المغناطيس جسم ذو مجال مغناطيسي. له قطب شمالي وقطب جنوبي. يتكون من إلكترونات ذات مدارات ودوران غير منتظمين. تصطف هذه الذرات المغناطيسية في خطوط مستقيمة لتكوين المجال المغناطيسي. ويتبع اتجاه هذا المحاذاة خطًا مستقيمًا أيضًا.
ماذا يمكنك أن تفعل بالمغناطيس
المبدأ الأساسي لعمل المغناطيس هو أن الأقطاب المتقابلة تتجاذب، والأقطاب المتشابهة تتنافر. يعتمد هذا التنافر والتجاذب على المجال الذي تُنشئه الذرات المشحونة مغناطيسيًا داخل المغناطيس.
أقطاب المغناطيس
عند الحديث عن المغناطيس، من المستحيل تجاهل أقطاب المغناطيس. حتى كوكبنا الأرض يُنشئ مجالًا مغناطيسيًا له قطبان شمالي وجنوبي. القطب الشمالي والقطب الجنوبي للأرض هما في الواقع قطبان مغناطيسيان حقيقيان. يمكن فهم ذلك بشكل أفضل باستخدام البوصلة. يشير دبوس البوصلة دائمًا إلى الشمال لأنه ينجذب إلى المجال المغناطيسي للأرض.
القطب الشمالي لمغناطيس يتنافر مع القطب الشمالي لمغناطيس آخر. وبالمثل، يتنافر القطب الجنوبي لمغناطيس مع القطب الجنوبي لمغناطيس آخر. ويجذب القطب الشمالي لمغناطيس القطب الجنوبي لمغناطيس آخر. وبالمثل، يجذب القطب الجنوبي لمغناطيس آخر القطب الشمالي لمغناطيس آخر.
يتضمن التحويل الكهروميكانيكي للمغناطيس عملية تحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة. أما التحويل الميكانيكي للمغناطيس إلى كهرباء فهو العملية التي يمكن من خلالها تحويل الطاقة الميكانيكية بنجاح إلى طاقة كهربائية. ويُعد التحويل الميكانيكي للمغناطيس إلى كهرباء الوظيفة الأساسية لأي مغناطيس، حيث يتضمن التنافر والجذب. أما الوظيفة الميكانيكية الحرارية للمغناطيس فهي عملية تحويل الحركة إلى طاقة حرارية. ويُستخدم المجال المغناطيسي لهذا الغرض.
الوظائف الشائعة للمغناطيس
الاستخدامات الصناعية
تُستخدم المغناطيسات في صناعات مختلفة، بدءًا من الطاقة الكهربائية. تساعد المولدات الكهربائية التي تحتوي على مجالات مغناطيسية في تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء. وتحتوي المحركات على مغناطيس لتحويل الكهرباء إلى عمل ميكانيكي.
الأغراض الطبية
تُستخدم المجالات المغناطيسية في أجهزة الفحوصات الصحية المختلفة. من أبرز الأمثلة على ذلك أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي، التي تستخدم المجالات المغناطيسية لتوليد إشارات لاسلكية تُنتج صورًا واضحة لأجسامنا.
الإلكترونيات
تستخدم الأجهزة الإلكترونية، مثل أجهزة الكمبيوتر، المجالات المغناطيسية للمساعدة في قراءة البيانات. تُستخدم الإشارات المغناطيسية لتحويل الإشارات الإلكترونية إلى اهتزازات صوتية نسمعها.
إلى جانب فائدتها، تلعب المغناطيسات دورًا مهمًا في أنشطتنا اليومية، من المكانس الكهربائية إلى الثلاجات.