القوى المغناطيسية تخيل ان سلكا يمتد شرق – غرب متعامد مع المجال المغناطيسي الارضي ويسري فيه تيار الى الشرق فما اتجاه القوة المؤثرة في السلك

السؤال: القوى المغناطيسية: تخيل أن سلكاً يمتد شرق – غرب متعامد مع المجال المغناطيسي الأرضي ويسري فيه تيار إلى الشرق، فما اتجاه القوة المؤثرة في السلك؟

• الإجابة: إلى الأعلى، بعيداً عن سطح الأرض.

شرح الإجابة:

لننطلق من حقيقة فيزيائية راسخة مفادها أن أي موصل يسري فيه تيار كهربائي يولد حوله حقلاً مغناطيسياً خاصاً به. عندما نضع هذا الموصل ضمن مجال مغناطيسي خارجي، كالمجال المغناطيسي الطبيعي لكوكب الأرض، يحدث تفاعل بين المجالين، وهذا التفاعل لا يمر بسلام، بل يتجسد في صورة قوة ميكانيكية ملموسة تؤثر على السلك. إن تحديد وجهة هذه القوة ليس أمراً عشوائياً، بل يخضع لقانون دقيق يُعرف بـ “قاعدة اليد اليمنى”، وهي الأداة التي تمكننا من استكشاف هندسة هذه الظاهرة الكهرومغناطيسية.

والآن، لنتصور معاً تطبيق هذه القاعدة خطوة بخطوة. أولاً، نفرد اليد اليمنى ونجعل الأصابع تشير إلى مسار سريان الشحنات الكهربائية، أي نحو الشرق كما هو محدد في المسألة. بعد ذلك، وبما أن خطوط المجال المغناطيسي الأرضي تتجه عموماً من القطب الجنوبي الجغرافي إلى القطب الشمالي الجغرافي، فإننا نقوم بثني الأصابع بحيث تتجه راحة اليد نحو الشمال، وهو اتجاه الحقل المغناطيسي.

في هذه اللحظة الحاسمة، يكشف الإبهام عن سر اتجاه القوة الناتجة. عند تطبيق الوضعية السابقة بشكل صحيح، حيث تشير الأصابع شرقاً وراحة اليد شمالاً، فإن الإبهام سينتصب بشكل لا يقبل الشك نحو الأعلى، عمودياً على كل من اتجاه التيار واتجاه المجال المغناطيسي. وعليه، فإن النتيجة الحتمية هي أن السلك سيتعرض لدفعة إلى الأعلى، كأن قوة خفية تسحبه بعيداً عن سطح الأرض، وهذا التأثير المباشر هو جوهر القوة الكهرومغناطيسية في واحد من أنصع تجلياتها العملية.