# شدة المجال المغناطيسي

شدة المجال المغناطيسي (بالإنجليزية magnetic field strength) هي قوة المجال المغناطيسي الموزع في كل نقطة في المكان في اتجاه معين منتظم. يرمز لها بالرمز H . وهي ترتبط بخاصية المادة بالمعادلة:
    ${\vec {B}}=\mu \cdot {\vec {H}}$
حيث B كثافة الفيض المغناطيسي.
    و $\mu$
هي نفاذية المادة للمجال المغناطيسي.
في حالة الفراغ أو الهواء يمكن وضع $\mu$ = 1 وبالتالي تصبح ${\vec {B}}={\vec {H}}$ في تلك الحالتين فقط، أما مع المواد الأخرى فيجب أخذ نفاذيتها للمجال المغناطيسي $\mu$ في الحسبان. فمثلا $\mu$ للحديد تكون كبيرة تصل إلى 10.000 أو أكثر بحسب نوع الحديد، هذا الرقم يعبر عن نفاذية الحديد للمغناطيسية بالنسبة إلى نفاذية الفراغ.
وحدة شدة المجال المغناطيسي هي أمبير/متر:
    $\left[H\right]=\,{\mathrm {A} \over \mathrm {m} }$

## أشكال مختلفة للموصل
### السلك المستقيم

تنشأ خطوط مجال (حقل) مغناطيسي حول سلك يمر فيه تيار كهربائي وتكون متساوية الشدة عبر طول السلك. فإذا كانت H هي شدة المجال المغناطيسي حول السلك وتبعد عن السلك المسافة r ، فتكون I شدة التيار المستمر في السلك، وتكون r نصف قطر دوائر الخطوط المغناطيسية حول السلك، وتبلغ شدة المجال المغناطيسي باعتبار مادة السلك منتظمة النفاذية المغناطيسية، تنطبق المعادلة:
    $H={\frac {I}{2\pi \cdot r}}$

## مثال عددي

إذا كانت r المسافة إلى السلك تبلغ 5 سنتيمتر، ويمر في السلك تيار مستمر I مقداره 50 A , فتكون شدة المجال المغناطيسي:
    $H={\frac {I}{2\pi \cdot r}}={\frac {50\,\mathrm {A} }{2\pi \cdot 5\,\mathrm {cm} }}=159{,}15\,\mathrm {\frac {A}{m}}$

### تيار يمر في سلك حلقي

إذا كان السلك في شكل حلقة واحدة دائرية ونصف قطرها r ويمر فيها تيار I , فتبلغ شدة المجال المغناطيسي داخل الحلقة على مسافة x من مركز الحلقة:
    $H={\frac {Ir^{2}}{2(x^{2}+r^{2})^{3/2}}}$

### لولب أسطواني

إذا كان طول اللولب l وقطره D و N عدد اللفات وكانت شدة التيار]] المارة في اللولب ت، فإننا نقيس شدة المجال المغناطيسي H طبقا للمعادلة:
    $H={\frac {I\cdot N}{\sqrt {l^{2}+D^{2}}}}$
فإذا كان اللولب طويلا بحيث يزيد طوله كثيرا عن قطره (في حالة اللولب القصير توجد معادلة تقريبية) فيمكن تبسيط المعادلة اعلاه على الصورة:
    $H={\frac {I\cdot N}{l}}={\frac {U_{m}}{l}}={\frac {\Theta }{l}}$
يسمى حاصل الضرب I · N «عدد الأمبير واللفات» أو «الجهد المغناطيسي» U$_m$ ، ويرمز له أحيانا بالرمز Θ.
عند طرفي الملف تكون قيمة H قيمتها عند وسط الملف، أما داخل الملف فتكون شدة المجال المغناطيسي H متساوية ومنتظمة وتقريبا لا تعتمد على البعد من المحور المركزي للملف. اختلافات شدة المجال المغناطيسي تظهر فقط عن طرفي الملف.

### ملف هلمهولتز

يتكون ملف هلمهولتز من لولبين في لكل منهما عدد N من لفات السلك والمسافة بينهما قصيرة، فتنشأ بين الملفين منطقة كبيرة يكون فيها شة المجال المغناطيسي تكاد تكون متساوية. لملف هلمهولتز تنطبق المعادلة:
    $H={\frac {8\cdot I\cdot N}{{\sqrt {125}}\cdot R}}$

## العلاقة بين شدة المجال المغناطيسي وكثافة الفيض المغناطيسي

من المعادلات المادية للإلكتروديناميكا نجد العلاقة بين شدة المجال المغناطيسي H وكثافة الفيض المغناطيسي B ، وتكتب المعادلة في صيغة متجهات:
    ${\vec {H}}={{\vec {B}} \over \mu }$
حيث μ النفاذية المغناطيسية عند نقطة المشاهدة.
تنتج العلاقة
    $\operatorname {rot} \ {\vec {H}}={\vec {J}}+{\frac {\partial {\vec {D}}}{\partial t}}$
من معادلات ماكسويل. وتعبر J عن شدة التيار، ويعطي الشق الثاني في المعادلة تغير تيار الإزاحة الكهربائية D . وفي حالة السكون حيث لا يحدث تغير مع الزمن يختفي الشق الثاني من حاصل الجمع، وينطبق:
    $\operatorname {rot} \ {\vec {H}}={\vec {J}}$
وهي تدل على أن خطوط المجال المغناطيسي تكون دورانية حول الموصل المستقيم.

## اقرأ أيضا

* جهد (كهرباء)
* مغناطيسية
* موجة كهرومغناطيسية
* شدة المجال الكهربائي
* كهرومغناطيسية
* كثافة الفيض المغناطيسي

## مراجع

* ↑ مذكور في: IEC 80000-6:2008 Quantities and units—Part 6: Electromagnetism. قسم أو آية أو فقرة أو بند: 6-25. الناشر: المنظمة الدولية للمعايير. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 1 مارس 2008.
* 1 2 3 مذكور في: IEC 80000-6:2022 Quantities and units — Part 6: Electromagnetism. قسم أو آية أو فقرة أو بند: 6-25. تاريخ النشر: نوفمبر 2022.
* ↑ مذكور في: IEC 80000-6:2008 Quantities and units—Part 6: Electromagnetism. قسم أو آية أو فقرة أو بند: 6-25.a. الناشر: المنظمة الدولية للمعايير. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 1 مارس 2008.
* ↑ "معلومات عن شدة المجال المغناطيسي على موقع bigenc.ru". bigenc.ru. مؤرشف من الأصل في 2019-12-09.
* ↑ "معلومات عن شدة المجال المغناطيسي على موقع britannica.com". britannica.com. مؤرشف من الأصل في 2016-07-03.
* ↑ "معلومات عن شدة المجال المغناطيسي على موقع d-nb.info". d-nb.info. مؤرشف من الأصل في 2019-12-09.
* بوابة الفيزياء
* بوابة طاقة
* بوابة كهرطيسية