وحدة شدة المجال المغناطيسيالمغناطيس والعمل الذي يقومون به هو أحد الأشياء التي نستخدمها بشكل يومي في حياتنا اليومية دون علمنا المسبق. الخامس هذا ينطبق بشكل خاص على أدوات المطبخ مثل الثلاجات أو المراوح ، أو أجهزة الراديو الكلاسيكية ومكبرات الصوت وحتى المحركات الكهربائية ، وهذا هو سبب اهتمام العلماء بدراستها وقياس قوتها. وفي مقالنا اليوم من خلال موقع مرجعي يتعلم ما هو المجال المغناطيسي ووحدات قياس قوته.
ما هو المجال المغناطيسي
المحتويات
في الفيزياء ، المجال المغناطيسي هو منطقة حول مادة مغناطيسية أو شحنة كهربائية متحركة تعمل فيها قوة المغناطيسية ، والمجال المغناطيسي هو حقل متجه بالقرب من مغناطيس أو تيار كهربائي أو مجال كهربائي متغير حيث القوى المغناطيسية استطيع التمثيل. يتم ملاحظتها ، ويتم إنشاء المجال المغناطيسي عن طريق الشحنات المتحركة واللحظات الكهربائية. والمكونان المكونان للقوة الكهرومغناطيسية ، وهما أحد القوى الأساسية الأربعة للطبيعة ، وهناك طريقة أخرى يعمل بها المغناطيس الدائم ، بناءً على حركة الإلكترونات حول النواة.[1]
تستخدم برادة الحديد لتمييز الحقول التالية:
وحدة شدة المجال المغناطيسي
يتم تمثيل شدة المجال المغناطيسي على أنها متجه H ويتم تعريفها على أنها نسبة MMF المطلوبة لإنتاج كثافة تدفق معينة B في مادة معينة لكل وحدة طول من تلك المادة ، ويتم قياس شدة المجال المغناطيسي بالوحدات مقياس التيار الكهربائيوفي النظام الدولي للوحدات – وحدة شدة المجال المغناطيسية تسلايُشار إلى T ، ويتم تعريف Tesla على أنه شدة المجال التي تنتج نيوتن واحدًا من القوة لكل أمبير من التيار لكل متر من الموصل.[1]
العوامل المؤثرة في شدة المجال المغناطيسي
هناك عدة عوامل تؤثر على قوة المجال المغناطيسي والتي تتمثل بعدة كميات يجب التعامل معها في القياس وهي:[1]
- القوة الدافعة المغناطيسية: هذا هو حجم شدة المجال المغناطيسي ، والتي تتزامن مع الجهد الكهربائي في القوة الدافعة الكهربائية.
- تيار المجال: هذا هو المبلغ الإجمالي لتأثير المجال أو مادة المجال المغناطيسي.
- شدة المجال: مقدار شدة المجال mmf الموزعة على طول المغناطيس الكهربائي ، وتسمى أحيانًا القوة الممغنطة.
- كثافة التدفق: هذا هو حجم تدفق المجال المغناطيسي المركز في منطقة معينة.
- معاوقة: إنه معارضة لتدفق مجال مغناطيسي من خلال حجم معين من الفضاء أو المادة ، مشابه للمقاومة الكهربائية.
- نفاذية: هذا مقياس محدد لإدراك التدفق المغناطيسي بواسطة المادة. تعني النفاذية الأعلى تدفقًا أسهل للتدفق المغناطيسي ، وتعني المقاومة الأعلى تدفقًا أكثر صعوبة للتيار الكهربائي.
ما هو قانون شدة المجال المغناطيسي؟
شدة المجال المغناطيسي هي جزء من المجال المغناطيسي في المادة ، تنشأ من تيار خارجي وليس متأصلًا في المادة نفسها ، ويتم التعبير عنها بواسطة المتجه H ، ويتم قياسها بوحدات الأمبير لكل متر ، وبالتالي فإن المعادلة الحسابية من خلال الصيغة:[2]
حيث B هي كثافة التدفق المغناطيسي ، وهي مقياس للحقل المغناطيسي الفعلي في خطوط المجال المغناطيسي التي تركز على المواد ، أو التدفق لكل وحدة مساحة المقطع العرضي ، و μ هي النفاذية المغناطيسية ، و M هي المغنطة.
