المحتوى
يعد المغناطيس من أكثر المواد المفيدة التي تم اكتشافها وكان مصدر الكثير من العجب والتسلية. منذ اكتشافهم منذ آلاف السنين ، وجد الناس استخدامات للمغناطيس في جميع أنواع المعدات. من البوصلات إلى أبواب الخزانة ، يواجه معظم الناس مغناطيسات على أساس يومي ، لكن الكثير منهم لا يفهمون تمامًا كيفية عملهم.
المواد الحديدية
يتم تعريف المعادن الحديدية على أنها أي معدن يحتوي على الحديد. المعادن الحديدية شائعة جدًا بسبب الاستخدام الكثيف للحديد في معظم السبائك المعدنية. تحتوي المعادن الحديدية على محتوى كبير من الحديد لإنشاء نطاقات كافية لحقل مغناطيسي للعمل عليها وجذبها. المواد الحديدية هي الأشياء الوحيدة التي تنجذب جسديا إلى الحقول المغناطيسية.
المجالات
المجالات هي السبب الرئيسي الذي يجعل المغناطيس يعمل فقط مع المواد الحديدية. المجالات هي المجالات المغناطيسية الفردية الصغيرة التي تحيط مجموعة من جزيئات الحديد. كل مجال له محاذاة قطبية فردية ويمكن لكل خط قطبي أن يواجه في اتجاهات مختلفة عن بقية الجزيئات المحيطة. الترتيب المخفوق لهذه المجالات هو السبب في أن الحديد ، في حد ذاته ، ليس مغنطيسيًا ولكن يمكن معالجته بواسطة مغناطيسات أخرى. تم العثور على المجالات بشكل طبيعي في المعادن الحديدية ويمكن أن تنشأ مؤقتا بواسطة التيار الكهربائي المتدفقة.
كيف هؤلاء يعملون
يتم إنشاء الحقول المغناطيسية عندما يصطف العديد من المجالات الفردية عبر قوى خارجية. يمكن أن تصطف المجالات من خلال التعرض لتيار كهربائي أو حتى حركة جسدية ضد جسم ممغنط آخر. تنجذب الأجسام الحديدية إلى الحقول المغناطيسية عندما تصطف المجالات الفردية مع الحقول الكهربائية. من الممكن جذب معظم الأشياء الحديدية ببساطة عن طريق فركها على المغناطيس بشكل متكرر. بمجرد أن تتم محاذاة مجالات جزيء الحديد وتواجهها في نفس الاتجاه القطبي ، فإن انسجامها يخلق مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به يمكن أن يعمل على مواد حديدية أخرى.
المغناطيس الطبيعي
المغناطيس الطبيعي هو ما أدى إلى الاكتشاف الأصلي للمغناطيس. المغنتيت هو واحد من أكثر الفلزات شيوعًا والتي تعتبر مغناطيسًا طبيعيًا. المغنتيت هو معدن له مغنطة في البناء الذري بسهولة عن طريق الاتصال المباشر بالكائنات المعدنية الأخرى. استخدم الفايكنج والصينيون المغنتيت في البوصلات الأولى.
مغناطيس كهربائي
يتم إنشاء المغناطيس الكهربائي عن طريق تشغيل التيار الكهربائي من خلال معدن موصل. يؤدي التيار الكهربائي إلى الحركة السريعة للإلكترونات ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا. يمكن إنشاء الحقول الكهرومغناطيسية عن طريق تشغيل تيار كهربائي عبر أي معدن ، بما في ذلك المعادن الموصلة غير الحديدية.