اقرأ في هذا المقال
تعريف الدائرة المغناطيسية والدائرة الكهربائية:
الدائرة المغناطيسية Magnetic Circuit:
هو المسار المغلق متبوعًا بخطوط القوى المغناطيسية أو يمكننا القول أنّ التدفق المغناطيسي يسمّى الدائرة المغناطيسية. تتكون الدائرة المغناطيسية من مواد مغناطيسية ذات نفاذية عالية مثل الحديد والفولاذ اللين وما إلى ذلك. تستخدم الدوائر المغناطيسية في أجهزة مختلفة مثل المحرك الكهربائي والمحولات والمرحلات والمولدات الجلفانومتر وغيرها.
الدائرة الكهربائية Electric Circuit:
يُطلق على إعادة الترتيب التي يتم من خلالها توصيل مصادر كهربائية مختلفة مثل مصدر التيار المتردد أو مصدر التيار المستمر والمقاومات والمكثف “المواسعة” ومكونات كهربائية أخرى الدائرة الكهربائية أو الشبكة الكهربائية.
ما هو الفرق بين الدائرة المغناطيسية والكهربائية؟
يتم شرح الفرق بين الدائرة المغناطيسية والكهربائية مع الأخذ في الاعتبار عوامل مختلفة مثل التعريف الأساسي، والعلاقة بين التدفق والتيار، والممانعة والمقاومة، والقوة الدافعة الكهربائية (EMF) والقوة الدافعة المغناطيسية (MMF)، والقياسات المختلفة لكلتا الدائرتين. مثل كثافته وشدته، القوانين المطبقة في الدائرة، الخطوط المغناطيسية والكهربائية.
جدول المقارنة بين الدائرة المغناطيسية والكهربائية:
| أسس المقارنة | الدائرة المغناطيسية | الدائرة الكهربائية |
| التعريف | يسمّى المسار المغلق للتدفق المغناطيسي بالدائرة المغناطيسية. | يسمّى المسار المغلق للتيار الكهربائي بالدائرة الكهربائية. |
| العلاقة بين التدفق والتيار | التدفق = mmf / الممانعة | التيار = emf / المقاومة |
| الوحدات | يتم قياس التدفق (φ) بوحدة الويبر (wb). | التيار (I) يقاس بالأمبير. |
| (MMF) و(EMF) | القوة الدافعة المغناطيسية هي القوة الدافعة وتقاس بالدورات الأمبيرية (AT). Mmf =ʃ H.dl | القوة الدافعة الكهربائية هي القوة الدافعة وتُقاس بالفولت (V). Emf = ʃ E.dl |
| الممانعة والمقاومة | تقاوم الممانعة تدفق التدفق المغناطيسي (S = l / aµ) وتقاس بـ (AT / wb). | المقاومة تعارض تدفق التيار (R = ρ. l / a) ويقاس بـ (Ώ). |
| العلاقة بين الثبات والتوصيل | الثبات = 1 / الممانعة. | التوصيل = 1 / المقاومة. |
| تشبه | النفاذية | التوصيل |
| تماثل | الممانعة | المقاومة النوعية |
| الكثافة | كثافة التدفق B = φ / a) (wb / m2)) | كثافة التيار J = I / a (A / m2) |
| الشدة | الشدة المغناطيسية (H = NI / l) | الكثافة الكهربائية (E = V / d) |
| الانخفاض | Mmf drop = φS | Voltage drop = IR |
| التدفق والإلكترونات | في الدائرة المغناطيسية يتم محاذاة الأقطاب الجزيئية. لا يتدفق التدفق، ولكنّه يتشكل في الدائرة المغناطيسية. | في الدائرة الكهربائية يتدفق التيار الكهربائي على شكل إلكترونات. |
| أمثلة | بالنسبة للتدفق المغناطيسي، لا يوجد عازل مثالي. يمكن تركيبه حتى في المواد غير المغناطيسية مثل الهواء والمطاط والزجاج وما إلى ذلك. | بالنسبة للدوائر الكهربائية، يوجد عدد كبير من العوازل المثالية مثل الزجاج والهواء والمطاط والـ (PVC) والراتنج الصناعي والتي لا تسمح لها بالتدفق من خلالها. |
