ما هو المغناطيس؟
يُعرف المغناطيس (بالإنجليزية: Magnet) بأنه مادة أو جسم يمتلك القدرة على إنتاج مجال مغناطيسي من تلقاء نفسه، علمًا بأن المجال المغناطيسي هو منطقة يمكن أن تؤثر فيها القوى المغناطيسية على مواد أخرى، مثل جذب أو صد مغناطيسات أخرى أو مواد مغناطيسية أخرى مثل الحديد والصلب، حيث يمتلك المغناطيس القدرة على جذب الأقطاب المختلفة إليه وصد الأقطاب المتشابهة عنه، أو التنافر معها، وللمغناطيس قطبان اثنان مميزان، هما؛ القطب الشمالي للمغناطيس والقطب الجنوبي للمغناطيس.[١][٢]
ما هي خصائص المغناطيس؟
يتميز المغناطيس بمجموعة من الصفات والخصائص التي تجعله مادة أو جسمًا مميزًا وفريدًا للغاية، ومن أبرزها ما يأتي:[١][٢]
- عند غمس مغناطيس في برادة الحديد، يُلاحظ أن برادة الحديد تلتصق بطرف المغناطيس، حيث إن قوة الجذب تكون في أقصى درجة لها عند طرفي المغناطيس، وتُعرف هذه الأطراف باسم أقطاب المغناطيس.
- توجد الأقطاب المغناطيسية دائمًا في أزواج ثنائية.
- عندما يتم تعليق المغناطيس بحرية في الهواء، فإنه يشير دائمًا نحو اتجاه الشمال والجنوب، ويُعرف القطب الذي يشير إلى الشمال الجغرافي بالقطب الشمالي للمغناطيس، أما القطب الذي يشير إلى الجنوب الجغرافي، فيعرف باسم القطب الجنوبي للمغناطيس.
- الأقطاب المتشابهة للمغانط تتنافر مع بعضها البعض، أما الأقطاب المختلفة للمغانط، فإنها تتجاذب مع بعضها البعض.
- تكون القوة المغناطيسية الناشئة بين مغناطيسين اثنين أكبر عندما تكون المسافة بين هذين المغناطيسين أقل، أي أنه كلما زادت المسافة بين المغانط كلما قلت القوة المغناطيسية الناشئة بينهما.
- تكون خطوط المجال المغناطيسي متقاربة من بعضها البعض عند أي من قطبي المغناطيس، وتتباعد عن بعضها البعض عند الابتعاد عن هذا القطب، ثم تتقارب عند القطب الآخر للمغناطيس مجددًا، وهذا يعني أن المجال المغناطيسي يكون أقوى بالقرب من القطبين، ويضعف كلما ابتعدت المسافة عنهما.
- تعتمد قوة واتجاه المجال المغناطيسي الناشئ حول المغناطيس على حجمه وشكله والمادة التي صُنع منها.
ما هي أنواع المغناطيس؟
يوجد ثلاثة أنواع رئيسية من المغانط، وهي كالآتي:[١][٣]
المغناطيس الدائم
المغناطيس الدائم هو المغناطيس المتعرف عليه، والذي يتم استخدامه بشكل شائع، ويمكن تعريفه بأنه المغناطيس الذي لا يفقد خصائصها المغناطيسية مع مرور فترة طويلة من الزمن، وهو يصنع عادةً من مواد مثل الحديد أو النيكل أو الكوبالت، ومن الأمثلة عليه المغناطيس الدائم الشريطي، ومغناطيس حدوة الحصان، وغيرها.
المغناطيس المؤقت
يعرف المغناطيس المؤقت بأنه المغناطيس الذي يمكن مغنطته في وجود مجال مغناطيسي، وعند إزالة المجال المغناطيسي، يفقد هذه المغناطيس خصائصه المغناطيسية، علمًا بأن المسامير الحديدية ومشابك الورق تعد من أشهر الأمثلة على المغناطيس المؤقت.
المغناطيس الكهربائي
المغناطيس الكهربائي هو المغناطيس الذي يُصْنَع من ملف من الأسلاك التي يتم لفها حول قلب معدني مصنوع من الحديد، وعندما يتعرض هذا الملف لتيار كهربائي، يتولد مجال مغناطيسياً، مما يجعل المادة تتصرف مثل المغناطيس الطبيعي، علمًا بأنه يمكن التحكم في قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي من خلال التحكم في التيار الكهربائي الذي يتعرض له، ويستخدم هذا النوع من المغانط عادةً في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المحركات الكهربائية والمحولات ومكبرات الصوت والأجهزة الصناعية المختلفة.
الأسئلة الأكثر شيوعًا
- ما هو تعريف القوة المغناطيسية؟
القوة المغناطيسية هي قوة تنشأ نتيجة للتفاعل الحاصل بين المغانط والمواد الممغنطة.
- ما هي فوائد المغناطيس؟
تستخدم المغانط في مجموعة متنوعة من التطبيقات، مثل المحركات الكهربائية، وأجهزة الرنين الكهربائي، وأجهزة تخزين البيانات مثل الأقراص الصلبة، وفي بعض التطبيقات الطبية كذلك مثل جهاز الرنين المغناطيسي (MRI).
- من أين يأتي المغناطيس؟
يمكن أن يصنع المغناطيس الطبيعي من مواد مثل الحديد والنيكل والكوبالت.
- ما الذي يجعل المغناطيس يجذب الحديد؟
يجذب المغناطيس الحديد بسبب ترتيب الذرات في الحديد وتأثير المجال المغناطيسي على هذه الذرات، حيث يعمل المغناطيس على تنظيمها في اتجاه يجعلها تستجيب للقوة المغناطيسية وتلتصق بالمغناطيس.
- هل المغناطيس يجذب كل المعادن؟
لا، المغناطيس لا يجذب جميع المعادن، وإنما يجذب المواد الممغنطة مثل الحديد والنيكل والكوبالت، بينما لا يظهر تأثير ملحوظ على معظم المعادن الأخرى.
ملخص
المغناطيس هو مادة أو جسم يُنتج مجالاً مغناطيسياً، ويتفاعل مع مواد أخرى بقوى مغناطيسية، وهو يملك قطبين اثنين، شمالي وجنوبي، حيث ينجذب القطب المغناطيسي الشمالي مع القطب الجنوبي لمغناطيس آخر، ويتنافر مع القطب المغناطيسي الشمالي للمغناطيس الآخر، ويتميز المغناطيس بخصائص مميزة مثل قوة الجذب عند الأقطاب، ووجود الأقطاب المغناطيسية في أزواج، وغيرها العديد، وهناك ثلاثة أنواع رئيسية للمغانط، وهي المغناطيس الدائم، والمغناطيس المؤقت الذي يفقد خصائصه بعد إزالة المجال المغناطيسي، والمغناطيس الكهربائي الذي يتصنع من خلال تمرير تيار كهربائي في ملف موصل.
