01 أولًا: القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك وقاعدة فليمنج لليد اليسرى
- القوة المغناطيسية (F): قوة ميكانيكية تنشأ عن محصلة المجالين المغناطيسيين (المجال الخارجي ومجال تيار السلك)؛
- حيث تزداد كثافة الفيض على أحد جانبي السلك وتقل على الجانب الآخر، فيتحرك السلك من المنطقة ذات الكثافة الأعلى إلى المنطقة ذات الكثافة الأقل:
\[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin \theta \]
حيث θ هي الزاوية المحصورة بين السلك واتجاه خطوط المجال المغناطيسي:
- إذا كان السلك عمودياً على المجال (θ = 90°): تكون القوة قيمة عظمى (Fmax = B I L).
- إذا كان السلك موازياً للمجال (θ = 0°): تنعدم القوة تماماً (F = 0).
- قاعدة فليمنج لليد اليسرى (Fleming's Left-Hand Rule): لتحديد اتجاه القوة والحركة؛ نجعل أصابع اليد اليسرى (الإبهام والسبابة والوسطى) متعامدة، فالسبابة تشير للمجال، والوسطى للتيار، فيشير الإبهام لاتجاه القوة والحركة.
القوة المتبادلة بين سلكين مستقيمين متوازيين:
\[ F = \frac{\mu \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}{2\pi d} \]
- إذا كان التياران في نفس الاتجاه: تنشأ بينهما قوة تجاذب لأن كثافة الفيض بينهما أقل من خارجهما.
- إذا كان التياران في اتجاهين متضادين: تنشأ بينهما قوة تنافر لأن كثافة الفيض بينهما أكبر من خارجهما.
- القوة التي يؤثر بها السلك الأول على الثاني تساوي دائماً وبدقة القوة التي يؤثر بها الثاني على الأول بغض النظر عن اختلاف شدة تياريهما (قانون نيوتن الثالث).