تمارين خاصة بمفهوم الحقل المغناطيسي السنة الثانية ثانوي شعبة العلوم التجريبية و التقني رياضي

التمرين الأول: أتأكد من معارفى:

1. أذكر بعض المصادر للحقل المغناطيسي.
2. كيف يكشف عن الحقل المغناطيسي في نقطة من الفضاء ؟
3. كيف يهتدي الربان في البحر؟
4. كيف نجسد الطيق المغناطيسي لمغناطيس؟
5. في أي جهة تنحرف البوصلة، على سطح الأرض؟
6. هل يوجد فرق بين الطيفين المغناطيسيين لكل من قضيب مغناطيسي، ووشيعة طويلة يجتازها تيار كهربائي ثابت ؟

الحل :

1. بعض المصادر للحقل المغناطيسي هي : – المغانط- التيارات الكهربائية عندما تجتاز نواقل.
2. يكشف عن الحقل المغناطيسي في نقطة بالبوصلة، أو الابرة الممغنطة.
3. يهتدي الربان في البحر بالبوصلة التي تقيس تغير جهة الحقل المغناطيسي الأرضي.
4. نجسد الطيف المغناطيسي لمغناطيس بذر برادة الحديد فوق ورق أو زجاج يستند على المغناطيس.
5. تنحرف البوصلة في الإتجاه Nm – Sm للحقل المغناطيسي الأرضي.
6. لايوجد فرق بين الطيفين المغناطيسيين لكل من القضيب المغناطيسي و الوشيعة التي يجتازها تيار كهربائي ثابت.

 التمرين الثاني :
عين الصحيح من الخطأ وصحح العبارة الخاطئة:
1- يمكن فصل القطبين S و N لمغناطيس عن بعضهما.
2- الوشيعة تتميز بوجهين ثابتين، بغض النظر عن جهة التيار الكهربائي.
3- خطوط الحقل المغناطيسي لقضيب تتقاطع فيما بينهما، وتقع في نفس المستوى وتخرج من الجنوب إلى الشمال.
4- قيمة المركبة الأفقية للحقل المغناطيسي الأرضي من مرتبة B_h = 2.10^-5 T
5- شعاع الحقل المغناطيسي ^→B لقضيب مغناطيسي، يتغير من نقطة لأخرى.
6- زاويتا الانحراف d والميل i للحقل المغناطيسي الأرضي تتغيران في المكان وفي الزمان.
الحل:
1- خطأ: والصحيح هو أنه لا يمكن فصل القطبين الشمالي (N) والجنوبي (S) لمغناطيس عن بعضهما، فحتى عندما نجزء المغناطيس إلى جزئين تتحول إلى مغناطيسين، كل منهما له شمال وجنوب (كما هو موضح في الشكل)
2- خطأ : والصحيح هو أنه اذا مر تيار في وشيعة في جهة معينة، فإننا نحصل على وجه شمالي (N) ووجه جنوبي (S) للوشيعة، يمكن تعيينهما بقاعدة اليداليمنى. فإذا عكسنا جهة التيار ينعكس وجها الوشيعة، فالوجه الشمالي يصبح جنوبي والوجه الجنوبي يصبح الشمالي.

3- خطا : والصحيح هو أن خطوط الحقل المغناطيسي لاتتقاطع أبداُ فيما بينها، ولا تقع في نفس المستوى، بل نجد خطوطاً تقع في نفس المستوى، وخطوطاً أخرى تقع في مستويات أخرى، وهذه المستويات موجودة في كل الفضاء، إذن فخطوط الحقل تقع في كل الفضاء المحيط بالمغناطيس. وتخرج من الشمال (N) لتدخل إلى الجنوب (S).
4- صحيح.
5- لاحظ تغير حامل وجهة وقيمة الحقل في كل نقطة من الشكل التالي:

6- صحيح.

التمرين الثالث:
أرفق بسهم كل مصدر من مصادر الحقول المغناطيسية التالية، قيمة الحقل المغناطيسي المناسب له.

مصدر الحقل المغاطيسي
الأرض
قضيب مغناطيسي.
مغناطيس كهربائي.
وشيعبة فائقة النقالية.

قيمة الحقل المغناطيسي بـ (T)
من 1T إلى 5T
2.10^-2T
5.10^-5T
من 10T إلى 40T

التمرين الرابع : أكمل الفراغات في الجمل التالية:
تصنف المواد حسب قابليتها للمغنطة إلى ثلاثة أصناف هي :
1- مواد …….. المغنطة، وتتميز بأن ليس لذراتها عزوم مغناطيسية دائمة مثل: …….. وبالتالي …….. لأن قابليتها للمغنطة Χ ……..
2- ومواد …….. المغنطة، وتتميز بأن لذراتها عزوم مغناطيسية دائمة، غير أن محصلة هذه العزوم …….. مثل …….. وبالتالي لاتحافظ ….. لأن قابليتها للمغنطة x……..
3- مواد …….. المغنطة، تمتاز بقابليتها الكبيرة ……..، وتحتفظ بمغنطتها حتى بعد إنعدام الحقل المغناطيسي الخارجي، وبالتالي فإن قابليتها للمغنطةX …….. وتفقد هذه المواد مغنطتها عند درجة حرارة تسمى ……..
الحل:
1- مواد عكسية المغنطة، وتتميز بأن ليس لذراتها عزوم مغناطيسية دائمة مثل: الفضة، النحاس، الذهب وبالتالي لاتتمغنط لأن قابليتها للمغنطة صغيرة Χ < 0.
2- ومواد طردية المغنطة، وتتميز بأن لذراتها عزوم مغناطيسية دائمة، غير أن محصلة هذه العزوم معدومة مثل (Al), (Pi), (Mn) وبالتالي لاتحافظ على مغنطتها لأن قابليتها للمغنطة صغيرة موجبة لكن أقل من الواحد Χ < 1.
3- مواد حديدية المغنطة، تمتاز بقابليتها الكبيرة للمغنطة، وتحتفظ بمغنطتها حتى بعد إنعدام الحقل المغناطيسي الخارجي، وبالتالي فإن قابليتها للمغنطة Χ >> 1 وتفقد هذه المواد مغنطتها عند درجة حرارة تسمى كوري (Curie).

التمرين الخامس

21:34