المادة: فيزياء متقدم/2                                            الكهرباء والمغناطيسية                        

     إعداد: فاروق بني حمد                              المركز الريادي للطلبة المتفوقين                                       

 

المجال المغناطيسي

 

النتاجات التعليمية: يتوقع من الطالب بعد تنفيذه لهذه المادة الدراسية أن:-

·        يوضح المقصود بالمجال المغناطيسي ويعرف وحدة قياسه

·        يذكر ويفسر خصائص خطوط المجال المغناطيسي

·        يذكر العوامل التي تعتمد عليها القوة المغناطيسية المؤثرة في شحنة كهربائية ويعبر عنها بعلاقة رياضية بالصيغة الاتجاهية.

·        يذكر العوامل التي تعتمد عليها القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يسري في تيار ويعبر عتها رياضيا .

·        يقارن بين تأثير المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي في شحنة كهربائية .

·        يشرح اثر القوة المغناطيسية على ملف يسري فيه تيار وموضوع في مجال مغناطيسي ( العزم المؤثر في الملف) ويعبر عنه رياضيا .

·        يذكر العلاقة التي تعطي المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي  ( سلك ،ملف دائري.  ملف حلزوني ).

·        يطبق القوانين والعلاقات المتعلقة بالقوة والمجال المغناطيسي في حل المسائل .

·        يستخدم قاعدة اليد اليمنى في تحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة في : شحنة كهربائية متحركة ، سلك يسري فيه تيار . في محال مغناطيسي منتظم

·        يستقصي العوامل المحددة للقوة المغناطيسية المؤثرة في موصل يحمل تيار وموضوع في مجال مغناطيسي

·        تستخدم نموذج المحرك الكهربائي لتفسير مبدأ عمله

·        يطبق قاعدة اليد اليمنى لتحديد الاتجاه للمحال المغناطيسي الناشئ عن مرور تيار كهربائي في موصل.

        ( سلك مستقيم طويل ، ملف دائري ، ملف حلزوني )

·        يصف مطياف الكتلة ويذكر استخداماته.

·        يستقصي اثر المجال المغناطيسي في السيكلترون.

يستقصي عمل ملفات الانحراف في التلفاز.

 

الأساليب والوسائل والأنشطة:

الجزء الأول: في غرفة الصف

استخدام أسلوب الحوار والمناقشة والشرح النظري.

·        التطبيق الرياضي لحل مسائل عددية لإيجاد قيم واتجاهات المجال المغناطيسي والقوى المغناطيسية.:-

 

أمثلة:

المثال الأول(1)

 

1- ( س و ص ) سلكان مستقيمان متوازيان لا نهائيان ويحمل كل منهما تياراً كهربائياً كما في الشكل المجاور ، مستخدماً المعلومات المبينة على الشكل ، احسب :

1. القوة المؤثرة على طول قدره (60 سم ) من السلك (س) .

2. المجال المغناطيسي عند النقطة (أ) .

الحل (1)

 

 

 

غ أ = غ1 ـ غ2
    = 1 ×10-5 ـ 0.8 × 10-5 = 0.2 × 10-5 تسلا الاتجاه المحصل عمودي على الورقة لأعلى.

 

أسئلة:

1- (س ، ص) سلكان لا نهائيان يقعان في مستوى الورقة ، كما هو مبين في الشكل ، اعتماداً على الشكل والمعلومات المثبّتة عليه .
احسب : المجال المغناطيسي الناشئ عن التيارين مقداراً واتجاهاً عند النقطة (م) .

2-  مجال مغناطيسي منتظم مقداره 4 تسلا، واتجاهه نحو الغرب. وضع فيه سلك مستطيل الشكل أبعاده 5 سم ، 10 سم  بحيث كان مستواه أفقيا . مر به تيار كهربائي مقداره 10 أمبير. احسب القوة المغناطيسية المؤثرة في كل ضلع من أضلاع السلك ، وضح تأثير هذه القوة على السلك.

 

الجزء الثاني: في مختبر الحاسوب

v    يتم تقسيم الطلاب إلى مجموعات تعاونية ذات مهام مختلفة للعمل معا مهمتها الرئيسية البحث لتحقيق النتاجات التعليمية المرجوة على شكل مشروع يتم عرضه أمام الطلاب الصف.

المجموعة الأولى:

    تعمل على تصفح مواقع الويب التالية (باللغتين العربية والإنجليزية)والتي تحتوي على مادة علمية وعلى مجموعة من تجارب المحاكاة التفاعلية التي تساعد في تفهم الأسس العلمية لبعض المفاهيم و القوانين الفيزيائية ثم يقوم أفراد المجموعة بالاختيار والعرض والشرح أمام الصف:

المجال المغناطيسي

Magnetic Fields and Compass Orientation

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/compass/index.html

المجال المغناطيسي

Attraction and Repulsion By Magnet Poles

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines2/index.html

 

المجال المغناطيسي

Magnetic Field Lines

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.html

 

المجال المغناطيسي

اCharged Particles Moving in a Magnetic Field

http://www.physics.uoguelph.ca/applets/Intro_physics/kisalev/java/indcur/index.html

 

المحرك الكهربائي

جافا

http://www.oocities.org/dyaa70/emotor.html

المجال المغناطيسي

نظري

www.schoolarabia.com\fezia\level5\almgnatesia\almjal\almgnatesia1.htm

المجموعة الثانية:

تقوم بالدخول إلى منظومة التعلم الالكتروني للوزارة من خلال الحساب الشخصي ذو الارتباط التالي:

http://www.elearning.jo/EduWave/AllCurriculaPage.aspx

المجموعة الثالثة:

 البحث في محركات البحث عن ارتباطات ذات صلة بالموضوع وتضمين ملخصات لمواقع جديدة.

انقر هنا لتجد مجموعة من محركات البحث المفيدة:

http://www.oocities.org/faroukhamad2000/serg.htm

 

أو انقر على الارتباط التالي لتجد مجموعة من الارتباطات المفيدة حول الموضوع.

http://www.oocities.org/faroukhamad2000/srev.htm

 

المجموعة الرابعة:

 تنسيق أعمال المجموعات السابقة وكتابتها الكترونيا بشكل منطقي وتسلسل علمي على شكل مشروع متكامل.

المجموعة الخامسة:

 تصميم البرمجية الحاسوبية وتحميلها على الانترنت في المكان المخصص لها