كيف اكتشف المغناطيس
يعرف المغناطيس بأنه كل ما يجذب إليه الحديد أو برادة الحديد ويمتلك الحديد إلكترونات بها مدارات غير متساوية وحركات دورانية ليست منتظمة.
يعد من الظواهر الفيزيائية القديمة التي عرفت واكتشف على مر الزمان والذي يعتقد أن تم اكتشافه قبل الميلاد بسنوات عديدة، لذلك سنذكر في هذا المقال كيف أكتشف المغناطيس وإلى من يرجع اسمه وخصائصه واستخداماته المتنوعة.
محتويات المقال
[ عرض ]
تاريخ اكتشاف المغناطيس
- يرجع اكتشاف المغناطيس إلى العصور القديمة حيث تمكن كل من الحضارة اليونانية والحضارة الصينية وشعوب أخرى والتي عاشت في العصور القديمة من اكتشافه.
- قال العالم الأمريكي جون كارلسون إن الشعوب التي عاشت قبل الميلاد بعدة قرون وهي شعوب الأولمك قامت باستخدام المغناطيس في بناء المعابد وتحديد الاتجاهات.
- أما العالم اليوناني طاليس مايتوس هو من عرف واكتشف قوة جذب المغناطيس للحديد وهذا العالم كان يعيش في القرن السادس قبل الميلاد.
- أطلق اليونانيون على حجر المغناطيس بالحجر العجيب وعرفت الحضارة الصينية المغناطيس في القرن الرابع قبل الميلاد.
- تم استخدام المغناطيس في الملاحة البحرية من قبل الصينيون وذلك في العصور الوسطى.
شاهد أيضا: كيف تم اكتشاف المغناطيس
المغناطيس عند العرب
- فقد ذكر شرح مفصل عن المغناطيس في الكتاب المعروف للبيروني وهو كتاب الجواهر في معرفة الجواهر.
- فقد ذكر الصفات المشتركة بين المغناطيس والعنبر حيث إن قوة الجذب هي الصفة المشتركة بينهم إلا أن المغناطيس لديه قوة جذب أكبر.
- وأشار البيروني إلى أن القدماء اتجهوا إلى إدخال الحديد في صناعة سفنهم.
- واتجه الصينيون في صناعة السفن بالألواح الخشبية وذلك لتجنب جذب السفن إلى قاع بحر الصين والتي تنتشر في قاعها الأحجار المغناطيسية.
كيف اكتشف المغناطيس؟
- يروى العديد من القصص والروايات حول اكتشاف المغناطيس ولكن من أهمها وأكثرها انتشارا هي قصة الراعي ماغنيس.
- ذات يوم كان هناك راعي أغنام يدعى ماغنيس يرعى أغنامه في منطقة تدعى ماغنيسيا وهي منطقة تقع شمال اليونان.
- تماسكت المسامير الحديدية التي بحذاء هذا الراعي في صخرة سوداء كبيرة والتي كان واقفا عليها وأطلق بعد ذلك على هذا النوع من الحجر ماجنتين.
- انتشرت الخرافات حول هذا الحجر المغناطيسي حيث اعتقد البعض أنه لديه قوة سحرية يستطيع شفاء المرضى ويقوم بإذابة السفن الحديدية.
- وبعد فترة من الزمن عُرف عن المغناطيس أنه ليس فقط لجذب الحديد ولكن عند تصنيعه على شكل إبرة ووضعها على سطح الماء فتشير إلى الشمال دائما.
- لذلك عرفت البوصلة عن طريق المغناطيس.
ما هو التركيب الكيميائي للمغناطيس؟
- يعد المغناطيس الطبيعي من المعادن المستخرجة من الأرض وذلك دون تدخل بشري في تصنيعه ويسمى الماجنتايت وأكسيد الحديد المغناطيسي.
- يعرف بلونه الأسود واستخدم قديما في صناعة البوصلة ويرجع اختلاف قوة المغناطيس إلى اختلاف الحجر.
- لم يعد المغناطيس الطبيعي يحتل أهمية حيث تم صناعة مغناطيس أشد قوة.
ما هي أنواع المغانط؟
يوجد نوعان من المغانط وهي المغناطيس الطبيعي والمغناطيس الصناعي.
حيث إن المغناطيس الصناعي يتميز بالتحكم في القوة المطلوبة والحجم والشكل أيضا.
فهناك عدة استخدامات تختلف قوتها عن الأخرى لذلك لا يصلح المغناطيس الطبيعي في قوة جذبها.
كما صنف المغناطيس إلى 3 أنواع وهي المغناطيس الدائم المغناطيس المؤقت والمغناطيس الكهربائي سنذكر الفرق بين كل منهما:
- المغناطيس الدائم وتتولد فيه مجالات جذب دون الحاجة إلى قوة خارجية بطبيعته مغناطيسية.
- والمغناطيس المؤقت مادة ليست مغناطيسية تصبح مغناطيسية عندما تتأثر بمجال مغناطيسي خارجي يزول بإزالة هذا المجال.
- المغناطيس الكهربائي ويقوم هذا النوع بتحويل الحديد إلى مغناطيس وذلك عن طريق لف الحديد بسلك موصل ومعزول ثم تمرير التيار بهذا السلك.
كيف يصنع المغناطيس؟
يصنع المغناطيس عن طريق مرور التيار الكهربائي في سلك معدني أو قطعة معدنية سواء كانت حديدا أو نيكل وفولاذ وبهذا يمكن تشغيل محركات ذات جهد عال.
