تئوری الکترونی اتم اتم از ذرات کوچکتری به نامهای الکترون-پروتون ونوترون تشکیل شده است که الکترونها دارای بارمنفی،پروتونها دارای بار مثبت ونوترونها بدون بارند تعداد الکترونها و پروتونهای یک اتم در حالت عادی برابرند پس بار اتم در حالت عادی برابر صفر است تولید الکتریسته بروش مالش اگر یک میله شیشه ای را به پارچه ابریشمی مالش دهیم هردوجسم الکتریسیته دار می شود زیرا شیشه تعدادی الکترون از دست می دهد و پارچه الکترون می گیرد پس شیشه دارای بار مثبت و پارچه به همان مقدار دارای بار منفی می گردد بار ایجاد شده در شیشه و پارچه در محل تماس باقی می ماند اجسام رسانا و نارسانا بعضی از اجسام مانند فلزات که الکتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند رسانا نامیده می شود در این اجسام الکترونهای آزاد اتم براحتی در شبکه بلوری جسم حرکت می کنند و عمل رسانایی را انجام می دهند اجسامی که الکترونهای آزاد برای هدایت الکترونی ندارند و نمی توانند الکتریسیته را ازخود عبور دهند نارسانا یا عایق نامیده میشود پخش بار الکتریکی در اجسام رسانا اگر جسم رسانایی بر روی پایه عایقی قرار گیرد و در اثر مالش باردار شود بار تولید شده در آن در سطح خارجی پخش می شود طوریکه در لبه ها و قسمتهای نوک تیز چگالی سطحی بار بیشتر از سایر قسمتها می باشد چگالی سطحی مقدار بار الکتریکی موجود در واحد سطح را چگالی سطحی می نامند مساحت خارجی جسم/مقدار بار = چگالی سطحی اثر بارهای الکتریکی بر یکدیگر و قانون کولن دو بار همنام یکدیگر را دفع و دو بار غیر همنام یکدیگر را جذب می کنند مقدار نیروی دافعه و جاذبه طبق قانون کولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقیم وبا مجذور فاصله دو بار نسبت عکس دارد و به جنس محیط نیز بستگی دارد میدان الکتریکی قسمتی از فضای اطراف یک بار الکتریکی را که در آن آثارجاذبه و دافعه الکتریکی وجود دارد میدان الکتریکی می نامند شدت میدان الکتریکی شدت میدان الکتریکی در هر نقطه برابر است با نیروی وارد بر واحد مثبت الکتریکی واقع در آن نقطه شدت میدان حاصل از یک بار نقطه ای بار نقطه ای q در نقاطی به فاصله r تعیین جهت میدان الکتریکی در هر نقطه در هر نقطه از میدان الکتریکی برای تعیین جهت میدان می توان بار مثبت آزمون را در آن نقطه فرض کرده جهت نیروی وارد بر آن را تعیین کرد که همان جهت میدان است خطوط میدان خطوطی فرضی هستند که در هر نقطه مماس بر بردار شدت میدان آن نقطه می باشد و جهت آن جهت میدان را در هر نقطه نشان می دهد میدان حاصل از چند بار نقطه ای میدان حاصل از دو یا چند بار نقطه ای عبارتست از بر آیند میدانهای حاصل از بارها در هر نقطه شدت میدان در یک جسم هادی باردار در یک جسم هادی باردار شدت میدان در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی هادی برابر صفر است ولی در نقاط خارج از جسم میدان وجود دارد میدان الکتریکی یکنواخت میدانی است که در آن شدت میدان چه از لحاظ مقدار وچه از لحاظ امتداد و جهت ثابت باشد مانند میدان الکتریکی دو صفحه موازی نزدیک بهم اختلاف پتانسیل بین دو صفحه v d فاصله بین آنها اختلاف پتانسیل اختلاف پتانسیل الکتریکی عامل برقراری جریان از نقطه ای به نقطه دیگر است که همواره جریان از پتانسیل زیاد به پتانسیل کم برقرار است پتانسیل صفر در هر میدان الکتریکی نقطه ای بعنوان پتانسیل صفر یا زمین الکتریکی تعریف می شود که پتانسیل نقاط دیگر نسبت به آن نقطه سنجیده می شود تعریف پتانسیل یک جسم بار دار پتانسیل هر نقطه عبارتست از مقدار انرژی لازم برای ابتقال واحد بار مثبت از زمین (پتانسیل صفر)به آن نقطه q انتقال بار از