هو مقياس لقوة الجذب ويقاس بالميزان النابض ، يمكن فهم القوة بين سلكين ، يحمل كل منهما تيارًا ، من تفاعل أحد التيارات مع المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الآخر. على سبيل المثال ، القوة بين سلكين متوازيين يحملان تيارات في نفس الاتجاه جذابة. إنه أمر مثير للاشمئزاز إذا كانت التيارات في اتجاهين متعاكسين. ستجذب حلقتا تيار دائريتان ، تقع إحداهما فوق الأخرى وتكون طائرتها متوازية ، إذا كانت التيارات في نفس الاتجاه وستتنافر إذا كانت التيارات في اتجاهين متعاكسين. يظهر الوضع على الجانب الأيسر،. عندما تكون الحلقات جنبًا إلى جنب كما هو الحال في الجانب الأيمن، فإن الوضع معكوس. بالنسبة لتيارين يتدفقان في نفس الاتجاه ، سواء في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة ، تكون القوة مثيرة للاشمئزاز ، بينما في الاتجاهين المعاكسين ، تكون جذابة. يمكن الحصول على طبيعة قوة الحلقات ، من خلال النظر في اتجاه التيارات في أجزاء الحلقات الأقرب لبعضها البعض: نفس الاتجاه الحالي ، الجذب ؛ عكس الاتجاه الحالي ، التنافر. يمكن فهم هذه القوة التي تبدو معقدة بين حلقات التيار بشكل أكثر بساطة من خلال التعامل مع الحقول كما لو أنها نشأت من ثنائيات أقطاب مغناطيسية. كما نوقش أعلاه ، يتم تمثيل المجال B لحلقة تيار صغيرة بشكل جيد من خلال مجال ثنائي القطب المغناطيسيعلى مسافات كبيرة مقارنة بحجم الحلقة. بطريقة أخرى للنظر إلى تفاعل الحلقات الحالية ، يتم استبدال الحلقات، بواسطة مغناطيس دائم صغير ، مع اتجاه المغناطيس من الجنوب إلى الشمال المقابل لـ اتجاه اللحظة المغناطيسية للحلقة م . خارج المغناطيس ، خطوط المجال المغناطيسي تشير بعيدًا عن القطب الشمالي باتجاه القطب الجنوبي وسوف نتناول هذا.

هو مقياس لقوة الجذب ويقاس بالميزان النابض

في وقت مبكر من عام 1760 ، اقترح عالم الرياضيات السويسري المولد ليونارد أويلر أن نفس الأثير الذي ينشر الضوء مسؤول عن الكهرباء ...
من السهل أن نفهم طبيعة القوى في الشكلين 7 و 8 بقاعدة أن قطبين شماليين يتنافران وأن قطبين جنوبيين يتنافران ، بينما على عكس القطبين يجذبان. كما لوحظ سابقًا ، أنشأ كولوم قانون التربيع العكسي للقوة للأقطاب المغناطيسية والشحنات الكهربائية ؛ وفقًا لقانونه ، على عكس جذب الأقطاب ومثلها تتنافر ، تمامًا كما تتنافر الشحنات المتشابهة وتتنافر. اليوم، قانون كولوم لا يشير إلا إلى اتهامات، ولكن تاريخيا أنها وفرت الأساس لالمحتملين المغناطيسي مماثلة إلى الجهد الكهربائي .
محاذاة مغناطيسية إبرة البوصلة مع اتجاه مجال مغناطيسي خارجي هي مثال جيد علىعزم الدوران الذي يتعرض له ثنائي القطب المغناطيسي. حجم العزم τ = m B sin ϑ. هنا، θ هي الزاوية بين متر و B . عزم الدوران τ يميل إلى محاذاة م مع ب . تكون قيمته القصوى عندما تكون ϑ 90 درجة ، وتكون صفرًا عندما يتماشى ثنائي القطب مع المجال الخارجي. تدوير ثنائي القطب المغناطيسي من موضع حيث ϑ = 0 إلى الموضع الذي يتطلب فيه ° = 180 °العمل . وهكذا ، فإنتعتمد الطاقة الكامنة لثنائي القطب على اتجاهه فيما يتعلق بالمجال ويتم إعطاؤه بوحدات الجول بواسطةالكهرباء والمغناطيسية. المغناطيسية. القوى المغناطيسية.
تمثل المعادلة أساسًا لتطبيق طبي مهم - ألا وهو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، والمعروف أيضًا باسمالتصوير بالرنين المغناطيسي النووي . يتضمن التصوير بالرنين المغناطيسي قياس تركيز ذرات معينة ، وغالبًا ما تكون ذراتالهيدروجين في أنسجة الجسم ومعالجة بيانات القياس هذه لإنتاج صور عالية الدقة للأعضاء والتركيبات التشريحية الأخرى. عندما يتم وضع ذرات الهيدروجين في مجال مغناطيسي ، فإن لهاتميل النوى ( البروتونات ) إلى محاذاة لحظاتها المغناطيسية بشكل تفضيلي في اتجاه المجال. يتم حساب الطاقة الكامنة المغناطيسية للنوى وفقا للمعادلة ( 7 )، و- م B . يتطلب عكس اتجاه العزم ثنائي القطب طاقة 2 م ب ، لأن الطاقة الكامنة في الاتجاه الجديد هي + م ب . يوفر المذبذب عالي التردد الطاقة في شكل إشعاع كهرومغناطيسي للتردد ν ، مع كل كم من الإشعاع له طاقة h ν ، حيث h هو ثابت بلانك. يتكون الإشعاع الكهرومغناطيسي من المذبذب من موجات راديو عالية التردد ، والتي يتم بثها إلى جسم المريض أثناء تعرضه لموجة قوية.المجال المغناطيسي . عندما يتم استيفاء حالة الرنين h ν = 2 m B ، تمتص نوى الهيدروجين في أنسجة الجسم الطاقة وتعكس اتجاهها. يتم استيفاء حالة الرنين في منطقة صغيرة فقط من الجسم في أي وقت معين ، ويكشف قياس امتصاص الطاقة عن تركيز ذرات الهيدروجين في تلك المنطقة وحدها. عادةً ما يتم توفير المجال المغناطيسي في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي بواسطة ملف لولبي كبير مع B من واحد إلى ثلاثة تسلا. يضمن عدد من "ملفات التدرج اللوني" تلبية حالة الرنين فقط في المنطقة المحدودة داخل الملف اللولبي في أي وقت معين ؛ تُستخدم الملفات لتحريك هذه المنطقة الصغيرة المستهدفة ، مما يجعل من الممكن فحص جسم المريض بالكامل. يتم تحديد تردد الإشعاع بقيمة B وعادة ما يكون من 40 إلى 130 ميغا هرتز. تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي لا يضر المريض لأن الطاقة من الكميات من الإشعاع الكهرومغناطيسي هو أصغر بكثير من الطاقة الحرارية من جزيء في الجسم البشري .

