درس قوة المغناطيس في مادة الفيزياء

 

المغناطيس
هو عبارةٌ عن قطعةٍ يدخل أكسيد الحديد الأسود في تكوينها فيمنحها ميّزة
الجذب أو المغنطة، ويُعتبر هذا النوع من الحجارة مغناطيسيّاً بطبيعته
أي إنّ له القدرة على جذب أيّ مادة حديديّة، وفيزيائيّاً يعرّف المغناطيس
بأنّه تلك المادّة القادرة على إيجاد حقل مغناطيسيّ وجذب المواد القابلة

للانجذاب لها. يَحظى المغناطيس بأهميّةٍ كبيرةٍ منذ الأزل، فقد استُخدم
في صناعة البوصلات المغناطيسيّة المُستخدمة في الملاحة المبكّرة، وحجر
المغناطيس يمتاز بالصلابة واللمعان المعدنيّ. تنقسم المواد من حيث
قابليتها للانجذاب للمغناطيس إلى مواد مغناطيسيّة وأخرى غير مغناطيسيّة،

فمن المواد التي تستجيب لقوّة جذب المغناطيس المسامير الفولاذيّة،
ومشابك الورق المصنوعة من الكروم والنيكل، وغيرها من المعادن، أمّا
المواد التي تنعدم فيها الاستجابة للجاذبيّة المغناطيسيّة فهي:
النّحاس، والخشب، والزجاج.

استخدامات المغناطيس
يدخل المغناطيس في عدّة استخدامات منها: توليد التيّار الكهربائيّ؛
حيث أصبح استخدامه في هذا المجال هو الأهمّ في عصرنا الحاليّ نظراً
لقدرته على إنتاج الطاقة وتوليد الكهرباء، ومن عجائب الفيزياء
استخدام المغناطيس في ابتكار القطارات المغناطيسيّة حيث يؤدّي

المغناطيس دور مادّةٍ موصلةٍ للتيارِ الكهربائيِّ، وتمتاز هذه القطارت
بالسرعة العالية، رغم ذلك فهي لم تنشر كثيراً في العالم، وللمغناطيس
استخدامات طبيّة كجهاز الرنين المغناطيسيّ، وأجهزة الحاسوب.

أنواع المغناطيس
من المتعارف عليه أنّ المغانط تصنع من مزيج من المواد المعدنيّة
وهي الحديد، والكوبلت، والنيكل، وتمتاز هذه المواد بأنّها ذات
مغناطيسيّة حديديّة وتشترك بخاصيّة الانجذاب الذاتيّ الشديد للمغناطيس،
وتصنّف المغانط وفقاً للتوزيع الإلكترونيّ في الذرات على النحو التالي:

1مغناطيسيّة حديديّة.
2 فريمغناطيسيّة.
3 مغناطيسيّة مسايرة.
4 مغناطيسيّة معاكسة.
5مغناطيسيّة حديديّة مضادّة.

خصائص المغناطيس
يمتاز المغناطيس بمجموعةٍ من الخصائص التي ينفرد فيها، منها:

المجال المغناطيسيّ:
هو المجال الموجّه نحو الاتجاه الذي تقوم إبرة البوصلة بتحديده،
وتدخل شدّة المغناطيس وفق خاصيّة مجاله ويوضّح مدى رضوخ الإبرة
المغناطيسية للاتجاه.

العزم المغناطيسيّ:
يُطلق عليه أيضاً مُسمّى العزم ثنائي الأقطاب، وهو عبارة عن كميّة
متّجهة تلعب دوراً مهمّاً في منح المغناطيس خواصّه العامة.

يتحرك المغناطيس بشكل حر وأفقي إذا عُلّق من نقطة تمركز ثقله أي
منتصفه، فيسكن بالنهاية بحيث يتطابق محور المغناطيس مع خطّ الزوال
المغناطيسيّ للأرض. يمتلك المغناطيس قطبين وهما: القطب الشماليّ
والجنوبيّ بغض النظر عن حجم المغناطيس، فنلاحظ دائماً وجود الحرفين

S و N على طرفيّ المغناطيس، ويشار إلى القطب الشماليّ باللون الأحمر
والجنوبيّ باللون الأزرق. تزداد قوة الجذب للمغناطيس كلما اقتربت
المسافة بين المغناطيس والمادة المغناطيسيّة من أحد طرفيه.

 

المصدر: درس قوة المغناطيس في مادة الفيزياء