قوة المجال المغناطيسي للأرض
يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض في أعماق باطن الأرض ، حيث يولد تدفق الحديد السائل في مركز الأرض تيارًا كهربائيًا ينتج عنه مجالات مغناطيسية ، وتنتج المعادن المشحونة التي تمر عبر هذه الحقول التيارات الكهربائية الخاصة بها ، لذلك تستمر الدورة وتعرف الحلقة ذاتية الاستدامة باسم الجيودينامو. وبسبب الارتفاع المفاجئ للولب الناجم عن قوة كوريوليس الناشئة في الأرض ، فإن الحقول المغناطيسية الفردية تتماشى في اتجاه واحد ، ويخلق التأثير المشترك للمجالات المغناطيسية مجال مغناطيسي ضخم يبتلع الكوكب.[2]
الخواص المغناطيسية
يتكون المغناطيس من مادة مغناطيسية وللمغناطيس خصائص مهمة معينة ، من أهمها:[3]
- ميزة جذابة: المغناطيس يجذب المواد المغناطيسية مثل الحديد والكوبالت والنيكل.
- النفور والجاذبية: مثل أقطاب متشابهة المغناطيس تتنافر ، والأقطاب المختلفة تجذب المغناطيس.
- وظيفة التوجيه: المغناطيسات المعلقة الحرة تشير دائمًا من الشمال إلى الجنوب.
- الأقطاب الكهربائية: تُعرف نهايات المغناطيس بالأقطاب ، وتكون الأقطاب المغناطيسية دائمًا في أزواج.
- سلطة: تكون القوة المغناطيسية بين مغناطيسين أكبر عندما تكون المسافة بين المغناطيسين أصغر
أنواع المغناطيس
يختلف نوع المغناطيس باختلاف نوع استخدامه وخصائصه الفيزيائية ومن أهم الأنواع:[3]
- المغناطيس الدائم: هذه أشياء مصنوعة من مادة مغناطيسية تخلق مجالات مغناطيسية مستمرة ، وتشمل الأمثلة اليومية مغناطيس الثلاجة الذي يغلق ويحافظ على البرودة.
- المغناطيسية الحديدية: إنها مصنوعة من مادة سهلة الممغنطة وتنجذب بشدة إلى المغناطيسات مثل الحديد أو النيكل وتستخدم بشكل شائع في التجارب.
- الكهرومغناطيسي: وهو ممغنط فقط عندما يتدفق فيه تيار كهربائي ، ويتعطل عند إيقاف التيار.
استخدام المغناطيس
تشمل تطبيقات المغناطيس العديد من الأجهزة مثل المحرك الكهربائي وجرس الباب والمروحة والغسالة والتلفزيون والمولد وأنواع مختلفة من الألعاب. يتم استخدامه للتمييز بين المعادن ، وتشمل خصائصه أيضًا جاذبيته للحديد والنيكل والكوبالت.[3]
طرق جذب مسامير الحديد
أهم ثلاث طرق هي:[4]
- أسرع طريقة لمغنطة الظفر تتضمن ملامسة طويلة الأمد بمغناطيس دائم بقوة كافية ، وللحصول على مسمار ممغنط بشكل دائم ، نحتاج إلى الاتصال بالمغناطيس باستمرار لمدة شهر على الأقل.
- يؤدي مسح البرغي بمغناطيس دائم إلى مغناطيسية أقوى وأكثر ديمومة ، ولكن يجب أن يضرب قطب واحد فقط من المغناطيس المسمار من طرف إلى آخر في اتجاه واحد ، ويجب سحب المغناطيس تمامًا بعيدًا عن المسمار بعد كل ضربة. قبل بداية اليوم التالي.
- مع البطاريات والأسلاك التي تستخدم الكهرومغناطيسية وتتطلب قطعة من الأسلاك النحاسية المعزولة ، وعدد قليل من الكماشة ، وبطارية أو سلسلة من البطاريات متصلة ببعضها البعض.
إذا كانت أقطاب المغناطيس مختلفة ، فهناك بينهما
كيفية إزالة مغناطيسية المعادن
إزالة المغناطيس من المعادن سهل مقارنة بالمعادن الممغنطة ، ويمكن القيام بذلك بعدة طرق ، أهمها إزالة سبب المغنطة ، مثل قطع التيار الكهربائي إذا كان المغناطيس كهربائيًا ، وهو ما يقتل ببساطة مغناطيس. . إما ضرب قطعة معدنية على سطح صلب ، أو إسقاطها على الأرض ، وهز الذرات المقابلة بضربة حادة ، وإزالة مغناطيسية القطعة.[4]
بهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا الذي كان يسمى وحدة شدة المجال المغناطيسيو من نعرف ما هو المجال المغناطيسي ، ووحدات قياس شدته ، والعوامل التي تؤثر على هذه الشدة ، وما هو قانونه عندما علمنا بالمغناطيس وخصائصه وأنواعه واستخداماته.