تحقیق اثر مغناطیسی جریان الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

8
‏اثر ‏مغناطیسی جریان الکتریکی
‏تاریخچه:
‏اثرهای ساده الکتریکی و مغناطیسی را از زمانهای قدیم می ‏شناختند. حدود 600 سال قبل از میلاد ‏یونانیان ‏می دانستند که ‏آهنربا ‏آهن را جذب می کند، و ‏کهربا‏ی ‏مالیده به لباس چیزهای سبک مانند کاه را به سوی خود می کشد. با وجود این اختلاف بین ‏جذب های الکتریکی و مغناطیسی تعیین نشده بود و این پدیده ها را از یک نوع در نظر می ‏گرفتند.
‏محقق برجسته:
‏خط فاصل روشن بین این دو پدیده را ‏گیلبرت (W.Gilbert)‏، فیزیکدان و طبیعت شناس ‏انگلیسی ، پیدا کرد. و نیز او کتابی درباره آهنربا ، "‏اجسام آهنربایی" ‏و "‏زمین به عنوان آهنربای بزرگ" ‏در سال 1600 ‏منتشر کرد.
‏کار وی شروع بررسی در پدیده های الکتریکی را نشان می دهد. ‏گیلبرت در این کتاب همه ‏خواص آهنرباهای ‏شناخته شده تا آن زمان را ‏تشریح کرده و نتایج آزمایشهای خیلی مهم ، شخص خود را نیز آورده است. همچنین وی ‏شماری از تفاوت های اساسی بین جذب های الکتریکی و مغناطیسی را مشخص نموده و اصطلاح “‏الکتریسیته“ ‏را وضع کرده است.
‏سیر تحولی و رشد:
‏بعد از انتشار کارهای گیلبرت ، تمایز بین پدیده های الکتریکی و مغناطیسی مسلم ‏شد، اما به رغم اینکه اختلافها شماری از واقعیت ها ارتباط ناگسستنی بین این پدیده ‏ها را پدیدار ساخت. برجسته ترین این واقعیت ها مغناطیس اشیای آهنی و وارونی عقربه ‏قطب ‏نما ‏بر اثر ‏آذرخش ‏بودند.
‏آراگو (D.F.Arago)‏، فیزیکدان فرانسوی در ‏کتاب خود به نام "‏تندر و آذرخش" ‏، شرح می دهد که چگونه در ‏ژوئیه سال 1681، در ‏کشتی راین (reine) ‏واقع در دریای آزاد حدود
8
‏صدها مایل از ساحل بر اثر آذرخش دکل ها ، بادبانها و غیره بطور جدی صدمه دیدند. ‏وقتی که ‏شب ‏فرا رسید، از روی وضع ‏ستارگان ‏دریافت که از سه قطب نمای در دسترس ‏دو تا به جای شمال به سمت جنوب ایستاده بودند، در حالی که یکی از آنها به سمت شمال ‏بود، آراگو همچنین شرح می دهد که هر گاه آذرخش به خانه بخورد، کارد . چنگال و سایر ‏اشیای آهنی ‏را به شدت آهن ربا می کند.
‏در آغاز قرن هجدهم ثابت شد که آذرخش در واقع ‏جریان ‏الکتریکی ‏شدیدی است که از هوا می گذرد. بنابراین به این نتیجه می رسیم که جریان ‏الکتریکی ‏خواص مغناطیسی ‏دارد اما این خواص جریان فقط ‏در سال 1820 توسط ‏اورستد (H.Oersted) ‏فیزیکدان ‏دانمارکی با آزمایش مشاهده و بررسی ‏شد.
‏همان طوری که نیروهای موثر بر ‏بارهای ‏الکتریکی ‏نیروهای ‏الکتریکی ‏نام دارد، نیروهای موثر بر آهنرباهای طبیعی یا مصنوعی را ‏نیروهای ‏مغناطیسی ‏می گویند.
