يتم تعريف المغناطيس على أنه يتم جذب جميع برادة الحديد أو الحديد. يحتوي الحديد على إلكترونات ذات مدارات غير متساوية وحركة دورانية غير منتظمة.
إنها واحدة من أقدم الظواهر الفيزيائية التي عُرفت واكتشفت بمرور الوقت، ويُعتقد أنها اكتُشفت منذ سنوات عديدة قبل الميلاد. لذلك سنناقش في هذا المقال كيف تم اكتشاف المغناطيس واسمه وخصائصه واستخداماته المختلفة.
تاريخ اكتشاف المغناطيس
- بدأ اكتشاف المغناطيس في العصور القديمة، عندما اكتشفه الحضارة اليونانية والحضارة الصينية وغيرهم من الناس الذين عاشوا في العصور القديمة.
- قال العالم الأمريكي جون كارلسون إن الناس الذين عاشوا عدة قرون قبل الميلاد، شعب الأولمك، استخدموا المغناطيس لبناء المعابد وتحديد الاتجاهات.
- عن العالم اليوناني تاليس مايتوس، عرف واكتشف قوة مغناطيسية الحديد، وعاش هذا العالم في القرن السادس قبل الميلاد.
- أطلق الإغريق على حجر المغناطيس اسم الحجر العجيب، وتعرفت الحضارة الصينية على المغناطيس في القرن الرابع قبل الميلاد.
- استخدم الصينيون المغناطيسات في الملاحة البحرية في العصور الوسطى.
انظر أيضًا: كيف تم اكتشاف المغناطيس
مغناطيس العرب
- وقد ورد شرح مفصل للمغناطيس في كتاب البيروني الشهير وهو كتاب الجواهر في معرفة الجواهر.
- يذكر الخصائص المشتركة بين المغناطيس والعنبر، لأن قوة الجذب هي السمة المشتركة بينهما، لكن المغناطيس لديه قوة جذب أكبر.
- وأشار البيروني إلى أن القدماء كانت لديهم إمكانية إدخال الحديد في بناء سفنهم.
- بنى الصينيون سفنًا بألواح خشبية لمنع السفن من الانجذاب إلى قاع بحر الصين، حيث تنتشر الصخور المغناطيسية عبر القاع.
كيف تم اكتشاف المغناطيس؟
- هناك العديد من القصص والروايات حول اكتشاف المغناطيس، ولكن من أهمها وأكثرها انتشارًا قصة ماغنيس الراعي.
- ذات مرة كان هناك راعي يدعى Magnes يرعى أغنامه في مكان يسمى Magnesia، وهو مكان في شمال اليونان.
- تم لصق المسامير الحديدية لأحذية هذا الوصي بحجر أسود كبير كان يقف عليه ثم أطلق النار على هذا النوع من قطب الحجارة.
- انتشرت الأساطير حول هذا الحجر المغناطيسي، حيث اعتقد البعض أن لديه القدرة على شفاء المرضى وإذابة السفن الحديدية.
- بعد فترة من الزمن، كان من المعروف أن المغناطيس لا يجذب الحديد فقط، ولكن عندما يتم صنعه على شكل إبرة ويوضع فوق الماء، فإنه يشير دائمًا إلى الشمال.
- لذلك تُعرف البوصلة بالمغناطيس.
ما هو التركيب الكيميائي للمغناطيس؟
- المغناطيس الطبيعي هو أحد المعادن المأخوذة من الأرض دون تدخل بشري في إنتاجه ويسمى أكسيد الحديد الأسود وأكسيد الحديد المغناطيسي.
- تشتهر بلونها الأسود وكانت تستخدم في صناعة البوصلة، ويرجع الاختلاف في قوة المغناطيس إلى اختلاف الصخور.
- لم تعد المغناطيسات الطبيعية مهمة حيث تم تطوير مغناطيسات أكثر قوة.
ما هي أنواع المغناطيس؟
هناك نوعان من المغناطيس، المغناطيس الطبيعي والمغناطيس الصناعي.
كما يتميز المغناطيس الصناعي بالتحكم في القوة والحجم والشكل المطلوب أيضًا.
هناك العديد من الاستخدامات التي تختلف قوتها عن غيرها، لذا فإن المغناطيسات الطبيعية ليست مناسبة لقوة جاذبيتها.
كما صنف المغناطيس إلى 3 أنواع، وهي المغناطيس الدائم والمغناطيس المؤقت والمغناطيسات الكهربائية. دعونا نناقش الفرق بين كل منهما:
- يخلق المغناطيس الدائم مجالات مغناطيسية فيها دون الحاجة إلى قوة خارجية.
- المغناطيس المؤقت عبارة عن مادة غير مغناطيسية تصبح مغناطيسية عندما تتأثر بمجال مغناطيسي خارجي، يتم إزالته عن طريق إزالة هذا المجال.
- مغناطيس كهربائي يحول هذا النوع الحديد إلى مغناطيس عن طريق لف الحديد في سلك موصل ومعزول ثم تمرير التيار عبر هذا السلك.
كيف تصنع المغناطيس؟
يتم تصنيع المغناطيس عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر سلك معدني أو قطعة من المعدن، سواء كان الحديد أو النيكل والصلب، وبالتالي تشغيل محركات عالية الجهد.
