عند دراسة الظواهر الكهربائية والمغناطيسية، يُعد الملف الحلزوني من التطبيقات الأساسية التي تُستخدم لإنتاج مجال مغناطيسي عند مرور تيار كهربائي فيه. ويعتمد شدة المجال المغناطيسي داخل الملف الحلزوني على عدة عوامل، مثل:
- شدة التيار الكهربائي
- عدد لفات الملف
- طول الملف
- الوسط المحيط (نواة الملف)
لكن السؤال المطروح:
أي العوامل الآتية تسبب نقصان شدة المجال المغناطيسي داخل ملف حلزوني يمر فيه تيار كهربائي مع ثبوت باقي العوامل؟
الإجابة هي: حجم المناطق المغناطيسية واتجاهها
كيف يؤثر طول الملف؟
عند زيادة طول الملف مع بقاء عدد اللفات ثابتًا، فإن عدد اللفات لكل وحدة طول يقل، وبالتالي يقل تركيز المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى نقصان شدة المجال داخل الملف.
توضيح علمي:
شدة المجال المغناطيسي (B) داخل ملف حلزوني تتناسب طرديًا مع عدد اللفات (N) وشدة التيار (I)، وعكسيًا مع طول الملف (L):
B ∝ (N × I) / L
لذلك، كلما زاد طول الملف دون تغيير في التيار أو عدد اللفات، ضعف المجال المغناطيسي.
لفهم تأثير العوامل على المجال المغناطيسي داخل الملفات، من الضروري مراعاة العلاقة بين التركيب الهندسي للملف والتيار المار فيه. وعليه، فإن زيادة طول الملف هي العامل الذي يؤدي إلى نقصان شدة المجال المغناطيسي، مع ثبات باقي العوامل.
