مقدمة موجزة عَنّْ المغناطيس.
- المغناطيس يسمى المغناطيس.
- يولد المغناطيس مجالًا مغناطيسيًا حوله.
- يؤدي هذا إلَّى إنتاج قوة جذابة تجذب الأجسام المعدنية التي لها خصائص مغناطيسية مثل الحديد.
- أيضًا، يحتوي كل مغناطيس على قطبين مغناطيسيين.
- أي جسم ينجذب إلَّى المغناطيس له أيضًا مجموعة من الأعمدة.
- عادة ما يكون لهذه الأقطاب أقطاب موجبة وبعضها يحتوي أيضًا على أقطاب سالبة.
- بالنسبة لقطبي المغناطيس، يتكون المغناطيس دائمًا من قطبين رئيسيين، وهما القطب الشمالي والقطب الجنوبي.
- وفِيْ حالة تعليق المغناطيس فِيْ الهُواء والسماح له بالتحرك بحرية.
- سوف يتحرك ويدور فِيْ الهُواء حتى يستقر عَنّْدما يكون قطبه الشمالي شمالًا وقطبه الجنوبي جنوبًا.
- من ناحية أخرى، من المعروف أن أقطاب المغناطيس مثلها تتنافر، بينما على عكس الأقطاب تجذب بعضها البعض.
- لذلك إذا اقترب القطب الشمالي لأحد المغناطيس من القطب الجنوبي لمغناطيس آخر، فسوف يجتذب كل منهما الآخر والعكس صحيح.
- وبالتالي، كلما كانت المسافة بين هذين القطبين أصغر، زادت قوة الجاذبية بينهما.
- أيضًا، للمغناطيس أنواع مختلفة من حيث الشكل وطريقة عملها، لكنها متشابهة فِيْ جاذبيتها للأشياء.
- على سبيل المثال، سنجد مغناطيسًا طبيعيًا، ومغناطيسًا صناعيًا، ومغناطيس حدوة حصان، ومغناطيس على شكل حرف U، ومغناطيس إبرة، وأنواع أخرى.
- لكن الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا للمغناطيس هِيْ المغناطيس الدائم والمغناطيسات الكهربائية والمغناطيسات المؤقتة.
بعد ذلك سنتحدث عَنّْ هذه الأنواع الثلاثة بالتفصيل
المغناطيس الدائم
- المغناطيس الدائم مثل هذا بسبب هِيْكلها الداخلي.
- الهِيْكل الداخلي للمغناطيس الدائم يجعله قادرًا على توليد مجال مغناطيسي آلي حوله.
- هذا بسبب وجود عدد كبير من بلورات الذرة بالداخل.
- وبالتالي، فهُو يحتوي على سلسلة من النوى التي تتحرك حول كل نواة مجموعة من الإلكترونات الحرة.
- هذه الإلكترونات مثل الشحنات الكهربائية التي تتحرك حول النواة وتخلق مجالًا مغناطيسيًا حولها.
- نتيجة لذلك، فإن المجال المغناطيسي الذي يتشكل حول المغناطيس الدائم هُو مجموع شحنات الإلكترونات التي تدور حول النواة.
- وتجدر الإشارة إلَّى أن هذا المجال المغناطيسي يشتمل على اتجاهات عديدة ومتنوعة، وبالتالي يلغي كل منهما الآخر.
المواد المستخدمة فِيْ صناعة المغناطيس الدائم
- هناك العديد من المواد المغناطيسية التي يمكن استخدامها فِيْ صناعة المغناطيس الدائم.
- تسمى هذه المواد بالمغناطيسات الحديدية.
- على سبيل المثال، سنجد الحديد، وسنجد أيضًا الكوبالت والنيكل.
- كل هذه المواد متشابهة فِيْ طريقة ترتيب الإلكترونات ومداراتها داخلها.
- وبالتالي، فإن هذه المواد لها مجال مغناطيسي وقوة جذب مغناطيسية.
- من الجدير بالذكر أن قوة المجال المغناطيسي تقاس بوحدة الجاوس.
- الأهم من ذلك، أن أكبر شدة مجال مغناطيسي تم الحصول عليها لم تتجاوز 8000 جاوس.
- فِيْ الآونة الأخيرة، ومع ذلك، تم تطوير أنواع المغناطيس بشكل كبير إلَّى خمسين مرة، ووصلت قوتها إلَّى 450 جاوس.
أنواع المغناطيس الدائم
- هناك أربعة أنواع أساسية من المغناطيس الدائم.
- على سبيل المثال، سوف نجد مغناطيس السيراميك أو مغناطيس الفريت.
- بالإضافة إلَّى مغناطيس النيكو.
- هناك أيضًا مغناطيس نيوديميوم.
- بالإضافة إلَّى مغناطيس السماريوم ومغناطيس الكوبالت.
مغناطيس مؤقت
- على عكس المغناطيس الدائم، فإن المغناطيس المؤقت له قوة جذب ومجال مغناطيسي فقط لفترة زمنية محددة.
