جدول المحتويات
معادلة الدوامة المغناطيسية
معادلة الدوامة المغناطيسية أو “معادلة فاراداي” هي عبارة عن مجموعة من المعادلات الجزئية النابعة من معادلات ماكسويل الأساسية التي تصف الظواهر الكهرومغناطيسية. وتعبر عن العلاقة بين الدوامة المغناطيسية والتيار الكهربائي وتأثيره على المجال المغناطيسي. وتكتب المعادلة الأساسية بالشكل التالي:
∇ × B = μ₀J + μ₀ε₀(dE/dt)
حيث:
- ∇ × B تمثل الدوامة المغناطيسية لمجال المغناطيسي B.
- μ₀ تمثل السماحية المغناطيسية للفراغ.
- J تمثل الكثافة الحالية الكهربائية في الوسط.
- ε₀ تمثل السماحية الكهربائية للفراغ.
- dE/dt تمثل معدل تغير الشدة الكهربائية عبر الزمن.
تعد معادلة الدوامة المغناطيسية أحد المعادلات الأساسية في الفيزياء، وتستخدم في دراسة العديد من الظواهر الكهرومغناطيسية مثل التوليد الكهربائي، والإشعاع الكهرومغناطيسي، وتفاعلات الحقول المغناطيسية مع الأجسام المغناطيسية المختلفة.
معادلات ماكسويل الرئيسية
تعد معادلة الدوامة المغناطيسية إحدى معادلات ماكسويل الرئيسية، والتي تصف الظواهر الكهرومغناطيسية في الفيزياء. وتشتمل معادلات ماكسويل على أربع معادلات جزئية تصف تفاعل الحقول الكهربائية والمغناطيسية، وتربط بينها وبين الشحنات الكهربائية والتيارات الكهربائية.
تأتي معادلة الدوامة المغناطيسية في العديد من التطبيقات الهامة في الفيزياء، مثل توليد الكهرباء والمحركات الكهربائية والمولدات، وكذلك في الإشعاع الكهرومغناطيسي والتفاعلات المغناطيسية للأجسام المغناطيسية، وحتى في الفضاء الخارجي مثل دراسة حقول المجرات والثقوب السوداء والنجوم.
وتشمل بعض التطبيقات العملية لمعادلة الدوامة المغناطيسية:
- تحديد توزيع المجال المغناطيسي حول الموصلات الكهربائية، والحسابات الهندسية لتصميم الأسلاك والموصلات الكهربائية.
- دراسة تأثير التيارات الكهربائية على المجال المغناطيسي في مجالات مثل الكهرباء والمغناطيسية والإلكترونيات.
- تصميم المحركات الكهربائية والمولدات وتحسين كفاءتها.
- تحديد النتائج المتعلقة بالمجالات المغناطيسية في الأجهزة الطبية مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) وأجهزة القلب الصناعية.
وبالإضافة إلى ذلك، تستخدم معادلة الدوامة المغناطيسية في الفيزياء النظرية والرياضيات، وتعد مكونًا أساسيًا لمعادلات ماكسويل