يتكون المغناطيس من عدة خطوات:
- أحضر مواد بناء مغناطيسية وبطارية كبيرة ومسمار حديدي وسلك نحاسي عازل وملصق وقطع حديدية.
- لقد قطعنا جزءًا صغيرًا من العازل عند طرفي السلك المتصل بالبطارية.
- ثم نلف السلك النحاسي حول المسمار الفولاذي، ونضع علامة على ملامسة كل ملف من الأسلاك مع التالي حول المسمار والتأكد من لفه بشكل صحيح.
- نقوم بتوصيل الجزأين غير المعزولين من السلك النحاسي بأقطاب البطارية ونصلحهما بمادة لاصقة.
- من خلال الخطوات التالية، سيكون المغناطيس جاهزًا لجذب الأشياء، والتي تعتبر غير ملامسة للسلوك بشكل مباشر، لأنه يسخن بعد توصيله بالبطارية.
نوصي أيضًا بما يلي: كيفية اكتشاف البترول
ما هي خصائص المغناطيس الصناعي؟
- انتشر إنتاج المغناطيس الصناعي في كل مكان حول العالم لأهميته في إنتاج الآلات والآلات التي لا تصلح المغناطيسات الطبيعية لإنتاجها ومن أهم مزاياها.
- بمرور الوقت، لا يفقد المغناطيس مغناطيسيته لأن التيار يُعاد ممغنطًا.
- من السهل التحكم في تكوينها أثناء التصنيع بما يتناسب مع قوة وطبيعة الماكينة التي صنعت بها.
- يمكن التحكم فيه عن طريق زيادة أو تقليل قوة المغناطيس عن طريق التحكم في التيار.
ما هي فوائد المغناطيس؟
- ما زلنا ندرس كيفية اكتشاف المغناطيس، وكيفية صنعه، وفوائده واستخداماته، لذلك سنقدم أهم استخدامات المغناطيس.
- تستخدم المغناطيسات في صناعة المحركات الكهربائية التي تعتمد كليًا على المغناطيس.
- حيث يتكون المحرك من مغناطيسين والمحرك به عضو ثابت وآخر متحرك.
- التيار الذي يمر عبر الجزء الثابت يخلق مجالًا مغناطيسيًا، والتيار الذي يمر عبر العضو المتحرك يخلق مجالًا مغناطيسيًا آخر.
- يستخدم المغناطيس أيضًا في صنع الأجهزة الطبية التي يمكنها اكتشاف الأمراض.
- يتم استخدامه لصنع سماعات الرأس ومكبرات الصوت، ويستخدم في صناعة أغطية الهاتف، وأبواب الثلاجة، وصناعة البوصلة.
- تستخدم المغناطيسات لتثبيت الأجزاء المعدنية معًا وتستخدم في العديد من المجالات البسيطة والمعقدة.
ما هي المواد التي يمكن أن تنجذب إلى المغناطيس؟
- يجذب المغناطيس المواد المصنوعة من الحديد والمنغنيز والكروم والنيكل والكوبالت والجادولينيوم وغيرها.
- كما أن المغناطيس لا يجذب المواد الأخرى مثل الخشب والزجاج والبلاستيك والنحاس.
ما هو المجال المغناطيسي؟
- بعد أن نعرف كيف تم اكتشاف المغناطيس، سنعرف ما هو المجال المغناطيسي وخصائصه.
- المجال المغناطيسي هو القوة التي تحيط بمغناطيس أو مجال كهربائي أو تيار كهربائي.
- يمكن ملاحظة المجال المغناطيسي عن طريق وضع إبرة بوصلة بجوار المجال المغناطيسي، ويمكننا ملاحظة حركة جسم مشحون كهربائيًا في مسار حلزوني أو دائري.
- يتم إنشاء مجال مغناطيسي عندما تتحرك الجسيمات المشحونة ويختفي المجال عندما تتوقف عن الحركة.
- المجال المغناطيسي قابل للحساب والقياس رياضياً، ويمكن استخدامه في العديد من التطبيقات العملية.
ماذا تعرف عن المجال المغناطيسي للأرض؟
- بعد أن نعرف المجال المغناطيسي، يمكننا أن نعرف ما هو المجال المغناطيسي للأرض.
- المجال المغناطيسي للأرض هو القوة التي تنشأ بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي بعيدًا عن السطح.
- يوصف هذا الحقل بأنه ثنائي القطب، مثل المغناطيس، بقطب شمالي وقطب جنوبي.
- يوصف المجال المغنطيسي الأرضي بأنه سبب العديد من القوى الأساسية والأساسية في العالم، مثل التيار الحلقي، والحمل الحراري، والنفاثات الكهربائية، إلخ.
اعرف المزيد: كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية
في نهاية هذا المقال، وبعد أن نشرح كيف تم اكتشاف المغناطيس، نشرح عدة موضوعات حول المغناطيس، وخلقه، وأهميته.
نوضح أيضًا تاريخ اكتشاف المغناطيس، وكيفية صنعه، واستخداماته، وأهميته، بالإضافة إلى المجال المغناطيسي.
لذلك نتمنى ان تكون قد اعجبتك المقالة و تعاملنا معها بطريقة سهلة و بسيطة و نتمنى مشاركتها مع الجميع لنشر المعرفة.