω = 200 × 0.02 × 0.1 × (100π) = 4 × 100π × 0.1 = 40π ≈ 125.66 V	حسابالقوةالدافعةالعظمى
[3] ثالثاً	حساب زاوية الدوران بعد t = 1/600 s: θ = 360 × f × t = 360 × 50 × (1/600) = 18000 / 600 = 30°	حسابزاويةالدوران18000
•	[4] emf_inst = emf_max × sin(30°) = 125.66 × 0.5 = 62.83 V (تساوي نصف القيمة العظمى بالضبط)	instتساويالقيمةالعظمى
[5] رابعاً	حساب القيمة الفعالة: emf_eff = emf_max / √2 = 125.66 × 0.707 ≈ 88.85 V	حسابالقيمةالفعالة
[6] خامساً	حساب المتوسطة خلال ربع دورة: emf_avg = (2 / π) × emf_max = (2 / π) × (40π) = 80 V (أو 4 NABf = 4 × 200 × 0.02 × 0.1 × 50 = 80 V)	حسابالمتوسطةخلالدورة
💡 فنية وتريك للحل السريع وتجنب الخطأ	تذكر قاعدة الامتحانات: القوة الدافعة اللحظية تصل لنصف القيمة العظمى عندما تكون زاوية الدوران 30° من الوضع العمودي!	تذكرقاعدةالامتحاناتالقوة

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
★ مسألة قانون فاراداي وتغير الفيض في ملف المعطيات والمطلوب	ملف دائري عدد لفاته 500 لفة ومساحته 100 cm² وضع عمودياً في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.2 T	دائريلفاتهومساحتهعموديا
•	احسب متوسط القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة في الملف إذا: (1) انعدم المجال خلال 0.05 ثانية (2) قُلِب الملف خلال 0.1 ثانية	احسبمتوسطالقوةالدافعة
خطوات الحل والبرهان الفيزيائي	[1] المساحة A = 100 × 10⁻⁴ m² = 0.01 m²	المساحة
[2] الفيض في الوضع العمودي الأولي	Φ1 = B × A = 0.2 × 0.01 = 0.002 Wb
[3] الحالة الأولى (انعدام المجال)	Φ2 = 0
التغير في الفيض	ΔΦ = Φ2 – Φ1 = 0 – 0.002 = -0.002 Wb
[4] تطبيق قانون فاراداي	emf = – N × (ΔΦ / Δt) = – 500 × (-0.002 / 0.05) = + 500 × 0.04 = + 20 V
[5] الحالة الثانية (قلب الملف بمقدار 180°)	يصبح الفيض النهائي معكوساً: Φ2 = – Φ1 = – 0.002 Wb	يصبحالفيضالنهائيمعكوسا
[6] التغير في الفيض عند قلب الملف أو تدويره 180°	ΔΦ = -2 Φ1 = -2 × 0.002 = -0.004 Wb
[7] تطبيق قانون فاراداي	emf = – N × (ΔΦ / Δt) = – 500 × (-0.004 / 0.1) = + 500 × 0.04 = + 20 V
💡 فنية وتريك للحل السريع وتجنب الخطأ	كلمات سحرية في مسائل فاراداي: (قلب الملف / دار نصف دورة / عكس اتجاه المجال) تعني مباشرة ΔΦ = -2 BA!	كلماتسحريةمسائلفاراداي

