جدول المحتويات
تعريف المغناطيس
يمكن تعريف المغناطيس بحسب تصنيفه، وهو نوع من أنواع المعادن التي تتمتع بقدرة على جذب الأشياء الحديدية، وتم اكتشاف هذا المعدن لأول مرة قبل أكثر من 4000 عاماً في دولة اليونان، وتحديداً في منطقة تُسمى بـ مجنيسيا، ويُرجّح العلماء أن تسميته تعود إليها، وهو موجود بمادة المجنايت، ومعادلته الكيميائية هي Fe3 O4 والتي تتكون من أكسيد حديد واحد، وينتج تأثير المجال المغناطيسي عن اقتراب المغناطيس من أي مادة أخرى ذات مجال مغناطيسي مختلف؛ ليتحرك من القطب الشمالي له إلى القطب الجنوبي؛ حيث يوجد شحنات سالبة وأخرى موجبة، ويحصل التجاذب بين هذه الأقطاب أو الشحنات المختلفة فقط.
ما هي وحدات قياس قوة المغناطيس
تُعرف وحدة القياس تسلا Tesla والتي يُرمز لها بحرف الـ T، على أنها وحدة قياس المجال المغناطيسي، وهي عبارة عن وحدة مشتقة من الوحدات الأساسية ووحدات أخرى؛ وهذه الوحدات هي:
- وحدة الأمبير= A.
- وحدة الكولوم= C.
- وحدة المتر= M.
- وحدة النيوتن= N.
- وحدة الثانية= S.
- وحدة الفولت= V.
تعتبر وحدة قياس قوة المغناطيس تسلا ذات قيمة كبيرة بالنسبة لقيم المجال المغناطيسي؛ ما يعني أنها تستخدم أجزاء أخرى منها؛ مثل: ميكرو تسلا أو نانو تسلا، أو أجزاء عشرية، أو وحدة جوس Gauss، لقياس المجال، كما يتم حساب قوة المغناطيس الكهربائية عن طريق قانون أمبير أو قانون بيوت-سافارت، وفيما يلي مجموعة الوحدات المخصصة لقياس قوة المغناطيس:
- كثافة التدفق المغناطيسي: يُقاس بوحدة تسلا.
- التدفق المغناطيسي: يُقاس بوحدة ويبر.
- فرق الجهد المغناطيسي: يُقاس بوحدة الأمبير.
- قوة المجال المغناطيسي: يُقاس بوحدة الأمبير لكل متر.
- العزم المغناطيسي: يُقاس بوحدة الأمبير المربع.
أهم خواص المغناطيس
لا يتوقف التعرّف على هذا المعدن بمعرفة وحدة قياس قوة المغناطيس فقط، بل يجب التعرّف على خواص، وهي:
- خاصية التنافر والتجاذب: وهي تنافر الأقطاب ذات الشحنات المتشابهة، وتتجاذب مع الأقطاب المختلفة.
- خاصية الجذب: إذ يجذب المغناطيس المواد الحديدية، وتلك المصنوعة من الكوبلت والنيكل.
- خاصية التوجيه: عند تعليق المغناطيس بشكل حر فإن أحد قطبيه يتجه شمالاً، والقطب الآخر جنوباُ.
- خاصية تساوي قوى الجذب: حيث تكون قوة الجذب في كلا القطبين، الشمالي والجنوبي، متساوية.
- خاصية خطوط المجال المغناطيسي: حول عمود المغناطيس يوجد خطوط غير مرئي، تكون على شكل دوائر، وهي خطوط المجال المغناطيسي له، ويمكن الكشف عنها ببرادة الحديد أو عند انحراف البوصلة.
ما هي أنواع المغناطيس
تنقسم أنواع المغناطيس إلى ثلاث أنواع رئيسية، تأتي على النحو التالي:
- المغناطيس الدائم: حيث يستطيع هذا النوع من الحفاظ على مجاله المغناطيسي لفترة طويلة للغاية، وعادة ما يكون موجود في الحديد والنيكل والكوبلت.
- المغناطيس المؤقت: يفقد هذا النوع مجاله المغناطيسي بسرعة؛ بشكل لا يمكن مقارنته مع النوع الأول، وذلك في مواد معينة؛ مثل: مشابك الأوراق والحديد الليّن.
- المغناطيس الكهربائي: يحتوي هذا النوع على ملف يحيط بـ لُبّ حديدي من مختلف الجهات، ويتأثر بكمية التيار الكهربائي، التي تتناسب مع قوة المجال المغناطيسي، الداخلة إليه.
أبرز استخدامات المغناطيس الحالة
يمكن استخدام المغناطيس في العديد من الأمور والأشياء، التي نستخدمها في حياتنا اليومية في الوقت الحالي، ويُذكر منها:
- أجهزة القياس الكهربائي.
- البوصلة.
- البطاقات الممغنطة.
- المولدات و الموتورات الكهربائية.
- شاشات التلفاز والكمبيوتر.
- أجهزة تسجيل الصوت والفيديو.
- القطار المغناطيسي.
- السماعات والميكروفونات.
- الجيتار الكهربائي.
مصادر المجال المغناطيسي
للمجال المغناطيسي مصادرة عدة، يمكن تلخيصها بالنقاط التالية:
- المجال المغناطيسي للكرة الأرضية.
- أجهزة فحص الركاب في المطارات.
- خطوط الضغط العالي للكهرباء.
- أجهزة الكمبيوتر والهواتف المتنقلة.
- أعمدة استقبال وإرسال إشارة الهواتف المتنقلة.
- الأجهزة الكهربائية المنزلية.
