هذه هي الصورة التفاضلية لقانون فاراداي للحث، وهي إحدى معادلات ماكسويل الأربع. وينص هذا القانون على أن المجال المغناطيسي المتغير زمنيًّا ([latex]\mathbf{B}[/latex]) يصاحب دائمًا مجالًا كهربيًّا متغيرًا مكانيًّا وغير محافظ ([latex]\mathbf{E}[/latex]). يتم التعبير عن العلاقة على النحو التالي: [latex] \nنبلا \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}[/latex]. تتحكم هذه المعادلة في كيفية توليد المجالات المغناطيسية المتغيرة لمجالات كهربائية عند نقطة محددة في الفضاء.
معادلة ماكسويل-فاراداي هي قانون أساسي في الكهرومغناطيسية يصف كيف يولد المجال المغناطيسي المتغير مجالاً كهربائيًّا. في صيغتها التفاضلية، [latex]\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}[/latex]، توفر المعادلة وصفًا مجهريًا محليًا لهذه الظاهرة. وهنا، [latex]\nabla \times[/latex] هو مشغل الالتفاف، الذي يقيس الميل الدوراني للحقل الاتجاهي. ويمثل [latex]\mathbf{E}[/latex] المجال الكهربي، و[latex]\mathbf{B}[/latex] المجال المغناطيسي. ويمثل الحد [latex] \frac{\partial \mathbf{B}{\partial t}[/latex] المشتق الجزئي للمجال المغناطيسي بالنسبة إلى الزمن، وهو ما يشير إلى معدل تغيره عند نقطة محددة في الفراغ.
أحد الآثار الرئيسية لهذه المعادلة هو أن المجال الكهربي المستحث غير محافظ. المجال الاتجاهي المحافظ له انحناء يساوي صفرًا، ما يعني أن التكامل الخطي حول أيِّ حلقة مغلقة يساوي صفرًا. وبما أن تجعد [latex]\mathbf{E}[/latex] لا يساوي صفرًا في وجود مجال مغناطيسي متغير، فإن الشغل المبذول بواسطة هذا المجال الكهربي على شحنة تتحرك في مسار مغلق لا يساوي صفرًا. هذا الشغل غير الصفري لكل وحدة شحنة هو بالضبط القوة الدافعة الكهربائية (EMF) الذي يحرك التيار في الموصل.
كانت هذه المعادلة هي تعميم جيمس كليرك ماكسويل للنتائج التجريبية التي توصل إليها مايكل فاراداي عام 1831. لاحظ فاراداي أن التدفق المغناطيسي المتغير عبر دائرة كهربية يستحث تيارًا كهربائيًا، لكنه وصف ذلك بدلالة التدفق والتردد الكهرومغناطيسي. أعاد ماكسويل صياغة هذه الملاحظة في معادلة المجال المحلي، مما جعلها حجر الزاوية في نظريته الموحدة للكهرومغناطيسية. وهي تربط بأناقة بين الكهرباء والمغناطيسية، وتوضح أنهما ليسا ظاهرتين منفصلتين بل وجهان لمجال كهرومغناطيسي واحد. وتعد هذه الصيغة حاسمة في اشتقاق المعادلة الموجية للإشعاع الكهرومغناطيسي، والتنبؤ بوجود موجات الضوء وموجات الراديو وغيرها من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية التي تنتشر عبر الفضاء.
متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة
{{العنوان}}
{% إذا كان المقتطف %}{{ مقتطفات | truncatewords: 55 }}
{% endif %}
