محتويات
بحث عن المجالات المغناطيسية
بحث عن المجالات المغناطيسية حيث أن الحقل أو المجال المغناطيسي هو صورة نستخدمها كأداة لوصف كيف يتم توزيع القوة المغناطيسية في الفضاء حول وداخل شيء مغناطيسي ، ومعظمنا لديه بعض الإلمام بالقوة المغناطيسية في حياتنا اليومية ، وكيف أن للمغناطيس أقطاب ، حيث يمتلك المغناطيس زوجاً من الأقطاب ، الشمالية والجنوبية ، حيث تنجذب الأقطاب المختلفة ، وتتنافر تلك المتشابهة ، ولعلّ أقرب مثالٍ للمجال المغناطيسي ما يحدث للإبرة المغناطيسية الخاصّة بالبوصلة من تأثيرات بفعل المجال المغناطيسي الأرضي . ويعد المجال المغناطيسي أساساً لعمل المحرك الكهربائي ، إذ أنّ المجال المغناطيسي يسبب حركة الإلكترونات باتجاهٍ معيّن مشكلاً التيار الكهربائي .
أين يوجد المغناطيس
المادة الرئيسية التي نستخدمها في المغناطيس اليوم هي الحديد ، ويحتوي الفولاذ على نسبة كبيرة من الحديد ، لذلك يمكن استخدام الفولاذ .أيضًا.
يمكن أيضا إنشاء المغناطيس الكهربائي والمغناطيسية باستخدام الكهرباء ، من خلال لف سلك حول شريط حديدي وتشغيل التيار عبر السلك ، يمكن إنشاء مغناطيس قوي جدًا باستخدام ذلك ، وهذا ما يسمى بالكهرومغناطيسية ، ويمكن استخدام المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بواسطة المغانط الكهربائية في مجموعة متنوعة من التطبيقات .
وقد ثبت أن الأجسام السماوية الأخرى لها حقول مغناطيسية خاصة بها ، كالمشتري وزحل و أورانوس ونبتون ، إن الحقل المغناطيسي للمشتري يعد أقوى بــ 14 مرة من حقل الأرض ، مما يجعله أقوى حقل مغناطيسي لأي جسم كوكبي .
تمثيل خطوط المجال المغناطيسي
الحقل المغناطيسي يوصف رياضيا كمجال متجه ، حيث يمكن رسم هذا الحقل المتجه كمجموعة من المتجهات المرسومة على شبكة ، ويشير كل متجه للاتجاه الذي تشير إليه البوصلة ، ويكون له طول يعتمد على قوة القوة المغناطيسية .
خواص خطوط المجال المغناطيسي
خطوط المجال المغناطيسي لا تتقاطع أبدا .
خطوط الحقل المغناطيسي تتجمع بشكل طبيعي في المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي هو الأقوى ، هذا يعني أن كثافة خطوط الحقل تشير إلى قوة الحقل .
لا تبدأ خطوط المجال المغناطيسي أو تتوقف في أي مكان ، فهي دائمًا تصنع حلقات مغلقة وتستمر داخل المادة المغناطيسية (رغم أنها أحيانًا لا يتم رسمها بهذه الطريقة ).
نحن بحاجة إلى طريقة للإشارة إلى اتجاه الحقل . يتم ذلك عادة عن طريق رسم رؤوس الأسهم على طول الخطوط ، في بعض الأحيان لا يتم رسم رؤوس الأسهم ويجب الإشارة إلى الاتجاه بطريقة أخرى ، ولأسباب تاريخية يتم تسمية القطبين “شمال” و “جنوب” ، من المفترض أن تتحرك الخطوط من الشمال إلى الجنوب ، وعادة ما يتم وضع العلامات “N” و “S” على نهايات مصدر المجال المغناطيسي .
يمكن تصور خطوط المجال بسهولة تامة في العالم الحقيقي باستخدام برادة الحديد على سطح بالقرب من شيء مغناطيسي .
استخدامات المجال المغناطيسي
البوصلة
تستخدم البوصلة مغناطيسا لتوجيه الإبرة نحو القطب الشمالي ، لهذا السبب يقال إن المغناطيس له قطب شمالي وجنوبي ، ويسمى الجانب الذي ينجذب ويوجه إلى الشمال القطب الشمالي ، في حين أن الطرف الآخر هو القطب الجنوبي ، يمكن للأطفال التعرف بسهولة على مغناطيسات البوصلة عن طريق ( إبرة ، وفلين ، ووعاء من الماء) ، قم بمغنطة الإبرة عن طريق فركها بمغناطيس قوي ، ثم ضع الإبرة فوق فلين يطفو في الماء ، سوف تشير إلى الشمال .