زمین w انرژی لازم v اختلاف پتانسل پتانسیل مثبت ومنفی با وصل نقطه بارداری به زمین بار مثبت از نقطه به زمین منتقل شود پتانسیل آن مثبت است و اگر از زمین به جسم منتقل شود پتانسیل آن منفی است بعبارت دیگر اگر برای انتقال واحد بار مثبت از زمین به جسمی کار مثبت انجام شود(انرژی بدهیم)پتانسیل آن جسم مثبت است و اگر کار منفی انجام شود (انرژی بگیریم) پتانسیل جسم منفی است تغییرات انرژی پتانسیل اگر در یک میدان پتانسیل تغییری در جهت خواسته میدان انجام شود انرژی توسط میدان آزرد می شود یعنی انرژی داخلی آن کاهش می یابد ولی اگر در خلاف جهت خواسته میدان تغییری صورت گیرد انرژی داخلی آن افزایش می یابد پتانسیل نقاط اطراف بار نقطه ای بر حسب تعریف، پتانسیل نقاط واقع در بی نهایت دور از بار نقطه ای را صفر فرض می کنیم و پتانسیل هر نقطه از فرمول زیر بدست می آید توجه :پتانسیل بر خلا ف شدت میدان الکتریکی کمیتی اسکالر و دارای مقدار مثبت، منفی و یا صفر است پتانسیل یک جسم هادی باردار در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی یک جسم هادی باردار پتانسیل یکسان است R شعاع کره بار دار و در نقاط خارج کره باردار پتانسیل از رابطه زیر به دست میآید خازن وسیله ای است برا ذخیره بار الکتریکی که تشکیل شده است از دو صفحه رسانا که به موازات هم قرار گرفته ودر فضای بین دو صفحه عایق و یا دی الکتریک مناسب قرار می دهند تا دو صفحه با هم تماس نداشته باشند خازن در دو وضعیت می تواند وجود داشته باشد الف- خازن خالی یا دشارژ، یعنی دو صفحه خازن خنثی بوده و بدون بار باشد ب - خازن پر بوده یعنی در صفحات آن دو نوع بار مساوی ولی مخالف وجود دارد در این وضعیت گفته می شود که خازن شارژ است برای پر کردن خازن کافی است دو خوشن آن مستقیما و یا به صور غیر مستقیم به دو قطب پیلی متصل شود جوشنی که به قطب مثبت وصل است دارای بار مثبت و جوشنی که به قطب منفی وصل است دارای بار منفی می گردد یک روش برای شارژ کردن خازن به طور غیر مستقیم است در این حالت خازن را در مداری به یک مولد وصل می کنیم به محض آن که کلید وصل می شوددر یک لحظه مشاهده می شود که شدت جریان به حداکثر می رسد که آمپر سنج آن را نشان می دهد سپس ملاحظه می شود که با گذشت زمان هر چند کید وصل است ولی شدت جریان شروع به کم شدن می کند تا جایی که به صفر می رسد(خیلی خیلی کم می شود) شدت جریان مقدار الکتریسیته ای که در واحد زمان از مداری می گذرد شدت جریان نامیده می شود و واحد آن آمپر است تعریف آمپر یک آمپر بزرگی جریان الکتریکی در مداری است که در یک ثانیه یک کولن بار الکتریکی از مقطع مدار شارش می کند مقدار الکتریسیته در زمان t شدت جریان I مقاومت الکتریکی در دمای ثابت نسبت اختلاف پتانسیل دو سر سیم به جریانی که از آن عبور می کند مقاومت الکتریکی سیم می نامند ( قانون اهم) یک اهم یک اهم مقاومت سیمی است که اگر اختلاف پتانسیل 1 ولت در دو سر آن بر قرار شود جریان 1 آمپر از آن عبور می کند اثر دما بر مقاومت الکتریکی افزایش دما مقاومت الکتریکی هادی های فلزی را افزایش و مقاومت هادی های غیر فلزی ونیمه هادی ها را کاهش می دهد ضریب ازدیاد گرمایی مقاومت مقاومت در صفر درجه سلسیوس R0 مقاومت در دمای R برای فلزات مثبت وبرای غیر فلزات منفی است نیروی محرکه نیروی محرکه ی مولد مقدار انرژی است که مولد به یکای بار الکتریکی می دهد تا بتواند در مدار شارش پیدا کند =u/q u انرژی مولد که به بار داده می شود q مقدار بار الکتریکی نیروی محرکه مولد بر حسب ولت مولد انرژی را به بار می دهد تا از پایانه منفی به پایانه مثبت منتقل می شود مولد مانند یک پمپ آب است