ما هي المواد التي يمكن مغنطتها

كتابة: نيرة محمد آخر تحديث: 28 نوفمبر 2022 , 12:52

تشمل المواد التي يمكن مغنطتها

  • المواد المغناطيسية الحديدية Ferromagnetic Materials.
  • المواد البارا مغناطيسية أو الشبه مغناطيسية Paramagnetic Materials.
  • المواد الديامغناطيسية أو المعاكسة Diamagnetic Materials.
  • المواد المسبوكة من المواد الحديدية والبارا مغناطيسية Alloyed Materials.
  • حديد الفريت Ferrites.

المواد التي يمكن مغنطتها مثل الكوبلت، الحديد، النيكل، الفولاذ، استنلس ستيل، الذهب، الألومنيوم والمعادن الأرضية النادرة، هي التي تنجذب بشكل كبير إلى خطوط المجال المغناطيسي، بواسطة قوة وعامل شد غير مرئي، يمتلك المغناطيسين قطبين، تبدأ عملية المغنطة من خطوط القطب الشمالي للمغناطيس، ثم تتحرك وتخرج من القطب الجنوبي، لكن أقطاب المغناطيس نفسه لا تنجذب مع بعضها، بمعنى أوضح القطب الشمالي للمغناطيس لا ينجذب لنفس القطب في مغناطيس أخر، ونفس الحال مع القطب الجنوبي، لأن الأقطاب المتشابهة تتنافر والأقطاب المختلفة تتجاذب، وهذه قاعدة شهيرة في علم الفيزياء، نستعرض خلال السطور تصنيفات المواد التي يمكن مغنطتها وهي:

المواد المغناطيسية الحديدية Materials Ferromagnetic: المواد المغناطيسية الحديدية التي يطلق عليها اسم Ferromagnetic، هي من المواد التي يمكن مغنطتها، ينتج عنها استجابة قوية للغاية في خطوط المجال المغناطيسي، وتنقسم إلى نوعان مواد لينة ومواد صلبة:

  • المواد اللينة Soft Ferromagnetic Materials: تشمل المواد اللينة على الألومنيوم، الحديد، النيكل، الكوبالت والتنغستين، وهي مواد حديدية لديها مقاومة مغناطيسية أقل، مواد ذات قابلية للنفاذ، مواد بمنحنى هستريوم منخفض، بالإضافة إلى أن هذه المعادن يمكن مغنطتها وفك المغناطيس عنها بسهولة دون مجهود كبير.
  • المواد الصلبة Hard Ferromagnetic Materials: تشمل على سبيل المثال، الكوبالت الصلب وهو خليط من التنغستين، نسب كربون منخفضة وكروم، النيكل وسبائك أو مواد مسبوكة من الألومنيوم والكوبالت.

المواد البارا مغناطيسية أو الشبه مغناطيسية Materials  Paramagnetic: على سبيل المثال، الألومنيوم، أكسيد الحديد والتيتانيوم، أطلق عليها شبه أو بارا مغناطيسية، لأنها مواد تنجذب بشكل ضعيف للمغناطيس، وبالتالي تحتاج إلى مجال مغناطيس خارجي قوي، حتى يمكن مغنطتها، لأن هذه المواد تحتوي على ذرات فردية وعشوائية، وعند تعريضها لمجال قوي وخارجي، يتم تنظيف القوى المغناطيسي وينتج عن ذلك مغنطة إيجابية.

المواد الديامغناطيسية أو المعاكسة Diamagnetic Materials: مثل الزنك، النحاس، الفضة، الخشب، الكبريتات، الزئبق والبزموت، المواد الديامغناطيسية هي عكس المواد الشبه أو البارا مغناطيسية، وهو مواد بشكل أصح يتم طردها أو صدها من خلال تسليط مجال مغناطيسي خارجي، لتحفيز الخطوط المغناطيسية الموجودة بداخل المواد، يتم تحديد ماهية هي المواد باستخدام أصبع الإبهام، الجدير ذكره أن المواد الديامغناطيسية أو المعاكسة تستخدم بشكل قليل للغاية في مجال الهندسة الكهربائية.

المواد المسبوكة من المواد الحديدية والبارا مغناطيسية Alloyed Materials: مثل سبائك ألنيكو Alnico، الذي يتكون من المواد المغناطيسية الحديدية النيكل، الحديد والكوبالت، وأيضاً مواد بارا مغناطيسية مثل النحاس والألومنيوم.

