بحث عن المغناطيس
المغناطيس هو جسم أو جهاز ينتج مجال مغناطيسي خارجي، ويتفاعل مع المغناطيسات الأخرى والتيارات الكهربائية وحزم الشحن والدوائر والمواد المغناطيسية، ويمكن أن تنشأ المغناطيسية بسبب التيارات الكهربائية، وعلى الرغم من أننا نفكر في المغناطيسات المعدنية مثل تلك التي تستخدم في الفصل، فإن هناك العديد من المواد المغناطيسية المختلفة، وتستخدم مثل الحديد بشكل شائع، بالإضافة إلى النيوديميوم والسماريوم، ويعتبر المغناطيس المصنوع من النيوديميوم أحد أقوى أنواع المغناطيسات على الأرض .
أنواع المغناطيس المختلفة
هناك العديد من أنواع المغناطيسات المختلفة، والمغناطيس الدائم هو النوع الذي لا يفقد مغناطيسيته أبدا. وهناك مواد في العالم تسمى المواد الحديدية المغناطيسية، وهذه المواد قادرة على خلق وضبط توجيه محدد لذراتها. ومعظم المغناطيسات التي نراها حولنا هي صناعة بشرية. وبما أنها لم تكن مغناطيسية في الأصل، فإنها تفقد خصائصها المغناطيسية مع مرور الوقت، وذلك عند تعرضها لظروف مثل التسخين أو الصدمات وما إلى ذلك .
هناك أيضا مغناطيس الهواء، يتم إنشاء مغناطيسات الهواء عن طريق التيار المتدفق عبر سلك، وهذا التيار ينتج المجال المغناطيسي، ويمكنك إنشاء مغناطيس الهواء عن طريق التفاف أميال من الأسلاك في شكل دونات ( حلقية )، عندما ترسل التيار عبر السلك ، يتم إنشاء حقل مغناطيسي داخل الحلقات، ويستخدم العلماء أحيانًا المغناطيسات الهوائية لدراسة تفاعلات الاندماج .
تختلف المغناطيسات الكهربائية عن المغناطيسات العادية، حيث تحتوي على مادة حديدية مغناطيسية (عادة ما تكون من الحديد أو الفولاذ) توضع داخل ملفات الأسلاك. وبسبب ذلك، تكون المغناطيسات الكهربائية أقوى من المغناطيسات العادية. ويمكن تشغيل المغناطيسية الكهربائية من الداخل والخارج، وكلاهما يعتمد على تيارات الكهرباء لإعطائهما خصائص مغناطيسية. وبإمكانها أن تكون أقوى بكثير من المغناطيسات العادية، إذ يمكن استخدام المغناطيس الكهربائي لرفع السيارات القديمة عن الأرض .
المواد الكهرومغناطيسية
يمكن تقسيم المواد الكهرومغناطيسية إلى مواد “لينة” مغناطيسية مثل الحديد الملدن ، والتي يمكن أن تكون ممغنطة ولكن لا تميل إلى البقاء ممغنطة ، والمواد “الصلبة” المغناطيسية الدائمة، ويتم تصنيع المغناطيس الدائم من مواد حديدية مغناطيسية “صلبة” مثل النيكو والفريت التي تخضع للمعالجة الخاصة في مجال مغناطيسي قوي أثناء التصنيع ، مما يجعل من الصعب للغاية إزالة المغنطة منها، وتقاس القوة الكلية للمغناطيس من إجمالي التدفق المغناطيسي الذي ينتجه، ويتم قياس القوة المحلية للمغناطيسية في مادة من خلال مغناطيسها .
ويتكون المغنطيس الكهربائي من لفائف من الأسلاك التي تعمل كمغناطيس عند مرور تيار كهربائي عبرها، ولكنها تتوقف عن كونها مغناطيسًا عندما يتوقف التيار، وفي كثير من الأحيان ، يتم لف الملف حول نواة من المواد المغناطيسية “اللينة” مثل الفولاذ المعتدل ، مما يعزز بشكل كبير المجال المغناطيسي الذي ينتج عن الملف .
تاريخ اكتشاف المغناطيس
يعود أول وصف ناجح للمغناطيسات إلى اليونان والهند والصين منذ حوالي 2500 عام، وقد تمت كتابة خصائص المغناطيس وأوجه انجذابهم للحديد من قبل بليني الأكبر في موسوعته Naturalis Historia، وفي القرنين الثاني عشر والثالث عشر الميلاديين، تم استخدام البوصلات المغناطيسية في الملاحة في الصين وأوروبا وشبه الجزيرة العربية وأماكن أخرى .
يمتلك المغناطيس العديد من الاستخدامات، حيث تعتمد بعض المحركات الكهربائية على مزيج من المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم، ويشبهون إلى حد كبير مكبرات الصوت، وتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، والمولد يعمل بالعكس حيث يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عن طريق تحريك موصل عبر مجال مغناطيسي، وتستخدم المستشفيات التصوير بالرنين المغناطيسي لتحديد المشاكل في أعضاء المريض دون الحاجة لعملية جراحية .