که آب را در مدار از پایین دست به بالا دست جا بجا می نماید عمل می کند هر مولد دارای مقاومت درونی است که در واقع مقاومت مولد در مقابل جریان است و آن را با r نشان می دهند قانون اهم در مدار جریان پیوسته اختلاف پتانسیل دو سر یک مقاومت از رابطه v=RI بدست می آید اختلاف پتانسیل دو سر یک مولد از رابطه v=E-rI بدست می آید که rI را افت پتانسیل داخلی مولد می نامند محاسبه اختلاف پتانسیل بین دو قطعه از مدار در یک مدار الکتریکی اختلاف پتانسیل بین دو نقطه از مدار بر اساس اجزای تشکیل دهنده ی مدار محاسبه می گردد برای محاسبه از یک نقطه از مدار در یک جهت روی مدار حرکت می کنیم به ازای هر جزء از مدار تغییر پتانسیل را محاسبه می کنیم تا نقطه دوم سپس اختلاف پتانسیل بین دو نقطه را به دست می آوریم VB+-Ir1-IR1=VA VAB=-I(r1-R1) محاسبه شدت جریان در مدار تک حلقه برای محاسبه ی شدت جریان در یک مدار تک حلقه از یک نقطه ی دلخواه شروع می کنیم و در جهت جریان به ازای اجزاء مدار تغییرات پتانسیل را محاسبه می کنیم تا دو باره به نقطه شروع برسیم با به دست آوردن معادله تغییرات پتانسیل در مدار جریان الکتریکی مدار را محاسبه می کنیمVA-IR +1-Ir1-2-Ir2=VA I(R+r1 + r2 )= 1-2 I=1-2/ R+r1 + r2 توان مولد اگر اختلاف پتانسیل دو سر مولد v و نیروی محرکه ی آن e باشد توان مفید مولد از رابطه زیر به دست می آیدتوان مولد اگر اختلاف پتانسیل دو سر مولد v و نیروی محرکه ی آن e باشد توان مفید مولد از رابطه زیر به دست می آیدتوان مولد اگر اختلاف پتانسیل دو سر مولد v و نیروی محرکه ی آن e باشد توان مفید مولد از رابطه زیر به دست می آیدU=It P=U/t=IU=It P=U/t=IU=It P=U/t=Iبا توجه به توان مصرفی می توان چنین نوشتبا توجه به توان مصرفی می توان چنین نوشتبا توجه به توان مصرفی می توان چنین نوشتP=VI V=-Ir P=(-Ir)I P=I-IrP=VI V=-Ir P=(-Ir)I P=I-IrP=VI V=-Ir P=(-Ir)I P=I-Irراندمان مولد نسبت توان مصدفی مدار به کل توان مولد را راندمان یا بازده مولد می نامندراندمان مولد نسبت توان مصدفی مدار به کل توان مولد را راندمان یا بازده مولد می نامندراندمان مولد نسبت توان مصدفی مدار به کل توان مولد را راندمان یا بازده مولد می نامندRa=P/P0 Ra=V/ Ra=(-Ir)/ IRa=P/P0 Ra=V/ Ra=(-Ir)/ IRa=P/P0 Ra=V/ Ra=(-Ir)/ Iبه هم بستن مقاومت ها الف ) به هم بستن مقاومت ها به صورت متوالی یا سری هر گاه چند مقاومت را به صورت سری به هم ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم اتصال مقاومت ها به صورت متوالی است مقاومت معادل به صورت زیر استبه هم بستن مقاومت ها الف ) به هم بستن مقاومت ها به صورت متوالی یا سری هر گاه چند مقاومت را به صورت سری به هم ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم اتصال مقاومت ها به صورت متوالی است مقاومت معادل به صورت زیر استبه هم بستن مقاومت ها الف ) به هم بستن مقاومت ها به صورت متوالی یا سری هر گاه چند مقاومت را به صورت سری به هم ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم اتصال مقاومت ها به صورت متوالی است مقاومت معادل به صورت زیر استبه هم بستن مقاومت ها به صورت موازی هرگاه دو یا چند مقاومت را به طوری به هم اتصال دهیم یک سر همه مقاومت ها به نقطه a و سر دیگر آن ها به نقطه b وصل شود اتصال مقاومت ها به صورت موازی است اگر مجموعه به اختلتف پتانسیل v وصل شود مقاومت معادل به صورت زیر محاسبه می شودبه هم بستن مقاومت ها به صورت موازی هرگاه دو یا چند مقاومت را به طوری به هم اتصال دهیم یک سر همه مقاومت ها به نقطه a و سر دیگر آن ها به نقطه b وصل شود اتصال مقاومت ها به