متى تكون بعض المواد قابلة للتمغنط

في الكهرومغناطيسية الكلاسيكية، يعرف المغناطيس أو الاستقطاب المغناطيسي بأنه المجال المتجه الذي يعبر عن كثافة لحظات ثنائي القطب المغناطيسي الدائم أو المستحث في مادة مغناطيسية. وقد يكون أصل اللحظات المغناطيسية المسؤولة عن المغنطة إما تيارات كهربائية صغيرة ناتجة عن حركة الإلكترونات في الذرات، أو دوران الإلكترونات أو النوى.

تنتج المغنطة الصافية استجابة لمادة معينة تتعرض لمجال مغناطيسي خارج، وتحتوي المواد البارامغناطيسية على مغنطة مستحثة ضعيفة في المجال المغناطيسي، والتي تختفي عندما يتم إزالة المجال المغناطيسي.

المواد المغناطيسية الحديدية والمغناطيسية لها مغنطة قوية في المجال المغناطيسي، ويمكن تحويلها إلى مغنطة في غياب مجال خارجي، لتصبح مغناطيسًا دائمًا، كما أن المغنطة ليست بالضرورة متجانسة داخل المادة، ولكنها قد تختلف بين نقاط مختلفة.

ويصف المغنطة أيضًا كيف تستجيب المادة للحقل المغناطيسي المطبق وكذلك الطريقة التي تغير بها المادة المجال المغناطيسي ، ويمكن استخدامها لحساب القوى التي تنتج عن تلك التفاعلات، ويمكن مقارنتها بالاستقطاب الكهربائي ، وهو مقياس الاستجابة المقابلة للمادة لمجال كهربائي في الكهرباء الساكنة، كما يحدد الفيزيائيون والمهندسون عادةً التمغنط على أنه كمية العزم المغناطيسي لكل وحدة حجم. ويمثله طبيب زائف م.

تحديد مجال المغنطة

• يمكن تحديد مجال التمغنط أو المجال M وفقًا للمعادلة التالية:

• المجال M هو عنصر الحجم، وبشكل آخر، يعبر عن توزيع اللحظات المغناطيسية في المنطقة أو المشعب المعني، ويمكن توضيح ذلك بشكل أفضل من خلال العلاقة التالية:

• يتم التعبير عن المجال M عن طريق التكامل على وحدة التخزين، حيث تمثل m اللحظة المغناطيسية العادية والكامل الثلاثي يشير إلى التكامل. ويجعل هذا المجال M مشابهًا تمامًا لمجال الاستقطاب الكهربائي أو المجال P الذي يستخدم لتحديد عزم ثنائي القطب الكهربائي p المتولد عن منطقة مماثلة أو متعددة مع هذا الاستقطاب

متى تكون بعض المواد قابلة للتمغنط

في معظم المواد، تتحرك الإلكترونات في اتجاهات متعاكسة بأعداد متساوية، مما يؤدي إلى إلغاء المغناطيسية. وهذا يشرح سبب ضعف المغناطيسية في المواد مثل القماش أو الورق.

وفي مواد مثل الحديد والكوبالت والنيكل ، تدور معظم الإلكترونات في نفس الاتجاه، وهذا يجعل الذرات في هذه المواد ممغنطة بقوة ، لكنها ليست مغناطيسات بعد. لكي تصبح ممغنطة ، يجب أن تدخل مادة مغناطيسية أخرى بقوة المجال المغناطيسي لمغناطيس موجود، والمجال المغناطيسي هو المنطقة المحيطة بمغناطيس له قوة مغناطيسية.

وكل المغناطيس له قطبان شمالي وجنوبي، وتنجذب الأقطاب المتقابلة إلى بعضها البعض ، بينما تتعارض الأقطاب نفسها، وعندما تفرك قطعة من الحديد على طول المغناطيس ، تصطف أقطاب الذرات الشمالية في خط الحديد في نفس الاتجاه، وتولد القوة الناتجة عن الذرات المحاذية مجالًا مغناطيسيًا، وأصبحت قطعة الحديد مغناطيسًا.

تتميز المعادن المغناطيسية بقوة جاذبيتها العالية، في حين أن المعادن البارامغناطيسية لها جاذبية أضعف من المعادن المغناطيسية، ولا تحتفظ بخصائصها المغناطيسية بدون وجود مجال مغناطيسي، وتشمل المعادن البارامغناطيسية:

• البلاتين.
• الألومنيوم.
• التنغستن.
• الموليبدينوم.
• التنتالوم.
• سيزيوم.
• الليثيوم.
• المغنيسيوم.
• صوديوم.
• اليورانيوم.

وهناك ثلاثة طرق أساسية يمكننا خلق مغناطيس بها وهي:

• التمغنط عن طريق الدلك.
• والتمغنط عن طريق الكهرباء.
• أو يمكن التمغنط عن طريق التأثير، حيث تتأثر بقطعة أخرى ممغنطة.