‏منشا ‏میدان مغناطیسی:
‏اگر در فضای ‏نیروهای الکتریکی حاکم باشد و بر ذرات باردار نیروی الکتریکی وارد کند، می گوییم در ‏این فضا میدان الکتریکی وجود دارد. از این رو آزمایش نشان می دهد که در فضای اطراف ‏جریان ‏الکتریکی ‏، نیروهای مغناطیسی ظاهر می شود، یعنی میدان مغناطیسی به وجود می آید.
‏اولین سوال اورستد:
‏آیا ‏ماده ‏سیم روی میدان مغناطیسی به وجود آمده از جریان اثر دارد یا نه؟
‏اورستد دریافت ‏که سیم های اتصال را می توان از چند سیم یا نوار باریک مختلف درست کرد و جنس فلز در ‏نتیجه اثر نمی گذارد (احتمالا اگر بزرگ باشد اثر می گذارد). چون ‏فلزات ‏مختلف ، ‏مقاومت ‏های الکتریکی ‏متفاوتی دارند، اگر به ‏باتری ‏وصل شود، می توانند جریان های متفاوت داشته باشند و در نتیجه اثر مغناطیسی این ‏جریان ها متفاوت خواهد بود.
‏اما باید به خاطر داشت که آزمایش ‏اورستد ‏پیش از وضع قانون اهم و دست یابی به ‏مفهوم بستگی مقاومت رساناها به جنس ماده تشکیل دهنده آنها انجام گرفته است. اگر ‏آزمایش اورستد با سیم های ‏پلاتین ‏، ‏طلا ‏، ‏نقره ‏، ‏برنج ‏، و ‏آهن ‏یا نوارهای ‏روی ‏و ‏قلع ‏یا ‏جیوه ‏انجام گیرد ، همین نتیجه اخیر به دست می آید. اورستد آزمایشاتش را با فلز ، یعنی ‏رساناهایی با ‏رسانش الکترونی ‏، انجام داد
9
.
‏اثر مغناطیسی ‏جریان الکترولیتی:
‏اگر در ‏آزمایش اورستد فلز رسانا را با لوله دارای الکترولیت یا لوله ای که داخل آن ‏تخلیه الکتریکی ‏صورت می گیرد، استفاده شود. ‏هرچند در این حالت ها ‏جریان ‏الکتریکی ‏از حرکت یونهای مثبت و منفی ناشی می شوند ولی اثر آنها روی ‏عقربه مغناطیسی ‏با اثر رسانای فلزی یکسان ‏است.
‏بدون توجه به رسانای حامل جریان ، در فضای اطراف آن میدان مغناطیسی به ‏وجود می آید. از این رو می توان گفت که در اطراف هر جریانی ‏میدان مغناطیسی ‏ظاهر می شود. این خاصیت اصلی ‏جریان الکتریکی در اثرهای ‏حرارتی ‏و ‏شیمیایی ‏جریان الکتریکی نقش بازی می کند.
‏اثر مغناطیسی جریان و ‏خواص الکتریکی رسانا:
‏ایجاد ‏میدان مغناطیسی ‏معمولترین خاصیت از سه خاصیت ‏جریان ‏الکتریکی ‏است. جریان الکتریکی فقط در یک نوع رسانا (الکترولیت ها) اثر شیمیایی ‏به وجود می آورد، نه در دیگران (فلزات). مقدار جریان آزاد شده توسط جریان ، بسته به ‏مقاومت ‏رسانا ‏، می تواند بیشتر یا کمتر باشد.
‏در ‏ابر رساناها ‏ممکن است همراه جریان ، گرما ‏آزاد می شود. از طرفی دیگر میدان مغناطیسی با جریان الکتریکی پیوندی جدایی ناپذیر ‏دارد. این میدان به خواص مشخصی از رسانا بستگی ندارد و فقط شدت و جهت جریان آن را ‏تعیین می کند. بیشترین کاربردهای صنعتی ‏الکتریسیته ‏نیز به وجود میدان مغناطیسی جریان وابسته می باشند.