نوع القيمة	الصيغة الرياضية الدقيقة	الزاوية (θ) وطبيعة موضع مستوى الملف	الاستخدام الحسابي والتطبيقي
القيمة العظمى (emf_max)	NABω = 2π f NAB	مستوى الملف موازٍ للمجال المغناطيسي (θ = 90°)	تحديد أقصى جهد وسعة الموجة المترددة
القيمة اللحظية (emf_inst)	emf_max × sin(θ)	أي زاوية دوران من الوضع العمودي البدائي	حساب الجهد عند لحظة زمنية معينة t
القيمة الفعالة (emf_eff)	emf_max / √2 ≈ 0.707 emf_max	تكافئ زاوية دوران 45° من الوضع العمودي	حساب القدرة والطاقة الحرارية وقراءات أجهزة القياس
المتوسطة خلال 1/4 دورة	4 NAB f = (2/π) emf_max	من الوضع العمودي أو من الوضع الموازي	حساب الشحنة الكلية المنقولة Q خلال ربع دورة
المتوسطة خلال 1/2 دورة	4 NAB f = (2/π) emf_max	بدءاً من الوضع العمودي فقط	تساوي متوسط الربع دورة بالضبط
المتوسطة خلال دورة كاملة	صفر تماماً (emf_avg = 0)	دوران الملف 360° كاملاً	لأن النصف الموجب يلاشي النصف السالب تماماً

💡 💡 كبسولة الفنيات وتريكات الامتحانات والأسئلة الوزارية 2026/2027:

قاعدة لينز تحدد اتجاه التيار المستحث وهي تطبيق صريح لمبدأ حفظ الطاقة.
في الدينامو، عندما يكون الملف عمودياً على المجال يكون الفيض نهاية عظمى و emf تساوي صفراً، وعندما يكون موازياً يكون الفيض صفراً و emf نهاية عظمى.
القيمة الفعالة للتيار المتردد I_eff هي المكافئة حرارياً للتيار المستمر وتساوي 0.707 من القيمة العظمى.
متوسط القوة الدافعة لدينامو خلال دورة كاملة يساوي صفراً، وخلال ربع دورة يساوي متوسطه خلال نصف دورة من الوضع العمودي (4 NABf).
للحصول على تيار ثابت الشدة والاتجاه تقريباً نستخدم عدة ملفات بينها زوايا صغيرة متساوية وأسطوانة مشقوقة لضعف عدد الملفات.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 13 / 14

ملخص الدرس

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
•	★ الملخص الشامل وخريطة المفاهيم وجداول المقارنة ★	الملخصالشاملوخريطةالمفاهيم
ملخص الدرس	الحث الكهرومغناطيسي وقانون فاراداي وقاعدة لينز وتوليد التيار المتردد بالدينامو	الحثالكهرومغناطيسيوقانونفاراداي
الفيزياء \| الصف الثالث الثانوي \| 2026 / 2027 \| الفصل الثالث	الحث الكهرومغناطيسي	الحثالكهرومغناطيسي
•	🗺️ الخريطة الذهنية والمفاهيم الجوهرية (Mind Map Outline)	الخريطةالذهنيةوالمفاهيمالجوهرية
✔ الحث الكهرومغناطيسي	فاراداي emf = -N (ΔΦm/Δt) \| لينز (مقاومة التغير قطب مشابه بالاقتراب ومخالف بالإبعاد)	فارادايلينزمقاومةالتغير
✔ سلك مستقيم	emf = -BLv sin θ \| قاعدة فليمنج لليد اليمنى (حركة ومجال وتيار)	قاعدةفليمنجلليداليمنى
✔ الحث الذاتي والمتبادل	emf₂ = -M (ΔI₁/Δt) \| emf = -L (ΔI/Δt) \| هنري \| تيارات دوامية (أفران حث وشرائح سيليكونية)	emf₂هنريتياراتدوامية
✔ الدينامو	emf_inst = NBAω sin θ \| عظمى (موازي) \| صفر (عمودي) \| فعالة (0.707) \| متوسطة ربع دورة (4NBAf) \| مقوم معدني أسطوانة مشقوقة	instNBAωعظمىموازي
•	📊 جداول المقارنة والتصنيف والتلخيص الشامل	جداولالمقارنةوالتصنيفوالتلخيص
جدول	مقارنة دقيقة بين قيم القوة الدافعة الكهربية (emf) في دينامو التيار المتردد	مقارنةدقيقةالقوةالدافعة