المغناطيس وفوة الجذب والنبض

اتجاه العزم المغناطيسي m لإبرة البوصلة هو من النهاية التي تحمل علامة S للجنوب إلى النقطة التي تحمل علامة N للشمال. تحدث أقل طاقة لـ ϑ = 0 ، عندما يتم محاذاة m و B. في حالة نموذجية ، تأتي إبرة البوصلة للراحة بعد بعض التذبذبات والنقاط على طول الحقل B في الاتجاه المسمى الشمال. يجب أن نستنتج من هذا أن القطب الشمالي للأرض هو حقًاالقطب الجنوبي المغناطيسي ، مع خطوط المجال التي تشير إلى ذلك القطب ، في حين أن القطب الجنوبي هو القطب الشمالي المغناطيسي. بعبارة أخرى ، تشير العزم ثنائي القطب للأرض حاليًا من الشمال إلى الجنوب. تُعزى التغيرات قصيرة المدى في المجال المغناطيسي للأرض إلى التيارات الكهربائية في طبقة الأيونوسفير . هناك أيضًا تقلبات طويلة المدى في مواقع القطبين. الزاوية بين إبرة البوصلة والشمال الجغرافي تسمىالانحراف المغناطيسي ( انظر الأرض: المجال المغناطيسي للأرض ).
يمكن النظر إلى التنافر أو التجاذب بين ثنائيات أقطاب مغناطيسية على أنه تفاعل ثنائي القطب مع المجال المغناطيسي الناتج عن ثنائي القطب الآخر. المجال المغناطيسي ليس ثابتًا ، ولكنه يختلف باختلاف المسافة من ثنائي القطب. عندما ثنائي القطب المغناطيسي مع حظة م هو في B الحقل الذي يختلف مع الموقف، ويخضع ذلك لتتناسب القوة لذلك الاختلاف، أي إلى التدرج من B . يُفهم اتجاه القوة بشكل أفضل من خلال النظر في الطاقة الكامنة لثنائي القطب في مجال B خارجي ، كما هو موضح في المعادلة . القوة على ثنائي القطب هي في الاتجاه الذي تتناقص فيه هذه الطاقة بسرعة أكبر. على سبيل المثال ، إذا كان ثنائي القطب المغناطيسي متتماشى مع B ، ثم الطاقة - م B ، والقوة في اتجاه زيادة B . إذا م يتم توجيه مقابل B ، ثم الطاقة الكامنة التي قدمها المعادلة هو + م B ، وفي هذه الحالة القوة في اتجاه خفض B . يتم ملاحظة كلا النوعين من القوى عند وضع عينات مختلفة من المادة في مجال مغناطيسي غير منتظم. يتم رسم مثل هذا الحقل من المغناطيس الكهربائي.