صورت موازی است اگر مجموعه به اختلتف پتانسیل v وصل شود مقاومت معادل به صورت زیر محاسبه می شودبه هم بستن مقاومت ها به صورت موازی هرگاه دو یا چند مقاومت را به طوری به هم اتصال دهیم یک سر همه مقاومت ها به نقطه a و سر دیگر آن ها به نقطه b وصل شود اتصال مقاومت ها به صورت موازی است اگر مجموعه به اختلتف پتانسیل v وصل شود مقاومت معادل به صورت زیر محاسبه می شودمدارهای خازن ومقاومت الف ) اگر یک خازن همراه یک مقاومت در مداری به صورت متوالی به دنبال هم بسته شوند و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم پس از شارر خازن جریان الکتریکی در مدار صفر و اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت صفر و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر پیل خواهد بودمدارهای خازن ومقاومت الف ) اگر یک خازن همراه یک مقاومت در مداری به صورت متوالی به دنبال هم بسته شوند و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم پس از شارر خازن جریان الکتریکی در مدار صفر و اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت صفر و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر پیل خواهد بودمدارهای خازن ومقاومت الف ) اگر یک خازن همراه یک مقاومت در مداری به صورت متوالی به دنبال هم بسته شوند و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم پس از شارر خازن جریان الکتریکی در مدار صفر و اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت صفر و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر پیل خواهد بودب ) اگر یک خازن را با یک مقاومت موازی ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل نماییم در مدار جریان الکتریکی بر قرار می شود و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت خواهد بود و اگر کلید مدار را باز کنیم تا جریان قطع شود در این صورت خازن از طریق مقاومت تخلیه شده و اختلاف پتانسیل دو سر مخموعه صفر می شودب ) اگر یک خازن را با یک مقاومت موازی ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل نماییم در مدار جریان الکتریکی بر قرار می شود و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت خواهد بود و اگر کلید مدار را باز کنیم تا جریان قطع شود در این صورت خازن از طریق مقاومت تخلیه شده و اختلاف پتانسیل دو سر مخموعه صفر می شودب ) اگر یک خازن را با یک مقاومت موازی ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل نماییم در مدار جریان الکتریکی بر قرار می شود و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت خواهد بود و اگر کلید مدار را باز کنیم تا جریان قطع شود در این صورت خازن از طریق مقاومت تخلیه شده و اختلاف پتانسیل دو سر مخموعه صفر می شودقوانین کیر شهف در مدارهای انشعابی قانون اول : مجموع شدت جریان ورودی به یک گره برابر مجموع شدت جریانهای خروجی از آن گره می باشد یعنی مجموع جبری شدت جریانها در هر گره برابر صفر است که پایستگی بار الکتریکی در گره را نشان می دهدقوانین کیر شهف در مدارهای انشعابی قانون اول : مجموع شدت جریان ورودی به یک گره برابر مجموع شدت جریانهای خروجی از آن گره می باشد یعنی مجموع جبری شدت جریانها در هر گره برابر صفر است که پایستگی بار الکتریکی در گره را نشان می دهدقوانین کیر شهف در مدارهای انشعابی قانون اول : مجموع شدت جریان ورودی به یک گره برابر مجموع شدت جریانهای خروجی از آن گره می باشد یعنی مجموع جبری شدت جریانها در هر گره برابر صفر است که پایستگی بار الکتریکی در گره را نشان می دهدقانون دوم در یک حلقه بسته مجموع اختلاف