القطار المغناطيسي المعلق
تستخدم القطارات المعلقة مغناطيسا تحت السيارات لتطفو فوق المسارات المغنطيسية لأن المواد المغناطيسية ينفر بعضهما من بعض ، وتستخدم هذه الأنواع من القطارات مغناطيسًا فائق التوصيل ويمكنها السفر لمسافة تصل إلى 300 ميل في الساعة ، وتستخدم القطارات المعلقة في دول مثل اليابان ، وتعمل حكومة الولايات المتحدة على جلب هذه التكنولوجيا إليها .
آلات البيع
يتم فصل العملات المعدنية وتصنيفها داخل آلات البيع الممغنطة ، فهذه المغناطيسات تعمل على فرز العملات المعدنية لمعرفة هل العملات عملة حقيقية أم لا .
التثبيت
أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا للمغناطيس هو لصق وتثبيت بالأشياء معًا، يمكن تعليق قوائم التسوق الورقية وتقرير ما على أبواب الثلاجة باستخدام مغناطيس الثلاجة، حيث تلتصق المغانط بالورق على الباب بسبب الجاذبية للمعدن الموجود في الباب ، أيضا تبقى أبواب الثلاجة مغلقة بسبب المغناطيس في إطارات الأبواب .
المحركات الكهربائية
المغناطيس مسئول عن عمل المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية ، لذا فتحريك سلك معدني بالقرب من المغناطيس سينتج الكهرباء، وتستخدم المولدات الكهربائية البخار ، أو المياه المتدفقة ، أو أي مصدر آخر للطاقة لتدوير الأسلاك من خلال مجال مغناطيسي وإنشاء الكهرباء. [1]
من تطبيقات المجال المغناطيسي
- البوصلة.
- ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).
- مكبرات الصوت.
- أبواب الثلاجات.
- حاسوب.
تتعدد الآليات والأدوات التي تستخدم المجال المغناطيسي ضمن مبدأ عملها، وأبرز الأدوات والأجهزة التي تعمل على هذا المبدأ ما يلي:
البوصلة: تحتوي على إبرة مغناطيسية مثبتة بدبوس تدور لتشير لجهة الشمال دوماً.
ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI): يستخدم هذا الجهاز لتشخيص الأمراض، يستخدم تدرجات المجال المغناطيسي وموجات الراديو لتوليد صور للأعضاء في الجسم.
مكبرات الصوت: تحتوي مكبرات الصوت على ملف معدني يستخدم المجال المغناطيسي لتحويل الذبذبات الكهربائية لصوت.
أبواب الثلاجات: يبقى باب الثلاجة مغلقاً لأنه يحتوي على مغناطيس ينجذب لذرات المعدن في الثلاجة.
حاسوب: بالحاسوب يتم حفظ البيانات على محركات الأقراص الثابتة بالكمبيوتر، تحتوي المحركات الصلبة على طبقة مغناطيس تستخدم المجال الكهرومغناطيسي لتخزين البيانات. [2]
كيف ينشأ المجال المغناطيسي
ينشأ المجال المغناطيسي في المغناطيس أو من بالمجال الكهرومغناطيسي (الحقل المغناطيسي الكهربائي).
وهذا يعني أن المجال المغناطيسي يتولد طبيعياً (بالمغناطيس) أو صناعياً (الحقل المغناطيسي الكهربائي)، وبالنسبة للمجال المغناطيسي الكهربائي ينتج وفقاً لما يلي:
- تنشأ القوة المغناطيسية في الحقل المغناطيسي الكهربائي نتيجة تجاذب أو تنافر الجسيمات المشحونة، ويتم التعبير عن ذلك بحركة الشحنات الكهربائية، أما إذا كانت الشحنة في حالة سكون، فهذا يعني أنه لا يوجد حقل مغناطيسي.
- ينتج التيار الكهربائي في الحقل المغناطيسي لأن الشحنة غير ساكنة والإلكترونات في المجال المغناطيسي تتحرك من الطرف السالب إلى الطرف الموجب.
- يعزى تحديد اتجاه المجال المغناطيسي بالاتجاه الذي تسلكه الإلكترونات أي أنه باتجاه حركة الإلكترونات.
- عندما تدور نواة الذرة يتم تحريك المجال الكهربائي مما يفسح المجال لإنتاج المجال المغناطيسي مع ذلك لا تتولد الحقول إلا نتيجة لحركة الشحنة.
- ومن هذا نستنتج لماذا يتم إنتاج المجالات المغناطيسية بواسطة المجالات الكهربائية. [3]
اريد بحث عن المجال المغناطيسي الارضي