حديد الفريت Ferrites: مادة تجمع في خصائصها ما بين المواد الحديدية المغناطيسية وغير الحديدية، وتنقسم إلى نوعين:

  • اللينة Soft Ferrites: تتميز بارتفاع المقاومة وهي عبارة عن مزج أنواع من الأكاسيد في شكل بودرة، ثم تعريضها لعميات تكثيف وترسيب داخل درجات حرارة مرتفعة بشدة، يتم استخدام الفريت اللين في صنع أجهزة التسخين مثل الميكروويف.
  • الصلبة Hard Ferrites: الفريت الصلب يتميز بكثافة عالية للغاية، بالإضافة إلى شكلها السداسي، وتستخدم في المجالات الحياتية في تصنيع الألعاب، وأيضاً الأدوات التي يتم تركيبها على الأبواب لغلقها.

أمثلة على المواد التي يجذبها المغناطيس

نوع المواد التي يمكن مغنطتها أمثلة عليها
  المواد المغناطيسية الحديدية Ferromagnetic الكوبالت الصلب، النيكل والحديد، سبائك أو مواد مسبوكة من الألومنيوم والكوبالت، الكرومندور (كوبالت، كروم وحديد)، ، الألنيكو (كوبالت، حديد، نيل، تيتانيوم وألمونيوم).
المواد البارا مغناطيسية أو الشبه مغناطيسية Paramagnetic بلاتينيوم، ألومنيوم، تنغستين، صوديوم، مغنسيوم، سيزيوم، مولبيديوم والليثيوم.
المواد الديامغناطيسية أو المعاكسة Diamagnetic نحاس، فضة، رصاص وزئبق.

ما هي خطوط المجال المغناطيسي

هي عبارة عن خطوط افتراضية، قوة غير مرئية، يتم رسمها أو تصورها بشكل خيالي لمشاهدة الجذب بين المادة وقطبي المغناطيس.

حتى نستطيع استيعاب عملية المغنطة أو الجذب المغناطيسي، الذي يبدأ من القطب الشمالي للمغناطيس ويتحرك نحو القطب الجنوبي، هذه الخطوط يطلق عليها علمياً اسم المجال المغناطيسي، تدخل المواد إلى هذا المجال بفعل قوة الجذب بينها وبين المغناطيس وهو عامل الجذب الخارجي، نستنتج من ذلك أن المغناطيس ذات قوة موجهة تعتمد على الاتجاه والمقدار، المجال المغناطيسي هو الأداة التي تحدد قوة المغناطيس.

خطوط المجال المغناطيسي

خصائص خطوط المجال المغناطيسي

  • قوة أو كمية موجهة: هو قوة كمية تعتمد على المقدار والاتجاه.
  • اتجاه الخطوط: الخطوط المغناطيسية منحنية تخرج بداية من القطب الشمالي للمغناطيس وتواصل حركتها إلى القطب الجنوبي.
  • لا تتقاطع خطوط المجال المغناطيسي: على الرغم من أن خطوط المجال المغناطيسي التي يتم رسمها بشكل اعتباري أو تخيلي، توجد على هيئة منحنيات، إلا أنهم يتحركون بشكل متوازي، دون تقاطع أو تداخل مع بعضهم البعض. [1] [2]

تجربة رسم خطوط المجال المغناطيسي

  • الأدوات.
  • طريقة التطبيق.

الأدوات: أشكال مختلفة من المغناطيس، أسطواني، دائري، مقوس بشكل حدوة الحصان، ورق مقوى، بودرة حديد.

طريقة التطبيق: نضع نوع المغناطيس الذي نرغب به، تحت الورق المقوى، ثم ننثر كمية من برادة الحديد فوق الورقة، بعدها تتناثر جزيئات البودرة وتكون خطوط المجال المغناطيسي التابعة لشكل المغناطيس المستخدم، وسنرى أن هناك بعض الاماكن مثل أقطاب المغناطيس تتراكم عندها بودرة الحديد، وأماكن أخرى تتناثر بشكل بعيد عن بعضها، بسبب ضعف في الجذب في مناطق أخرى من المغناطيس المستخدم في التجربة، لمشاهدة التجربة كاملة مع جميع أشكال المغناطيس، برجاء زيارة الرابط من هنا.

إشترك
نبّهني عن
guest
0 تعليقات
رد خطي
الإطلاع على كل التعليقات
زر الذهاب إلى الأعلى