معلومات عن المغناطيس

بسم الله الرحمن الرحيم



الســــــلآم عليكم ورحمة الله







في هذا الموضوع سنتناول معلومات عامة حول المغناطيس ، وأهم خصائصه ...

تقديم :
اكتشف
الإنسان قديمًا نوعًا مميزًا من الحجارة السوداء تختلف عن أنواع الحجارة
الأخرى المعروفة ، إذ كان بإمكان هذه الحجارة أن تجذب إليها قطع الحديد
الصغيرة .












وكان
العرب هم الذين أدخلوا البوصلة إلى أوربا في العصور الوسطى عن طريق
إسبانيا ( الأندلس) وبذلك تمكن الأوربيون من تحقيق اكتشافاتهم الجغرافية
والتجارية الكبرى خلال القرنين الخامس عشر والسادس عشر.
ويستخدم المسلمون البوصلة هذه الأيام في تحديد اتجاه الكعبة المشرفة .











وتصنع
بعض الأدوات مثل مفك البراغي ممغنطًا ، فإذا سقط برغي صغير في مكان ضيق
داخل جهاز كمبيوتر مثلاً ، لا تصله اليد بسهولة ، يكون في مقدرة الفني
التقاطه بسهولة باستخدام مفك البراغي الممغنط.

ولعل أكثر ما يثير
الاستغراب والدهشة حول موضوع المغناطيسية هو أننا نعيش على سطح مغناطيس
عملاق ، فللأرض قطبان مغناطيسيان تمامًا كالمغناطيس العادي أحدهما شمالي
يقع في الجنوب الجغرافي للأرض وآخر جنوبي ويقع في الشمال الجغرافي للأرض.
















قصة المغناطيس
تروي
الأساطير أن راعيًا اسمه ماغنس كان يرعى غنمه ، فلاحظ أن طرف عصاه المصنوع
من مادة حديدية ينجذب نحو بعض الحجارة ، فسميت هذه الحجارة باسم " الحجارة
المغناطيسية " نسبة إليه بعد أن اكتشف هذه الظاهرة.



تم تقليل : 80% من الحجم الأصلي للصورة[ 500 x 343 ] - إضغط هنا لعرض الصورة بحجمها الأصلي











وربما
تعود هذه التسمية إلى مقاطعة مغنيسيا ( Magnesia ) في آسيا الصغرى بالقرب
من تركيا حيث اكتشفت هذه الحجارة المغناطيسية لأول مرة ، وأطلق اليونانيون
على ذلك الحجر اسم الحجر العجيب أو الحجر المعدني وسمي فيما بعد باسم
الحجر المغناطيسي ، كما أطلق اسم مغناطيس على القضيب المصنوع من المادة
التي يمكن أن تكتسب خواص الحجر المغناطيسي .

المواد المغناطيسية :

تسمى المواد التي يجذبها المغناطيس بشدة مواد مغناطيسية ، مثل المسامير الفولاذية ، ومشابك الورق ...
وهي مواد في الغالب مصنوعة من الحديد ، والكوبلت ، والنيكل ، والكروم والمنجنيز والجادولينيوم وغيرها ...
ويطلق عليها أحيانًا اسم المواد الحديدو مغناطيسية أو الفيرو مغناطيسية .

المواد غير المغناطيسية :

وهي
المواد التي لا تنجذب نحو المغناطيس ، مثل النحاس والخشب والزجاج ، وقد
بيّنت التجارب أنه إذا استعملنا مغانط قوية جدًا ، فإن هذه المواد تتأثر
تأثرًا طفيفًا بهذه المغانط ، وتصنف هذه المواد إلى قسمين : يسمى أحدهما
المواد شبه المغناطيسية أو بارا مغناطيسية والقسم الآخر يسمى دايا
مغناطيسية.

المغناطيس الطبيعي :
وهو عبارة عن معدن يستخرج من
الحجر المغناطيسي وله تركيب كيميائي يعرف باسم الماجنتايت أو أكسيد الحديد
المغناطيسي Fe3O4 وهو أسود اللون ، ويجذب إليه المواد المغناطيسية وخصوصًا
الحديد والنيكل والكوبلت وخلائطها ، كما أنه إذا علق تعليقا حرًا بحيث
تسهل حركته في مستوى أفقي فإنه يتحرك إلى أن يستقر تمامًا في اتجاه الشمال
والجنوب المغناطيسيين .
















وهذا
النوع ليس له شكل محدد أو شدة محددة ، وقد استخدمه الناس قديمًا لصنع
البوصلة. ولم تعد هناك أهمية عملية للحجر المغناطيسي هذه الأيام حيث
تستخدم بدلاً منه مواد مغناطيسية صناعية منتجة من الحديد أو سبائك خاصة
تعطي مغناطيسات قوية.

المغناطيس الصناعي :
تستخدم المغناطيسات
في حياتنا في أغراض متعددة ، ولا يصلح المغناطيس الطبيعي لذلك ، لصعوبة
تشكيله ولضعفه ، والمغناطيسات التي نستخدمها كلها مغناطيسات صناعية ،
وتصنع من الصلب أو من إحدى سبائك الحديد ، وتشكل أولاً بالشكل المطلوب ثم
تمغنط بإحدى طرق المغنطة والتي سنتعرض لها في درس قادم.















ومع
الزمن استطاع الانسان صنع مغناطيسات بأشكال مختلفة ، فمنها ما هو على شكل
حذاء الفرس ، ومنها ما هو على شكل قضيب مسطح ، ومنها الاسطواني الشكل .
كما توجد مغناطيسات على شكل حلقات ، وأخرى على شكل حرف U .











ويتميز المغناطيس الصناعي عن حجر المغناطيس بالآتي :
1 - يمكن التحكم في شكله تبعا للغرض المراد استخدامه فيه.
2 - يمكن التحكم في قوته المغناطيسية.











إن أول مغناطيس دائم تمت صناعته من الفولاذ في حين أن المغناطيسات الحديثة أقوى من ذلك بكثير وتنقسم إلى نوعين :
أ - السبائك المغناطيسية ( Alloy magnets ) :
وتحتوي
على بعض الفلزات كالحديد والنيكل والنحاس والكوبلت والألمنيوم ولها أسماء
تجارية مثل Alinco و Alcomax ويمكنكم البحث عبر شبكة الإنترنت حول هذه
الأسماء لمعرفة مزيد من التفصيلات عنها .











ب - المغناطيسات الخزفية ( Ceramic magnets) :
وهذه
الأنواع تصنع من مساحيق تسمى الفريت Ferrites وهي تتركب من أكسيد الحديد
وأكسيد الباريوم ، وهي هشة ومن أسمائها التجارية Magnadur ، وهذا المسحوق
الدقيق جدًا والذي يمكن مغنطة كل جزئ منه يستخدم لتغطية الشريط في شريط
التسجيل وأقراص الكمبيوتر.