پتانسیل برابر صفر است کاربرد این قانون در مدار های الکتریکی به منظور تعیین اختلاف پتانسیل بین دو مدار استقانون دوم در یک حلقه بسته مجموع اختلاف پتانسیل برابر صفر است کاربرد این قانون در مدار های الکتریکی به منظور تعیین اختلاف پتانسیل بین دو مدار استقانون دوم در یک حلقه بسته مجموع اختلاف پتانسیل برابر صفر است کاربرد این قانون در مدار های الکتریکی به منظور تعیین اختلاف پتانسیل بین دو مدار استاتصال مولد ها اتصال سری یا متوالی اگر n عدد پیل مشابه به نیروی محرکه E و مقاومت درونی r را به دنبال هم ببندیم نیروی محرکه پیل معادل nE و مقاومت درونی معادل nr میباشد پس جریان از رابطه زیر به دست می آید nE=I(R+nr) I=nE/R+nr اتصال موازی یا انشعابی اگر n عدد پیل مشابه را به صورت موازی ببندیم نیروی محرکه پیل معادل E و مقاومت درونی پیل معادل r/n میباشد E = I(R+r/n) I=E/R+r/nاتصال مولد ها اتصال سری یا متوالی اگر n عدد پیل مشابه به نیروی محرکه E و مقاومت درونی r را به دنبال هم ببندیم نیروی محرکه پیل معادل nE و مقاومت درونی معادل nr میباشد پس جریان از رابطه زیر به دست می آید nE=I(R+nr) I=nE/R+nr اتصال موازی یا انشعابی اگر n عدد پیل مشابه را به صورت موازی ببندیم نیروی محرکه پیل معادل E و مقاومت درونی پیل معادل r/n میباشد E = I(R+r/n) I=E/R+r/nاتصال مولد ها اتصال سری یا متوالی اگر n عدد پیل مشابه به نیروی محرکه E و مقاومت درونی r را به دنبال هم ببندیم نیروی محرکه پیل معادل nE و مقاومت درونی معادل nr میباشد پس جریان از رابطه زیر به دست می آید nE=I(R+nr) I=nE/R+nr اتصال موازی یا انشعابی اگر n عدد پیل مشابه را به صورت موازی ببندیم نیروی محرکه پیل معادل E و مقاومت درونی پیل معادل r/n میباشد E = I(R+r/n) I=E/R+r/n محور مغناطیس محوری است که محوردو قطب آهن ربا را به گونه ای به هم وصل می کند خاصیت مغناطیسی در اطراف آن کاملا متقارن استمغناطیس منشا تولید مغناطیس حرکت الکترونها است به عبارتی اگر الکترونی از نقطه ای به نقطه دیگر جابجا شود در اطراف آن خاصیت مغناطیس ایجاد می شوددو قطبی مغناطیسی میدان مغناطیسی حاصل از حرکت یک عدد الکترون را اصطلاحا دو قطبی مغناطیسی می گویند در داخل یک میله دو قطبی های مغناطیسی فراوانی وجود دارد که هر کدام در جهت ها و راستاهای مختلفی در حال چرخش هستند که آنها میتوانند دو به دو اثر مغناطیسی یکدیگر را خنثی کنند در داخل، میله مجموعه دو قطبی های یکسان تشکیل یک حوزه مغناطیسی را می دهد که هر حوزه برای خود میدان مغناطیسی ای را دارا می باشد که در حالت عادی دو قطبی های موجود در حوزه ها حرکتی کاتوره ای و بی نظم دارندحال اگربتوان به روش خاصی دوقطبی های موجود در حوزه ها را به صورت منظم مرتب کرد وتمام آنها را یک سر نمود در میله خاصیت مغناطیسی مشهود می گرددزاویه میل مغناطیسی زاویه ای است که خطوط میدان مغناطیسی زمین در هر نقطه باراستای افق می سازد که درنقاط مختلف زمین باهم فرق می کندمواد مواد به دودسته مغناطیسی تقسیم می شود الف- مواد غیرمغناطیسی موادی هستند که به هیچ وجه نمی توان خاصیت مغناطیسی در آنها به وجودآورد به عبارتی دو قطبی های موجود درآنها تحت هیچ شرایطی ازحالت کاتوره ای خارج نمی شودمانند شیروچوب و....