نوع القوة الدافعة في الدينامو	الصيغة الرياضية المعتمدة	الشرط أو الوضع الزاوي للحصول عليها
القوة الدافعة اللحظية (emf_inst)	emf_max × sin θ = 2π f N B A sin(2π f t)	عند أي زاوية أو لحظة زمنية معينة t
القوة الدافعة العظمى (emf_max)	N B A ω = 2π f N B A	عندما يكون مستوى الملف موازياً تماماً للمجال (θ = 90°)
القوة الدافعة الفعالة (emf_rms)	emf_max × 0.707 = emf_max / √2	عندما يصنع مستوى الملف زاوية 45° مع خطوط المجال
القوة الدافعة المتوسطة (ربع دورة)	4 N B A f = (2 / π) × emf_max	خلال ربع دورة أو نصف دورة بدءاً من الوضع العمودي الصفر

💡 كبسولة المراجعة السريعة وأهم فنيات الامتحان:
★ عندما يدور ملف الدينامو دورة كاملة بدءاً من الوضع العمودي تكون emf المتوسطة = صفر، بينما متوسط شدة التيار الفعالة أو الطاقة المستنفدة قيمة موجبة ثابتة.
★ للحصول على تيار موحد الاتجاه وثابت الشدة تقريباً نستخدم عدة ملفات بينها زوايا صغيرة متساوية وتقسم الأسطوانة إلى ضعف عدد الملفات.
★ التيار المستحث في السلك المستقيم يسري من الجهد الأقل إلى الجهد الأعلى داخل السلك لأنه يعمل كـ ‘بطارية أو مصدر كهربي’.

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم · 14 / 14

المناهج الدراسية

الفيزياء

الفصل الأول - التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف

الفصل الثاني - التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس

الفصل الثالث - الحث الكهرومغناطيسي

الفصل الرابع - دوائر التيار المتردد

الفصل الخامس - ازدواجية الموجة والجسيم

الفصل السادس - الأطياف الذرية والأشعة السينية

الفصل السابع - الليزر وتطبيقاته

الفصل الثامن - الإلكترونيات الحديثة

دروس إضافية

الدرس الأول: قانون فاراداي وقاعدة لينز والقوة الدافعة في سلك مستقيم

الخطوات

الظاهرة

emf = – (N Δ Φ) / (Δ t)

✍️ أمثلة محلولة

Δ Φ = 0.01 – 0.05 = -0.04 Wb

emf = -(N Δ Φ) / (Δ t) = -200 × (-0.04) ÷ 0.1

emf = +80 V (مقدارها 80 V)

النص

التطبيق على المغناطيس والملف (حسب شكل الكتاب)

الأساس العلمي

الاستنتاج

|

emf| = (Δ Φ) / (Δ t) = (B L Δ x) / (Δ t)

emf = B L v

emf = B L v sin θ

✍️ أمثلة محلولة

emf = B L v = 0.3 × 0.5 × 4 = 0.6 V

I = emf / R = 0.6 ÷ 0.3 = 2 A

🔬 شكل 1 – تجربة فاراداي وحركة المغناطيس داخل الملف

المغناطيسى (8) عند نقطة عند منتتصف طول كل ملف

وتقع على محوره وعدد اللفات لوحدة الأطوال (0) لكل

منهاء فإن شدة التيار (1) تساوى تقرييًا …

‎14 10 © +62

‏(3) ملف لولبى منتظم مقاومته 1 طوله / قُسم إلى

جزئين طول الأول ل وطول الثانى / 2 ثم وُصل

🔬 شكل 2 – تركيب دينامو التيار المتردد والمنحنى الجيبي

1. ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي وقانون فاراداي وقاعدة لينز

2. القوة الدافعة المستحثة في سلك مستقيم وقاعدة فليمنج لليد اليمنى

3. المولد الكهربي (الدينامو AC)، تقويم التيار، وأنواع قيم القوة الدافعة

💡 💡 كبسولة الفنيات وتريكات الامتحانات والأسئلة الوزارية 2026/2027:

أحسنت! أنهيت هذا الدرس