القائمة الرئيسية

الصفحات

آخر المواضيع

ما هو المغناطيس ؟ تعريف وأمثلة

 1. تعريف المغناطيس

المغناطيس مادة تنتج مجالًا مغناطيسيًا. يجب أن تكون قد شاهدت أنواعًا وأشكالًا مختلفة من المغناطيس في تطبيقات مختلفة مثل مكبرات الصوت والمحركات الكهربائية والمشغلات وحتى في الألعاب. هل تساءلت يومًا عن كيفية محاذاة المغناطيسات على طول اتجاه الشمال والجنوب؟ دعونا نناقشها بالتفصيل وستحصل على الإجابات.


ما هو المغناطيس ؟ تعريف وأمثلة

إشترك في قناتنا على اليوتيوب غوستن


2. أنواع المواد المغناطيسية

المواد التي يمارس عليها المغناطيس قوى هي مواد مغناطيسية. مثل الحديد (Fe) ، الكوبالت (Co) ، والنيكل (Ni) هي مغناطيسيات بسبب تكوينها الإلكتروني. تتكون المواد المغناطيسية بشكل عام من ثلاثة أنواع هي المواد الدايامغناطيسية و البارامغناطيسية و الفيرومغناطيسية. يتم صد المواد الدايامغناطيسية بالمغناطيس بينما تنجذب المواد البارامغناطيسية و الفيرومغناطيسية نحو المغناطيس.


كل مادة مغناطيسية يمكن أن تكون ممغنطة. بمعنى آخر ، يمكننا القول أنه سيكون بمثابة مغناطيس في وجود مجال مغناطيسي خارجي. تتمغنط المواد البارامغناطيسية بشكل ضعيف في وجود مجال مغناطيسي. هذا يعني أنه بمجرد إزالة المجال المغناطيسي الخارجي ، ستميل المواد البارامغناطيسية إلى فقدان مغناطيسيتها. من ناحية أخرى ، فإن المواد الفيرومغناطيسية تصبح ممغنطة بقوة وبالتالي يمكن تحويلها إلى مغناطيس دائم حتى بعد إزالة المجال المغناطيسي الخارجي.


  • المغناطيس في البوصلة

منذ العصور القديمة المغناطيس قيد الاستخدام في بوصلة للملاحة. ذلك لأن الأرض نفسها تمتلك مجالها المغناطيسي الخاص. يتم إنشاؤه بسبب التيارات الكهربائية التي تتدفق في اللب المنصهر. وهكذا تعمل الأرض كمغناطيس. كل مغناطيس له قطبان. تحصل هذه الأقطاب على اسمها من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض. هنا ، يقع القطب المغناطيسي الجنوبي للأرض في القطب الشمالي الجغرافي. والأقطاب المتقابلة للمغناطيس تجذب بعضها البعض. وبالتالي فإن القطب الشمالي للإبرة المغناطيسية في البوصلة يشير إلى القطب الجنوبي المغناطيسي للأرض ، أي القطب الشمالي الجغرافي.


  • صنع المغناطيس

يُشتق مفهوم المغناطيس من أحجار المغناطيس وهي معادن ممغنطة بشكل طبيعي تجذب الحديد. كما ذكرنا سابقًا ، يمكن تشكيل المغناطيس الدائم عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي على المادة المغناطيسية. تتوفر مجموعة كبيرة من المغناطيسات ذات الخصائص المختلفة والأشكال المختلفة في السوق. كل هذه المغناطيسات مصنوعة من اندماج شكل مسحوق تحت ضغط وحرارة عاليين ، والمعروف بشكل عام باسم مسحوق ميتالورجيا. على سبيل المثال ، يتم استخدام الفريت الباريوم ، والكوبالت السماريوم ، وبورون الحديد النيوديميوم ، وما إلى ذلك في شكل مسحوق لتصنيع أنواع مختلفة من المغناطيس. مغناطيس النيوديميوم هو أقوى مغناطيس من حيث القوة المغناطيسية حتى الآن. نقيس قوة المجال المغناطيسي من حيث الجاوس.


المغناطيس الكهربائي هو أيضًا مغناطيس ولكنه يتطلب طاقة كهربائية. في حالة المغناطيس الكهربائي ، تكون المادة ممغنطة عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي. لكن الشيء المثير للاهتمام هو أن المجال المغناطيسي لا يتم توفيره بواسطة المغناطيس ، ولكن بواسطة ملف يحمل تيارًا. تُستخدم المغناطيسات الكهربائية على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة ، مثل السماعات والمحركات الكهربائية والمشغلات والرافعات.


  • ما هي فوائد المغناطيس

ضع في اعتبارك مكبر الصوت. في مكبر الصوت ، يتم استخدام مغناطيس دائم ومحاط بملف. سيولد الملف الحامل للتيار المجال المغناطيسي الذي يتفاعل مع المجال المغناطيسي الحالي للمغناطيس الدائم. نتيجة لذلك ، يسحب الملف أو يدفع بعيدًا عن المغناطيس. تتناسب قوة السحب أو الدفع هذه مع التيار الذي يمر عبر الملف. وبالتالي ، يمكننا التحكم فيه. الملف متصل بالحجاب الحاجز. عندما يتم تغذية إشارة التيار المتذبذب إلى الملف ، يبدأ الملف في الاهتزاز ، مما يؤدي إلى اهتزاز الحجاب الحاجز مما يؤدي إلى إنشاء موجة ضغط في الهواء. وبالتالي فإنه يولد موجة صوتية.