ب-مواد غیر مغناطیسی موادی هستند که تحت شرایط معینی میتوان دو قطبی های موجود درآنها را از حالت کاتوره ای خارج نمود وبه آنها نظم داد به عبارتی می توان خاصیت مغناطیسی در آنها به وجود آورد مانند آهنموادمغناطیسی به سه دسته تقسیم می شوند الف - مواد فرومغناطیسی نرم ب - موادفرومغناطیسی سخت ج - پارا مغناطیس الف-مواد فرو مغناطیسی نرم مانند آهن خالص این گونه مواد اگر در یک میدان مغناطیسی واقع شوند دو قطبی های موجود در حوزه ها سریعا از حالت کاتوره ای خارج شده ومنظم می شوند و خاصیت مغناطیسی قوی در اطراف آن مواد به وجود می آید ولی به محض آن که این مواد ازمیدان مغناطیسی القا کننده خارج شوند دو قطبی ها سریعا به وضعیت کاتوره ای اول خود بر می گردند وخاصیت مغناطیسی دراین موادسریع ازبین می رود کاربرد در زنگ اخبار و جرثقیل الکتریکی( برای هسته سیم لوله ها ) ب- مواد فرو مغناطیسی سخت مانند فولادموادی هستندکه اگردریک میدان مغناطیسی واقع شوند تعدادی ازدوقطبی های موجود تحت تاثیرمیدان القا کننده قرار گیرندوبه کندی یک سومی شوند درنتیجه خاصیت مغناطیسی ضعیفی دراطراف این موادبه وجودمی آیند حال اگرمیدان القا کننده برای این مواد حذف شود دو قطبی های نظم یافته به حالت اولیه خود بر نمی گردند بنابراین خاصیت مغناطیسی در این مواد پایدارمی ماندکاربرد درقطب نما ها بلند گوها آرمیچرهاج-پارامغناطیس این مواد اگر دریک میدان مغناطیسی خیلی قوی قرار گیرند تعداد اندکی از دوقطبی های آنها منظم می شوند( به کندی ) وخاصیت مغناطیسی ضعیفی دراطراف آن ایجاد می شود حال اگرآن میدان قوی حذف شود دوقطبی های نظم یافته سریع به وضعیت اولیه خود برمی گردندوخاصیت مغناطیسی به وجودآمده راسریع ازدست می دهند فلزاتی مانند پلاتین آلو مینیم قلع وهم چنین فلزات قلیایی- قلیایی خاکی -اکسیژن واکسیدازت نیزجزاین مواد هستند خاصیت مغناطیسی یک آهن ربا راتا بی نهایت نمی توان اضافه کرد زیرا دوقطبی های موجود در حوزه ها هنگامی که تماما یک سو شوند درآن صورت گفته می شود که آهن ربا از نظر خاصیت مغناطیسی اشباع شده است یا به عبارتی سیر شده استبرای از بردن خاصیت مغناطیسی در یک آهن ربا دوروش مطرح است روش اغول به این صورت است است که آهن ربا راگرم می کنیم وبه دنبال آن ضربه هایی به آن وارد می سازیم که به دنبال آن باعث می گردد در اثر گرم شدن وضربه خوردن دو قطبی های مغناطیسی نظم یافته از حالت نظم خارج گردند وبه حالت کاتوره ای وبی نظمی برسنداین روش روشی پسندیده است زیرا در اثر ضربه شکل ظاهری آهن ربا نیز تغییر می کند روش دیگر استفاده از سیم پیچ حامل جریان متناوب است که آهن مورد نظر در داخل آن سیم لوله درراستای مشرق- مغرب قرارمی گیرد تا میدان مغناطیسی زمین بر روی آن اثر نداشته باشد (خطوط میدان مغناطیسی زمین در راستای جنوب به شمال زمین است) بهتر است برای انجام این آزمایش آهن ربا رادر داخل سیم لوله حرکت رفت وبرگشت داشته باشدمیدان مغناطیسی فضای محدود در اطراف یک آهن ربا است که در آن فضا خاصیت مغناطیسی محسوس باشد به عبارتی اگرآهن ربای دیگری در آن محدوده واقع شود بر آن نیروی مغناطیسی وارد شودمیدان مغناطیسی را می توان با خطوط نیرویی نمایش داد برای این منظورسه روش زیر مطرح است الف- تشکیل طیف مغناطیسی توسط براده آهن در این روش آهن ربایی را اختیار کرده بر روی یک سطح صاف قرار داده وبر روی آن کاغذ سفیدی قرار می دهیم مقداری براده آهن بر روی کاغذ می ریزیم وباضربه های ملایمی که به کاغذوارد می سازیم باعث می شود که براده های آهن بر روی مسیرهای مشخصی شکل گیری نماید وتوسط خود خطوطی تشکیل دهند که هر خط نیرو می باشدب- باتوجه به حرکت چوب پنبه درآب ظرف پر از آبی را اختیار کرده ویک آهن ربای تیغه ای بر روی لبه آن قرار می دهیم سوزنی را آهن ربا نموده وبه طور قا ئم آن را در چوب پنبهای قرار می دهیم وچوب پنبه را در آب به گونه ای شناور می سازیم که قطب(ان) آن در مجاورت (ان) تیغه قرار گرفته شود اگر در آن صورت چوب پنبه رها شود مشاهده می گردد