ما هو العزم المغناطيسي ثنائي القطب؟
يقيس العزم المغناطيسي ثنائي القطب m شدة المصدر المغناطيسي واتجاهه، مثل حلقة أو ملف يحمل تياراً كهربائياً. وبالنسبة إلى ملف مستوٍ، فإنه يساوي حاصل ضرب عدد اللفات في التيار المار عبره في المساحة التي تحيط بها كل حلقة. أما وحدته في النظام الدولي للوحدات فهي الأمبير في المتر المربع (A·m²). هذه الأداة عامة وشاملة — تصلح لأي مسألة في الفيزياء أو الهندسة دون أي قيود إقليمية.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل ثلاث قيم: عدد اللفات N في الملف، والتيار I بالأمبير المار عبر السلك، والمساحة A للحلقة الواحدة بالمتر المربع. تقوم الحاسبة بضرب هذه القيم معاً لتعطيك العزم المغناطيسي ثنائي القطب على الفور. وبالنسبة إلى حلقة دائرية نصف قطرها \(r\)، تكون المساحة \(A = \pi r^2\)؛ أما الحلقة المستطيلة فمساحتها = الطول × العرض.
شرح المعادلة
المعادلة الحاكمة هي $$m = \text{N} \cdot \text{I} \cdot \text{A}$$ تُسهم كل لفة من السلك بحلقة تيار خاصة بها، لذا فإن عدد اللفات N يضاعف الأثر. والعزم كمية متجهة تشير في اتجاه محور الملف وفق قاعدة اليد اليمنى، لكن هذه الحاسبة تعيد مقداره فقط. ويحدد هذا العزم مقدار العزم الدوراني \(\tau = m \times B\) الذي يتعرض له الملف داخل مجال مغناطيسي خارجي \(B\).
مثال محلول
لنأخذ ملفاً عدد لفاته \(N = 100\) لفة، يحمل تياراً \(I = 2\) أمبير، وتحيط كل حلقة منه بمساحة \(A = 0.01\) م². عندئذٍ يكون $$m = 100 \times 2 \times 0.01 = 2~\text{A}\cdot\text{m}^2$$ وإذا وُضع هذا الملف داخل مجال مقداره 0.5 تسلا عمودياً على عزمه، فسيتعرض لعزم دوراني مقداره \(2 \times 0.5 = 1\) نيوتن·متر.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدة التي تظهر بها النتيجة؟ الأمبير في المتر المربع (A·m²)، وهي وحدة العزم المغناطيسي ثنائي القطب في النظام الدولي.
هل يؤثر شكل الحلقة على النتيجة؟ لا يؤثر إلا من خلال المساحة المحاطة A — فالدائرة والمربع وأي شكل بالمساحة نفسها تعطي العزم نفسه.
ماذا لو كان لديّ حلقة واحدة فقط؟ اجعل \(N = 1\) فتتبسّط المعادلة إلى \(m = I \times A\).