| تباين الممانعة والمقاومة | إنّ الممانعة (S) الدائرة المغناطيسية ليس ثابتًا ولكنّه يختلف باختلاف قيمة (B). | تكون المقاومة (R) للدائرة الكهربائية ثابتة تقريبًا حيث تعتمد قيمتها على قيمة (ρ). يمكن أن تتغير قيمة (ρ) و(R) قليلاً إذا حدث تغير في درجة الحرارة. |
| الطاقة في الدائرة | بمجرد أن ينشأ التدفق المغناطيسي في دائرة مغناطيسية، لا يتم توسيع الطاقة. لا يتطلب الأمر سوى كمية صغيرة من الطاقة في المرحلة الأوليّة لإنشاء تدفق في الدائرة. | تتوسع الطاقة باستمرار، طالما أنّ التيار يتدفق عبر الدائرة الكهربائية. هذه الطاقة تتبدد في شكل حرارة. |
| القوانين المعمول بها | يتم اتباع قانون (Kirchhoff flux) و(mmf). | يتم اتباع قانون (Kirchhoff) وقوانين التيار. (KVL و KCL) |
| الخطوط المغناطيسية والكهربائية | تبدأ خطوط التدفق المغناطيسية من القطب الشمالي وتنتهي عند القطب الجنوبي. | تبدأ الخطوط الكهربائية أو التيار بشحنة موجبة وينتهي بشحنة سالبة. |
شرح الفروقات الأساسية بين الدائرة المغناطيسية والكهربائية:
- المسار المغلق الذي يتبعه التدفق في الدائرة المغناطيسية، بينما في الدائرة الكهربائية التيار يتبع المسار المغلق.
- وحدة التدفق هي (Weber)، ووحدة التيار هي (Ampere).
- القوة الدافعة المغناطيسية في الدائرة المغناطيسية هي القوة الدافعة وتقاس بالدوران أمبير (AT). القوة الدافعة الكهربائية هي القوة الدافعة في الدائرة الكهربائية وتقاس بالفولت (V).
- تعارض المقاومة تدفق التدفق المغناطيسي (S = l / aµ) ويتم قياسها بوحدة (AT / wb)، وتعارض المقاومة تدفق التيار (R = ρ. l / a) ويقاس بـوحدة (Ώ).
- في الدائرة المغناطيسية، تكون: (النفاذية = 1 / الممانعة)، بينما في الدائرة الكهربائية يكون: (التوصيل = 1 / المقاومة).
- كما هو الحال في الدائرة المغناطيسية، توجد نفاذية مثل التوصيل في الدائرة الكهربائية. وبالمثل، تُعرف المقاومة في الدائرة المغناطيسية بالمقاومة في الدائرة الكهربائية.
- في الدائرة المغناطيسية، يتم محاذاة الأقطاب الجزيئية. لا يتدفق التدفق ولكنّه يتشكل في الدائرة المغناطيسية. في الدائرة الكهربائية يتدفق التيار الكهربائي على شكل إلكترونات.
- بالنسبة للتدفق المغناطيسي، لا يوجد عازل مثالي. يمكن تركيبه حتى في المواد غير المغناطيسية مثل الهواء، المطاط، الزجاج. بالنسبة للدائرة الكهربائية، هناك عدد كبير من العوازل المثالية مثل الزجاج، الهواء، المطاط، (PVC) والراتنج الصناعي والتي لا تسمح لها بالتدفق من خلالهم.
- إنّ ممانعة الدائرة المغناطيسية (S) ليست ثابتة ولكنّها تختلف باختلاف قيمة (B)، وتكون المقاومة (R) للدائرة الكهربائية ثابتة تقريبًا لأنّ قيمتها تعتمد على قيمة (ρ). يمكن أن تتغير قيمة (ρ) و(R) قليلاً إذا حدث تغير في درجة الحرارة.
- بمجرد أن ينشأ التدفق المغناطيسي في دائرة مغناطيسية، لا يتم توسيع الطاقة. لا يتطلب الأمر سوى كمية صغيرة من الطاقة في المرحلة الأولية لإنشاء تدفق في الدائرة. تتوسع الطاقة باستمرار، طالما أنّ التيار يتدفق عبر الدائرة الكهربائية. هذه الطاقة تبدد على شكل حرارة.
- يتم اتباع قانون (Kirchhoff flux) و(MMF) في الدائرة المغناطيسية بينما في الدائرة الكهربائية يتم اتباع قانون (Kirchhoff) للجهد والتيار. (KVL و KCL).
- تبدأ خطوط التدفق المغناطيسي من القطب الشمالي وتنتهي عند القطب الجنوبي. تبدأ الخطوط أو التيار الكهربائي من الشحنة الموجبة وينتهي بالشحنة السالبة.