که به واسطه نیروی دافعه چوب پنبه از آن قطب دفع شده است وبادور شدن ازآن قطب به قطب (اس) تیغه نزدیک می شود مسیری که چوب پنبه طی کرده است به عنوان خط نیرو معیین می شود (بر هم کنش قطب های آهن ربا به طور کلی قطب های هم نام در دو آهن ربا همدیگر را می رانند ولی قطب های ناهم نام همدیگررا می ربایندج-به کمک عقربه مغناطیسی وبا استفاده از نقطه یابی آهن ربایی را بر روی سطح افق فرار داده وکاغذ سفیدی راروی آن می گذاریم یک عقربه مغناطیسیرا بر روی کاغذ در مجاورت قطب (ان) تیغه قرار می دهیم در آن حالت در امتدادنوک عقربه که قطب ( ان) است توسط مداری بر روی کاغذ علامت می گذاریم سپس عقربه را بر روی کاغذ جابجا کرده به طوری که انتهای آن(قطب اس) منطبق بر آن علامت گردد وبرای دفعه دوم نیز درامتداد قطب (ان) بر روی کاغذ علامت می گذاریم واین عمل را تکرار می کنیم که نهایتا به قطب (اس) آهن ربا نزدیک می شویم حال اگر نقاط به دست آمده را به هم وصل نماییم خط به دست آمده معرف خط نیرو است با توجه به روش های بالا طبق قرارداد خطوط میدان مغناطیسی در اطراف آهن ربا از قطب(ان) به قطب(اس) آن استنام گذاری قطب های آهن ربا هرگاه آهن ربایی راتوسط نخی به قلابی آویزان نماییم پس ازایستادن آهن ربا درراستای شمال-جنوب زمین واقع شده است زیرا تحت تا ثیر میدان مغناطیسی زمین واقع میشود آن قطبی که به سمت شمال زمین واقع شده است به عنوان شمال یاب آن را قطب (ان ) می نامیم و قطبی که به سمت جنوب زمین واقع شده است به عنوان جنوب یاب قطب(اس) نامیده می شود قطب های اهن ربا مکانی از آهن ربا هستند که بیشترین خاصیت مغناطیسی رادارا هستند مثلا در تشکیل طیف مغناطیسی تجمع براده آهن در قطبین بیشتر استآهن ربا کردن یک میله مغناطیسی روش اول : استفاده از یک آهن ربای معلوم به روش القا در این روش یکی از قطب های آهن ربارا به یک سر میله نزدیک می کنیم وجود میدان مغناطیسی دراطراف آن آهن ربا بر دو قطبی های موجود در حوزه های مغناطیسی آن میله اثر گذاشته وآنها رادر جهت خود هم سو می کند در نتیجه آن میله آهن ربا شده وآن سر میله قطبی می گردد که غیر هم نام با قطب آهن ربایی است که به آن نزدیک شده وچون قطب های غیر هم نام همدیگر را می ربایند آن میله جذب آهن ربا می شود روش دوم : دراین روش سیم پیچی (سیم لوله) اختیار کرده ودر آن جریانی مستقیم می فرستیم میله مورد نظر رادر داخل آن سیم لوله قرار می دهیم میدان مغناطیسی حاصل از سیم لوله که در داخل سیم لوله قوی و یکنواخت است با اثرگذاشتن بر روی دو قطبی های موجود در آن میله باعث یک سو شدن آنها می شود در نتیجه میله آهن ربا می شود برای تشخیص قطب های میله آهن ربا شده دو روش زیر مطرح است الف : سطح مقطع یک طرف سیم لوله را نگاه می کنیم اگردر آن حالت جهت چرخش جریان موافق حرکت عقربه های ساعت باشد آن قطب (اس) است ولی اگر جهت چرخش جریان مخالف حرکت عقربه های ساعت باشد آن قطب (ان) است تعیین جهت انحراف یک سیم حامل جریان در یک میدان مغناطیسی هر گاه سیمی حامل جریان تحت شرایطی در یک میدان مغناطیسی واقع شود از طرف آن میدان نیرویی بر آن سیم وارد شده و باعث انحراف آن سیم در میدان مغناطیسی می گردد که اگر جریان مستقیم باشد جهت انحراف سیم ثابت بوده در یک جهت منحرف می شود ولی اگر شدت جریان در سیم متناوب باشد نیروی وارد بر سیم نیز متناوب است وسیم در آن میدان مغناطیسی شروع به نوسان کردن و لرزیدن می کند جهت نیرویی که از طرف میدان مغناطیسی بر یک سیم حامل جریان وارد می شود به دو عامل زیر بستگی دارد الف - جهت شدت جریان در سیم ب - جهت میدان مغناطیسیبرای تعیین جهت انحراف سیم از قانون