كيف ينشأ المجال المغناطيسي

كيف ينشأ المجال المغناطيسي؟

ينشأ المجال المغناطيسي (بالإنجليزيّة: Magnetic Field) بطرقٍ عديدة؛ فإلى جانب نشوءه من المغناطيس فإنه ينشأ أيضًا نتيجةً لحركة الشحنات الكهربائيّة في المواد الموصلة، فكلّما زادت حركة الشحنات الكهربائيّة كلّما كانت قوّة المجال المغناطيسي أقوى، والمجال المغناطيسي هو أحد المفاهيم المرتبطة بالقوّة المغناطيسيّة التي تعد واحدة من أربع قوى رئيسيّة في الطبيعة.^[١][٢]

ما هو المجال المغناطيسي؟

المجال المغناطيسي هو وصف لتوزيع القوة المغناطيسية في الفضاء الموجود حول وداخل المغناطيس، أو أي مصدر آخر مولّد للمجال المغناطيسي، ويعبّر عنه بوساطة خطوط مستمرّة مغلقة تخرج من القطب الشمالي وتدخل في القطب الجنوبي للمغناطيس وتفصل بينها مسافة معينة، فإذا كانت هذه المسافة قليلة فإن هذا يدل على كثرة هذه الخطوط، وكثافتها العالية؛ وبالتالي فإن شدة المجال المغناطيسي تكون أكبر، والعكس صحيح؛ فإذا كانت المسافة بين الخطوط كبيرة فإن هذا يدل على قلة هذه الخطوط، أو على قلة كثافتها، وبالتالي فإن شدة المجال المغناطيسي تكون قليلة أيضًا.^[٣]

يمكن مشاهدة المجال المغناطيسي في العالم الحقيقي ببساطة وذلك عند وضع برادة الحديد على سطح قريب من المغناطيس، حيث تنفصل البرادة بشكل طبيعي عن بعضها البعض بفعل تنافر الشحنات المتشابهة للأجسام؛ ليتشكّل بذلك شكل المجال المغناطيسي وهو على هيئة خطوط تفصل بينها مسافات معيّنة وتتجمّع عند كل طرف من أطراف المغناطيس.^[١]

خصائص المجال المغناطيسي وخطوطه

للمجال المغناطيسي وخطوط المجال المغناطيسي خصائص متعددة، وهي كالآتي:^[١]

• لا يمكن لخطوط المجال المغناطيسي أن تتقاطع أبدًا.
• تتجمع خطوط المجال المغناطيسي بشكل طبيعي في المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي أقوى، مما يعني أن كثافة الخطوط هي دليل على قوّة المجال المغناطيسي.
• لا تبدأ خطوط المجال من أي مكان كما أنها لا تتوقف في أي مكانٍ أيضًا، بل تصنع حلقات مغلقة مستمرّة.
• يمكن الإشارة إلى اتجاه المجال المغناطيسي برسم رؤوس الأسهم على طول الخط الواحد، وفي بعض الأحيان لا يتم الإشارة بهذه الطريقة وإنما بواسطة القاعدة التي تنص على أن خطوط المجال تتجه من الشمال الذي يرمز له بالرمز N، إلى الجنوب الذي يرمز له بالرمز S، وتكون هذه الرموز عادةً مكتوبة على المغناطيس لتمييز الاتجاهات.

كيفيّة قياس المجال المغناطيسي

يتم قياس المجال المغناطيسي بواسطة العديد من الأدوات، كمقياس غاوس (بالإنجليزيّة: Gauss meter) وهو جهاز محمول باليد يوفر طريقة بسيطة لإجراء مثل هذه القياسات، وهو يقيس المجالات المغناطيسية من المصادر الكهربائية التي تعمل في ترددات تتراوح بين 25 هرتز إلى 1000 هيرتز بوحدة الميلي غاوس، ومن الجدير بالذكر أنه من غير المناسب استخدام هذا الجهاز لقياس مجالات التردد الراديوي المنبعثة من مصادر الاتصالات مثل الهواتف المحمولة، وأبراج الهاتف المحمول، وشبكة Wi-Fi، والعدادات الذكية، وما إلى ذلك.^[٤]

وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي

تقاس شدّة المجال المغناطيسي بوحدة تسلا (بالإنجليزيّة: Tesla) ويرمز لها بالرمز (T)، أو بالميكرو تسلا (µT)، كما يمكن قياسها بوحدة الغاوس التي يرمز لها بالرمز (G)، والتي تساوي 10^-4 تسلا، ويمكن قياسها أيضًا بالميلي غاوس ورمزها (mG).^[٤]