- من ناحية أخرى، فإن المواد المستخدمة فِيْ تصنيع هذا المغناطيس لها قوة جذب أقل بكثير من تلك المستخدمة فِيْ المغناطيس الدائم.
- وبالتالي، فإنه لا ينطبق على خاصية التدفق الكهرومغناطيسي.
- أما المواد المستخدمة فِيْ صناعة المغناطيسات المؤقتة فهِيْ من الحديد والفولاذ الملدن.
- من المعروف أن المغناطيسات المؤقتة تُصنع من خلال مطابقة اتجاه الإلكترونات بداخلها.
- أسهل طريقة لتحويل قطعة من الحديد الملدن أو الفولاذ إلَّى مغناطيس مؤقت هِيْ لصقها بمغناطيس دائم آخر.
- وبالتالي، تصبح هذه القطعة مغناطيسًا مؤقتًا ويمكن أن تجذب المواد المغناطيسية.
- من ناحية أخرى، يمكن صنع مغناطيس مؤقت بوضعه فِيْ مجال كهربائي.
أنواع المغناطيس المؤقت
- هناك نوعان رئيسيان من المغناطيس المؤقت.
- النوع الأول هُو المغناطيس المؤقت المشترك.
- إنها قطعة من الحديد أو الصلب الملدن يمكن تحويلها إلَّى مغناطيس مؤقت عَنّْ طريق ربطها بمغناطيس دائم آخر.
- على سبيل المثال، يتم تمثيل هذا النوع بالمسامير المعدنية ومشابك الورق.
- النوع الثاني هُو المغناطيس الكهربائي المؤقت.
- هذا الرجل لا يصبح مغناطيسًا له قوة جذب ما لم يكن هناك تيار كهربائي يمر عبره أو فِيْ مجال كهربائي.
- وتختفِيْ هذه القوة عَنّْد انقطاع التيار الكهربائي.
- يستخدم هذا النوع فِيْ صناعة أجراس الأبواب والمحركات الكهربائية.
الكهرومغناطيسية
- تركيبة المغناطيس الكهربائي عبارة عَنّْ مادة مغناطيسية يتم لف حولها مجموعة من الأسلاك الملفوفة التي تشبه السحاب.
- ترتبط هذه اللفات بمصدر للتيار الكهربائي وعَنّْدما تغلق الدائرة ويمرر تيار كهربائي من خلالها، فإنها تصبح مغناطيسًا كهربائيًا.
- مثل التيار الكهربائي عَنّْدما يمر، تتأثر الإلكترونات به وتشكل مجالًا مغناطيسيًا.
- من ناحية أخرى، من الممكن التحكَمْ فِيْ شدة جذب المغناطيس من خلال التحكَمْ فِيْ التيار الذي يمر عبر هذه الملفات.
- ولكن عَنّْدما يتوقف التيار الكهربائي عَنّْ التدفق عبر هذه الملفات، فإنه يتوقف عَنّْ العمل مثل المغناطيس.
- يستخدم هذا المغناطيس الكهربائي فِيْ الألعاب أو الأجهزة الإلكترونية التي تحتاج إلَّى مغناطيس لفترة زمنية مؤقتة.
- وبالتالي، فإن المغناطيس الكهربائي هُو نوع من المغناطيس المؤقت.
تاريخ المغناطيس وكَيْفَ تم اكتشافه
- التركيب الفعلي للمغناطيس هُو نسبة مئوية من الحديد أو هِيْدروكسيد الحديد ونسبة أخرى من الأكسجين.
- من ناحية أخرى، يتم إنتاج المغناطيس من مواد ناتجة عَنّْ الحمم البركانية.
- كان أول من اكتشف المغناطيس فِيْلسوفًا يونانيًا اسمه طاليس مالطا.
- وكان ذلك فِيْ القرن السادس قبل الميلاد.
- حيث درس فِيْما بعد تأثير بعض الأحجار المغناطيسية.
- تم استخدام اسم المغناطيس لأول مرة فِيْ اليونان القديمة.
- هذا فِيْما يتعلق بالراعي اليوناني Magnes.
- وكان هُو الذي اكتشف المغناطيس عَنّْدما تم دفع المسامير الحديدية إلَّى عصاه أو فِيْ حذائه.
- بالإضافة إلَّى ذلك، هناك رواية أخرى تنسب كلمة إمام إلَّى مدينة مغنيسيا فِيْ آسيا الصغرى، والتي تُعرف الآن بتركيا.
- كان أول استخدام للمغناطيس هُو صنع بوصلة تشير إلَّى الجنوب.
- وكان ذلك فِيْ الصين.
- تجدر الإشارة إلَّى أن هذه البوصلة تتكون من مغناطيس على شكل ملعقة يتم تعليقه بحرية داخل صفِيْحة مربعة من البرونز أو النحاس.
- كان هذا لمغناطيس كان يتجه جنوبًا بعد إكَمْال دورته الكاملة.
- بعد فترة طور الأوروبيون هذه البوصلة عام 1190 م.
- وبناءً على ذلك، جعلوه أيضًا يشير إلَّى اتجاه الشمال وكذلك اتجاه الجنوب.
نوصي أيضًا بما يلي