دست راست با دستور زیر استفاده می کنیم دست راستمان را به گونه ای می گیریم که انگشت شست بر چهار انگشت دیگر عمود باشد اگر در آن میدان مغناطیسی پشت دست به طرف قطب(ان) و کف دست به طرف قطب (اس) چنان قرار گیرد که چهار انگشت موازی در جهت شدت جریان واقع شود در آن صورت انگشت شست جهت انحراف سیم را نشان می دهداندازه نیروی وارد بر یک سیم حامل جریان در یک میدان مغناطیسی عوامل موثر الف - شدت میدان مغناطیسی ب - شدت جریان در سیم ج - طول سیم د - زاویه راستای سیم و راستای خطوط میدان F= B×I ×L Sin()آزمایش همانگونه که در بالا توضیح داده شد اگر یک سیم در میدان مغناطیسی واقع شود از طرف آن میدان نیرویی بر آن سیم وارد می شود عکس آن نیز صادق است یعنی سیم حال جریان در اطراف خود میدان مغناطیسی به وجود می آورد که وجود آن میدان را می توان توسط عقربه مغناطیسی و یا براده آهن نشان دهیم شخصی به نام اورستد در مجاورت یک سیم حامل جریان یک عقربه مغناطیسی قرار داد او مشاهده کرد عقربه از راستای خود منحرف شده و در یک جهتی واقع می شود همچنین اگر سیمی رااز وسط مقوایی عبور داده و جریانی در آن بر قرار سازیم و آن را به طور قائم نگه داشته و مقداری براده آهن بر روی مقوا بریزیم ملاحظه می گردد که براده ها در اطراف سیم مقوا مسیرهای دایره شکلی را تشکیل می دهند که تماما هم مرکز بوده و سیم از مرکز آنها گذشته است در این آزمایش مشاهده می گردد که در نزدیکی سیم تجمع براده آهن بیشتر از قسمتهای دیگر است یعنی هر چه از هر از سیم دور تر می شویم تجمع براده ها کمتر است این آزمایش سه نکته را به ما نشان می دهد اولا- خطوط میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم حلقه ای شکل بوده که سیم بر سطح آن حلقه و از مرکز آنها گذشته است ثانیا - شدت میدان مغناطیسی در نزدیک سیم بیشتر و در فواصل دور تر کمتر است ثالثا - هر چه شدت جریان در سیم بیشتر شود میدان در اطراف سیم بیشتر می شودبرای تعیین جهت خطوط میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم از قانون دست راست با دستور زیر استفاده می کنیم دست راستمان را به گونه ای می گیریم که انگشت شست بر چهار انگشت دیگر عمود باشد هرگاه کف دستمان را بر روی سیم چنان قرار دهیم که انگشت شست در جریان قرار گیرد آن گاه جهت بسته شدن چهار انگشت دیگر جهت میدان مغناطیسی می باشدشدت میدان مغناطیسی یک سیم حامل جریان در اطراف یک سیم با توجه به توضیحات بالا شدت میدان از رابطه زیر به دست می آید شدت جریان بر حسب آمپر فاصله بر حسب متر قابلیت گذردهی مغناطیسی هوانکته در صورتی که جهت جریان در دو سیم یک سو باشد نقطه مورد نظر بین دو سیم و نزدیکتر به سیم حامل جریان کمتر است ولی اگر جهت جریان ها یک سو نباشدنقطه مورد نظر خارج از فضای دو سیم و نزدیکتر به سیم حامل جریان کمتر استمیدان حاصل از دو یا چند سیم راست اگر دو یا چند سیم حاوی جریان در کنار هم باشد شدت میدان حاصل در هر نقطه از فضای اطراف برابر است با برآیند میدانهای حاصل از هر یک از سیمها اگر از دو سیم راست موازی جریانهای هم جهت عبور کند میدانهای حاصل از دو سیم خلاف جهت هم و در خارج فاصله دو سیم هم جهت است و بر عکساندکسیون حاصل از سیم A =B1 اندکسیون حاصل از سیم B = B2 برآیند حاصل B =B2-B1تعیین نقاطی با شدت میدان صفر در مجاورت دو سیم اگر دو سیم دارای جریانهای هم جهت باشند در نقاطی بین دو سیم و اگر در خلاف یکدیگر باشند در نقاطی خارج از دو سیم شدت میدان می تواند صفر باشد طوری که نسبت بین فواصل به نسبت مستقیم جریانها میباشددر دو سیم دارای جریانهای هم جهتاگر جریانها در خلاف جهت یکدیگر باشند