ملخص القوة المغناطيسية، الفيزياء

القوّة المؤثّرة في شحنةٍ متحرّكةٍ في مجالٍ مغناطيسيّ

المجال المغناطيسيّ: القوّة المغناطيسيّة المؤثّرة في وحدة الشحنات الموجبة، عندما تتحرّك الشحنة بسرعة ⁦(1 m/s)⁩ باتّجاهٍ عموديٍّ على اتّجاه المجال المغناطيسيّ لحظة مرورها في تلك النقطة.
يمكن تمثيل النتائج التجريبيّة السابقة باستخدام الضرب المتّجهي حسب العلاقة الرياضيّة الآتية: $\vec{F}_B = q\vec{v} \times \vec{B}$
$F_B = qvB \sin \theta$
بحيث يشير الإبهام إلى اتّجاه السرعة كما في الشكل (3)، وتشير باقي الأصابع إلى اتّجاه المجال المغناطيسيّ، عندها يُحدَّد اتّجاه القوّة بسهمٍ يخرج من باطن الكفّ ويكون عموديًّا عليه.
في حين ينعكس اتّجاه القوّة عندما تكون الشحنة سالبة.

يُعبَّر عن مقدار القوّة المغناطيسيّة المؤثّرة في الجُسيم بالعلاقة الآتية: $F_B = qvB \sin \theta = qvB$
- باستخدام القانون الثاني لنيوتن ( $F = ma$ )، فإنّ القوّة المركزيّة المؤثّرة في الجُسيم يمكن التعبير عنها بالعلاقة الآتية: $F = m\frac{v^2}{r}$
- بمساواة القوّة المركزيّة بالقوّة المغناطيسيّة: $qvB = m\frac{v^2}{r}$
- باختصار ( $v$ ) وإعادة ترتيب الرموز في العلاقة، نتوصّل إلى أنّه يُعبَّر عن نصف قُطر المسار الدائريّ للجُسيم المشحون بالعلاقة الآتية: $r = \frac{mv}{qB}$

مطياف الكتلة: جهازٌ يُستخدَم لفصل الأيونات بحَسَب نسبة كتلة تلك الأيونات إلى شحنتها.
مسارع السينكروترون: يُستخدَم لإنتاج أشعّة (موجات) كهرمغناطيسيّة.
بمعرفة نصف قُطر المسار الدائريّ ( $r$ ) يجري حساب نسبة ( $\frac{m}{q}$ ) لكلّ أيون باستخدام العلاقة الآتية: $\frac{m}{q} = \frac{Br}{v}$

فالتيّار الكهربائيّ يتكوّن من شحنات مُتحرّكة، وكلّ شحنة ستتأثّر بقوّة مغناطيسيّة.
والقوّة المغناطيسيّة المؤثّرة في الموصل تساوي مُحصّلة القوى المغناطيسيّة المؤثّرة في الشحنات التي تنقل التيّار الكهربائيّ.

قطبا مغناطيس متقابلان يولّدان مجالًا مغناطيسيًّا.
ملفٌّ من سلك نحاسيّ معزول يوضع بين قطبي المغناطيس، وقابل للدوران حول محور ثابت يقع في مستوى الملفّ.
العاكس؛ وهو نصفا أسطوانة موصلة، يتّصل كلّ نصف بأحد طرفي الملفّ.
فرشاتان من الكربون تلامسان العاكس وتتّصلان بمصدر التيّار.