، حيث يُعرّف المغناطيس بأنه كائن قادر على إنتاج مجال مغناطيسي، وتوليد قوة جذب عندما يكون القطبان مختلفين، وتوليد قوة تنافر عند القطبين هم مختلفون. الأقطاب متشابهة في مغناطيسات ذات قوة مختلفة.
لماذا نحتاج مغناطيس بقوى مختلفة
نحتاج إلى مغناطيسات ذات نقاط قوة مختلفة لدخول عدد من الصناعات المختلفة التي تحتاج إلى تغيير قوة المغناطيس بناءً على الأداة التي يتم تصنيعها بها، حيث يتم التعامل مع المغناطيس عدة مرات في اليوم، ويلعبون دورًا مهمًا في نطاق واسع من الأجهزة بما في ذلك الألعاب البسيطة وأجهزة الكمبيوتر وبطاقات الائتمان وآلات التصوير بالرنين المغناطيسي ومعدات العمل، ويتراوح حجم المغناطيس من القطع غير المرئية إلى قطع الأطنان الصناعية.
خصائص المغناطيس
فيما يلي الخصائص الرئيسية للمغناطيس
- عندما يتم غمس المغناطيس في برادة الحديد، يمكننا أن نلاحظ أن برادة الحديد تلتصق بنهاية المغناطيس حيث تكون الجاذبية القصوى في نهايات المغناطيس، وتعرف هذه الأطراف بأقطاب المغناطيس.
- توجد الأقطاب المغناطيسية دائمًا في أزواج.
- عندما يتم تعليق المغناطيس بحرية في الغلاف الجوي، فإنه يشير دائمًا إلى الشمال والجنوب، ويعرف القطب الذي يشير إلى الشمال الجغرافي باسم القطب الشمالي والقطب الذي يشير إلى الجنوب الجغرافي يُعرف بالقطب الجنوبي.
- عندما تتشابه الأقطاب، تتنافر هذه الأقطاب، بينما تتجاذب الأقطاب المختلفة.
- تكون القوة المغناطيسية بين المغناطيسين أكبر عندما تكون المسافة بين هذين المغناطيسين أصغر.
أنواع المغناطيس
هناك ثلاثة أنواع من المغناطيس مغناطيس دائم، ومغناطيس مؤقت، ومغناطيس كهربائي. وفيما يلي شرح لأبرز هذه الأنواع
- المغناطيس الدائم المغناطيس الدائم هو المغناطيس الأكثر استخدامًا. يُعرف باسم المغناطيس الدائم لأنه لا يفقد خصائصه المغناطيسية بمجرد ممغنط. هناك ثلاثة أنواع من المغناطيس الدائم السيراميك أو الفريت والنيكل وكوبالت السماريوم (SmCo).
- المغناطيسات المؤقتة يمكن أن تصبح المغناطيسات المؤقتة ممغنطة في وجود مجال مغناطيسي. عند إزالة المجال المغناطيسي، تفقد هذه المواد خصائصها المغناطيسية. المسامير الحديدية ومشابك الورق هي أمثلة على المغناطيس المؤقت.
- المغناطيسات الكهربائية تتكون المغناطيسات الكهربائية من لفائف من الأسلاك ملفوفة حول قلب معدني مصنوع من الحديد، وعندما تتعرض هذه المادة لتيار كهربائي، يتم إنشاء مجال مغناطيسي، مما يتسبب في أن تتصرف المادة مثل المغناطيس، وقوة المجال المغناطيسي. يمكن التحكم فيها عن طريق التحكم في التيار الكهربائي.
استخدامات المغناطيس
فيما يلي الاستخدامات والصناعات التي تحتاج إلى مغناطيس
- أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات تستخدم العديد من أجهزة الكمبيوتر المغناطيس لتخزين البيانات على محركات الأقراص الثابتة، وتغير المغناطيسات اتجاه المادة المغناطيسية الموجودة على القرص الصلب إلى أجزاء تمثل بيانات الكمبيوتر.
- الطاقة الكهربائية والصناعات الأخرى يوفر المغناطيس العديد من الفوائد للعالم الصناعي تعمل المغناطيسات في المولدات الكهربائية على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء، بينما تستخدم بعض المحركات المغناطيس لتحويل الكهرباء إلى أعمال ميكانيكية ؛ كما هو الحال في إعادة التدوير، فإن المغناطيسات المشغلة كهربائيًا في الرافعات تمسك وتحرك قطعًا كبيرة من المعدن، وتستخدم المناجم فواصل مغناطيسية لفصل المعادن المفيدة عن الصخور المكسرة ؛ أثناء معالجة الطعام، تقوم المغناطيسات بإزالة القطع المعدنية الصغيرة من الحبوب والأطعمة الأخرى.
- الصحة والطب توجد المغناطيسات في بعض المعدات الطبية شائعة الاستخدام، مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي مجالات مغناطيسية قوية لتوليد إشارة راديو شبيهة بالرادار من داخل الجسم، باستخدام الإشارة لإنشاء صورة واضحة ومفصلة للعظام والأعضاء والأنسجة الأخرى. استخدام طبي آخر للمغناطيس هو علاج السرطان. حيث يقوم الطبيب بحقن سائل حساس مغناطيسيًا في منطقة السرطان ويستخدم مغناطيسًا قويًا لتوليد الحرارة في الجسم حيث تقتل الحرارة الخلايا السرطانية دون الإضرار بالأعضاء السليمة
- في المنزل على الرغم من أنه قد لا يكون واضحًا، إلا أن معظم المنازل بها الكثير من المغناطيس، على سبيل المثال قوائم التسوق الورقية والهدايا التذكارية الصغيرة يمكن تعليقها على الأبواب المعدنية للثلاجة باستخدام مغناطيس الثلاجة، وتستخدم بوصلة الجيب إبرة مغناطيسية للإشارة إلى اتجاه الشمال، والشريط يقوم المغناطيس الداكن الموجود على ظهر بطاقة الائتمان بتخزين البيانات بنفس الشرح طريقة التي يعمل بها محرك الأقراص الثابتة بجهاز الكمبيوتر. تحتوي المكانس الكهربائية والخلاطات والغسالات على محركات كهربائية تعمل على أسس مغناطيسية. تم العثور على المغناطيس في الهواتف وأجراس الباب وأوزان ستارة الحمام ولعب الأطفال.