يصنع المغناطيس عن طريق عدة خطوات وهي:
- إحضار مواد صناعة المغناطيس وهي بطارية ذات حجم كبير ومسمار حديد وسلك نحاس معزول ولاصق وقطع حديدية.
- نقوم بقطع جزء صغير من العازل على طرفي السلك والتي سوف يتم توصيلها بالبطارية.
- ثم نقوم بلف السلك النحاسي حول المسمار الحديدي مع ملاحظة ملامسة كل لفه من السلك بالتي تليها حول المسمار والتأكد من لفها بطريقة صحيحة.
- نقوم بتوصيل الجزئيين غير المعزولين من السلك النحاسي أقطاب البطارية ويثبت باللاصق.
- مع اتباع الخطوات سيصبح المغناطيس جاهزا لجذب الأشياء مع مراعاة عدم اللمس المباشر للسلوك حيث إنه يسخن بعد وصلة بالبطارية.
نرشح لك أيضا: كيف اكتشف البترول
بم يتميز المغناطيس الصناعي؟
- انتشر تصنيع المغناطيس الصناعي في كل مكان حول العالم وذلك لأهميته في صناعة الآلات والمحركات، والتي لا يصلح المغناطيس الطبيعي في صناعتها ومن أهم المميزات.
- مع مرور الزمن لا يفقد المغناطيس مغنطته حيث إن التيار الكهربائي يمغنط مجددا.
- يسهل التحكم في تشكيله خلال التصنيع وذلك ليناسب قوة وطبيعة الآلة التي صنعت من أجلها.
- يمكن التحكم فيه عن طريق زيادة أو خفض قوة المغناطيس وذلك عن طريق التحكم في التيار.
ما هي فوائد المغناطيس؟
- ما زلنا مستمرين في معرفة كيف أكتشف المغناطيس وكيف صنع وفوائده واستخداماته لذلك سنعرض أهم استخدامات المغناطيس.
- يدخل المغناطيس في صناعة المحركات الكهربائية التي تعتمد اعتماد كلي على المغناطيس.
- حيث يتكون المحرك من مغناطيسين ويوجد بالمحرك عضو ثابت وآخر متحرك.
- يمر التيار بالعضو الثابت فيولد مجال مغناطيسي ويمر التيار بالعضو المتحرك يولد مجالا مغناطيسيا آخر.
- كما أن المغناطيس يدخل في صناعة الأجهزة الطبية التي تكشف عن الأمراض.
- ويدخل في صناعة السماعات ومكبرات الصوت ويستخدم في صناعة أغطية الهواتف وأبواب الثلاجات وصناعة البوصلة.
- يستخدم المغناطيس في فرز القطع المعدنية ويدخل في صناعة الكثير من المجالات البسيطة والمعقدة.
ما هي المواد القابلة لجذب المغناطيس؟
- يعمل المغناطيس على جذب كلا من المواد المصنعة من الحديد والمنجنيز والكروم والنيكل والكوبلت والجادولينيوم وغيرها.
- كمان أن المغناطيس لا يستطيع جذب مواد أخرى مثل الخشب والزجاج والبلاستيك والنحاس.
ما هو المجال المغناطيسي؟
- بعدما عرفنا كيف أكتشف المغناطيس سنعرف معا ما هو المجال المغناطيسي وخصائصه.
- المجال المغناطيسي هو قوة تحيط بالمغناطيس أو المجال الكهربائي أو التيار الكهربي.
- ويمكن ملاحظة المجال المغناطيسي عن طريق وضع إبرة بوصلة بجوار مجال مغناطيسي نلاحظ تحرك جسم مشحون كهربائي في مسار حلزوني أو دائري.
- كما أن المجال المغناطيسي ينشأ عندما تتحرك جسيمات مشحونة ويختفي المجال عندما تتوقف حركتها.
- المجال المغناطيسي قابل للحساب رياضيا والقياس كما أنه يمكن الاستفادة منه في الكثير من التطبيقات العملية.
ماذا تعرف عن المجال المغناطيسي الأرضي؟
- بعدما عرفنا المجال المغناطيسي سنتعرف عما هو المجال المغناطيسي الأرضي.
- المجال المغناطيسي الأرضي يعد القوة التي تنشأ بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي وذلك بعيدا عن السطح.
- يميز هذا المجال أنه ثنائي الأقطاب مثل المغناطيس حيث له قطب شمالي وقطب جنوبي.
- ويتميز المجال المغناطيسي الأرضي بأنه المسبب للكثير من القوى الضرورية والأساسية في الكرة الأرضية مثل التيار الحلقي والحمل الحراري والنفاثات الكهربائية وغيرها.
للتعرف على المزيد: كيف اكتشف نيوتن قانون الجاذبية
في نهاية هذا المقال وبعد أن وضحنا كيف اكتشف المغناطيس ووضحنا عدة مواضيع تدور حول المغناطيس وصناعته وأهميته.
كما وضحنا تاريخ اكتشاف المغناطيس وكيفية صناعته واستخداماته وأهميته ووضحنا المجال المغناطيسي.
لذلك نتمنى أن يكون المقال نال إعجابكم وأن نكون تناولناه بطريقة سهلة وبسيطة ونتمنى المشاركة مع الجميع لنشر المعرفة.