المحتوى
تؤثر المغناطيسية على معادن حديدية أو تشبه الحديد مثل الحديد والنيكل والكوبالت والصلب. النحاس هو مزيج من النحاس والزنك ، لذلك فهو من الناحية الفنية غير الحديدية وغير قادر على التمغنط. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، تحتوي بعض العناصر النحاسية على آثار من الحديد على الأقل ، لذلك قد تتمكن من اكتشاف مجال مغناطيسي ضعيف بالنحاس ، اعتمادًا على العنصر.
نحاس مقابل برونز
في وقت مبكر من عام 3000 قبل الميلاد ، عرف علماء المعادن في الشرق الأوسط كيفية الجمع بين النحاس والقصدير لإنشاء البرونز. نظرًا لوجود الزنك في بعض الأحيان مع خام القصدير ، يصنعون أحيانًا نحاسًا - وهو سبيكة من النحاس والزنك - عن طريق الصدفة.
بحلول زمن الإمبراطورية الرومانية ، كان الحداثة قد تعلموا معرفة الفرق بين خامات القصدير والزنك وبدأوا في صنع النحاس لاستخدامه في العملات والمجوهرات وغيرها من الأشياء. النحاس في حد ذاته ليس مغناطيسيًا ، لكنه أقوى من النحاس ويقاوم التآكل ، لذا فهو يستخدم اليوم في صناعة الأنابيب والبراغي والآلات الموسيقية وخراطيش الأسلحة.
لذلك ، ما هو أصعب ، النحاس أو البرونز؟ الجواب يعتمد على العديد من العوامل. تركيبة السبيكة ومعالجة السبيكة أثناء التصنيع تؤثر على صلابة المعدن. النحاس مع محتويات الزنك أعلى لها قوة وصلابة أعلى ، على سبيل المثال. بشكل عام ، ومع ذلك ، النحاس هو أكثر ليونة من البرونز.
المعادن المغناطيسية
الحديد والنيكل والكوبالت والصلب معرض الخصائص المغناطيسية. يؤدي دوران وتدوير الإلكترونات في هذه المواد إلى توليد حقول مغناطيسية صغيرة. نظرًا لأن الخواص المغناطيسية لهذه الذرات لا تلغي بعضها البعض ، فإن المادة تعرض المغناطيسية الكلية لهذه المعادن المغناطيسية الطبيعية.
بعض المواد لا تظهر المغناطيسية إلا إذا وضعت في مجال مغناطيسي خارجي. هذه الخاصية تسمى diamagnetism. النحاس ، رغم أنه ليس معدنًا مغناطيسيًا ، فإنه يُظهر ضعف المغناطيسية عندما يتعرض لحقل مغناطيسي قوي.
المغناطيسية والنحاس
المغناطيسية هي قوة تم إنشاؤها بواسطة حركة الإلكترونات. في مغناطيس ثابت ، مثل تلك الموجودة في الثلاجة ، يتم محاذاة الإلكترونات بطريقة تنتج مجالًا يسحب المعادن الحديدية والمغناطيسات الأخرى إليها.
يمكن أيضًا إنشاء المغناطيس باستخدام تيار كهربائي. لف مسمارًا فولاذيًا في الأسلاك النحاسية وأرفق أطراف السلك ببطارية كبيرة ؛ سوف تدفق الإلكترونات جذب الظفر. يمكنك تجربة نفس التجربة باستخدام مسمار نحاسي لمعرفة ما إذا كنت تحصل على مجال مغناطيسي ، ولكن لا تتوقع حظًا في تكوين مغناطيس نحاسي.
النحاس ، ومع ذلك ، تتفاعل مع المغناطيس. ومثل النحاس والألومنيوم والزنك ، يعرض النحاس النحاسية المزدوجة عند وضعها في مجال مغناطيسي. تباطؤ البندول النحاس من خلال حقل مغناطيسي قوي إلى أسفل. يتباطأ المغناطيس القوي جدًا الذي يتم إسقاطه عبر أنبوب نحاسي (أنابيب النحاس والألومنيوم أيضًا) بسبب التيارات الدوامية المغناطيسية (التي يطلق عليها تأثير Lenz) والتي تم إنشاؤها بواسطة المغناطيس المتساقط. ومع ذلك ، لا يحتفظ النحاس بأي خصائص مغناطيسية عند إزالته من المجال المغناطيسي.
مغناطيس الأرض النادرة
بينما يتم تصنيع المغناطيس القياسي من الحديد أو المواد الخزفية المحتوية على الحديد ، تم إنشاء مغناطيسات أكثر قوة باستخدام سبائك من المعادن المختلفة. تحتوي هذه المغناطيسات "الأرضية النادرة" عادة على النيوديميوم والحديد والبورون ، وحتى تلك الصغيرة يمكن أن تنتج تأثيرات قوية مثل القدرة على تحريك الأجسام المعدنية عبر عدة بوصات من الخشب.
يمكن صنع المغناطيس بعناصر أرضية نادرة غير النيوديميوم ، لكن مغناطيس النيوديميوم هو أقوى مغناطيس دائم معروف. إذا كان عنصر النحاس يحتوي على ما يكفي من الحديد ، فقد ينجذب إلى مغنطيس نيوديميوم.
السوائل المغنطيسية
أحد الأنواع المغناطيسية الغريبة هو ما يسمى بالسوائل المغناطيسية. هذه هي السوائل - عادة ما تكون نوعا من النفط - التي تحتوي على برادة الحديد أو المعادن الحديدية الأخرى. عندما يتعرض لحقل مغناطيسي ، يصبح السائل المغنطيسي صلبًا.
اعتمادًا على قوة المجال المغنطيسي ، يمكن أن تكون المادة المغنطيسية صلبة جدًا ، أو يمكن أن تكون قابلة للطرق ، مثل الطين ، وتشكل في أشكال. عند إزالة الحقل المغناطيسي ، تعود المادة على الفور إلى الحالة السائلة.