تعمل المحركات مثل الملفات اللولبية أيضًا على نفس المبدأ ولكنها مصممة بشكل عام لنطاق التردد المنخفض. من ناحية أخرى ، تم تصميم مكبرات الصوت لنطاق تردد مسموع وهو (20 هرتز -20 كيلو هرتز). يتم استخدامه أيضًا في المحركات الكهربائية ، حيث تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة دورانية. تُستخدم المغناطيسات الكهربائية أيضًا في قطارات Maglev الشهيرة التي تحلق على المسارات.


وفقًا لقانون فاراداي ، ينتج عن التدفق المغناطيسي المتذبذب جهد مستحث في الدائرة.تم تصميم مجموعة واسعة من حصادات الطاقة على أساس هذا القانون. دينامو وطواحين الهواء هي أيضًا حصادات للطاقة وفقًا لقانون فاراداي. تطبيق آخر حيث يكون المغناطيس مفيدًا هو الميكروفون. هنا لا يتم توفير الإشارة ، بدلاً من ذلك ، يتم تسجيل الإشارة حيث يتقلب الحجاب الحاجز بسبب الاضطرابات الخارجية ، أي عندما نتحدث.


وفقًا لمتطلبات التطبيق ، يمكن أن يكون المغناطيس بأي شكل وحجم. حاليًا ، المغناطيس على شكل كرة ، أسطوانة ، قرص ، حلقة ، حدوة حصان ، إبرة ، مكعب...


3. تطبيقات المغناطيس أو المغناطيسات الكهربائية

تستخدم المغناطيسات الكهربائية والمغناطيسية على نطاق واسع في أجهزة تخزين البيانات المغناطيسية. أولاً ، ضع في اعتبارك أجهزة تخزين البيانات. نعلم أن الكمبيوتر يخزن كل شيء بالأصفار والآحاد. بالمصادفة المغناطيس أيضا له قطبان. وبالتالي يمكننا تمثيل القطب الشمالي على الصفر والقطب الجنوبي بواحد أو العكس. يوجد في أجهزة تخزين البيانات العديد من المجالات المغناطيسية الصغيرة. حيث يعمل كل مجال كمغناطيس منفرد. عندما يحوم كاتب البيانات فوقهم بتغيير اتجاه التيار ، تتغير قطبية هذه المجالات الصغيرة. وبالتالي يخزن البيانات.


4. أسئلة وأجوبة حول المغناطيس

سؤال 1. ما هي العوامل التي تؤثر على القوة المغناطيسية؟

الإجابة: تؤثر الحرارة والإشعاع وقوى التأثير والتيارات الكهربائية القوية على القوة المغناطيسية. أقوى مغناطيس حتى الآن هو مغناطيس نيوديميوم ، يتآكل في بيئة الرطوبة العالية. ولكن يمكن للمرء أن يطيل عمره من خلال وضع طبقة واقية. بصرف النظر عن هذا ، تميل المغناطيسات إلى فقد قوتها بمرور الوقت. قد تفقد المغناطيسات الحديثة جزءًا صغيرًا جدًا على مر السنين.


سؤال 2. ما هي قوة المجال المغناطيسي للأرض؟

الإجابة: تبلغ قوة المجال المغناطيسي للأرض على السطح حوالي 0.5 جاوس وتزداد كلما تحركنا نحو اللب.


سؤال 3. كيف يمكنك قياس قوة المجال المغناطيسي؟

الإجابة: لقياس قوة المجال المغناطيسي ، نستخدم أجهزة قياس جاوس. عدادات جاوس قادرة على قياس شدة واتجاه المجال المغناطيسي.


سؤال 4. ما هي التيارات إيدي؟

الإجابة: تيارات إيدي هي التيارات المتولدة في المعدن عندما يتحرك في مجال مغناطيسي. هذه التيارات هي الأقوى على السطح. الآن ، ينتج عن هذه التيارات مجال مغناطيسي آخر يتفاعل مع المجالات المغناطيسية الموجودة وبالتالي يعارض الحركة. مما يعني أنه يعمل كمخمد. يمكنك تجربة ذلك بنفسك عن طريق إجراء تجربة معروفة حيث يتم إطلاق مغناطيس قوي في أنبوب نحاسي. تولد التيارات الدوامة مجالًا مغناطيسيًا يعاكس الحركة وبالتالي تقل سرعة المغناطيس.


سؤال 5. ما هي سلبيات المغناطيس الكهربائي؟

الإجابة: تسخن المغناطيسات الكهربائية عندما تمر الكمية الزائدة من التيار عبر الملف. وهكذا يمكننا القول أن جزءًا من الطاقة يتحول إلى حرارة مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة. وأيضًا إذا لم نستخدم نظام تبريد مناسبًا ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف الدائرة وكذلك الملف.


هل اعجبك الموضوع :

تعليقات

محتويات