جدول المحتويات
- ما هو المغناطيس؟
- استخدامات المغناطيس
- المواد التي يجذبها المغناطيس
- أنواع المغناطيس
- تاريخ اكتشاف المغناطيس
- المجال المغناطيسي للأرض
ما هو المغناطيس؟
المغناطيس هو جسم أو مادة تمتلك خاصية الجذب أو التنافر بناءً على حركة الشحنات الكهربائية. يتميز المغناطيس بوجود قطبين رئيسيين: القطب الشمالي والقطب الجنوبي. عندما تقترب الأقطاب المتشابهة من بعضها، فإنها تتنافر، بينما تنجذب الأقطاب المختلفة. يستطيع المغناطيس جذب مواد معينة مثل الحديد والنيكل، بينما لا يؤثر على مواد أخرى مثل الخشب أو البلاستيك. معظم المغناطيسات التي نستخدمها اليوم هي من صنع الإنسان، وقد تفقد خصائصها المغناطيسية مع مرور الوقت أو عند تعرضها لدرجات حرارة عالية.
استخدامات المغناطيس
للمغناطيس استخدامات واسعة في حياتنا اليومية. فهو يدخل في صناعة العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل التلفزيونات وأجهزة الكمبيوتر وأفران الميكروويف. كما يستخدم في المحركات الكهربائية التي تعتمد على المجال المغناطيسي لتوليد الحركة. في المجال الطبي، يتم استخدام المغناطيس في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي لإنشاء صور دقيقة لأعضاء الجسم. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم المغناطيس في إغلاق أبواب الثلاجات وفي صناعة القطارات المغناطيسية التي تطفو فوق السكك الحديدية لتقليل الاحتكاك وزيادة الكفاءة.
المواد التي يجذبها المغناطيس
يستطيع المغناطيس جذب المواد المصنوعة من الحديد أو النيكل أو الكوبالت. من الأمثلة الشائعة على هذه المواد: المسامير، المشابك المعدنية، والمقصات. ومع ذلك، لا يؤثر المغناطيس على مواد مثل الألمنيوم أو النحاس أو الخشب. هذه الخاصية تجعل المغناطيس أداة مفيدة في فصل المواد المعدنية عن غيرها في عمليات إعادة التدوير.
أنواع المغناطيس
يوجد عدة أنواع من المغناطيس، منها:
- المغناطيس الدائم: وهو النوع الأكثر شيوعًا، حيث يحتفظ بخصائصه المغناطيسية لفترة طويلة دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.
- المغناطيس الكهربائي: يتكون من أسلاك ملفوفة حول قلب معدني، وعند مرور تيار كهربائي عبر الأسلاك، ينشأ مجال مغناطيسي. يمكن التحكم في قوة هذا المجال عن طريق تغيير شدة التيار الكهربائي.
- المغناطيس المؤقت: وهو عبارة عن مواد مثل الحديد تصبح ممغنطة عند تعرضها لمجال مغناطيسي خارجي، ولكنها تفقد هذه الخاصية بمجرد إزالة المجال المغناطيسي.
تاريخ اكتشاف المغناطيس
يعود تاريخ اكتشاف المغناطيس إلى الحضارات القديمة، حيث استخدم الإغريق معادن طبيعية تسمى “حجارة المغناطيس” أو أكسيد الحديد الأسود. كانت هذه الحجارة تستخدم في صناعة البوصلات البدائية التي ساعدت البحارة على تحديد الاتجاهات. يعتقد أن الفايكنج كانوا أول من استخدم البوصلات المغناطيسية في رحلاتهم البحرية الطويلة. مع تقدم العلم، تم تطوير تقنيات جديدة لصناعة المغناطيسات الاصطناعية التي نستخدمها اليوم.
المجال المغناطيسي للأرض
كوكب الأرض نفسه يعتبر مغناطيسًا عملاقًا بسبب وجود لب من الحديد السائل في مركزه. هذا اللب يدور ويولد مجالًا مغناطيسيًا يحيط بالأرض. هذا المجال المغناطيسي له أهمية كبيرة في حياتنا، حيث يساعدنا على استخدام البوصلات لتحديد الاتجاهات. كما أنه يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الفضاء، مما يجعل الحياة على سطح الأرض ممكنة. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد بعض الحيوانات مثل الطيور والحيتان على المجال المغناطيسي للأرض للتنقل أثناء هجرتها.
المراجع
- “Magnets”, TheSchoolRun, تم الاسترجاع في 28/12/2021.
- Lizzie Brooks (24/4/2017), “Types of Magnets”, SCIENCING, تم الاسترجاع في 28/12/2021.
- “Physics for Kids Magnetism”, DUCKSTERS, تم الاسترجاع في 28/12/2021.
