البحث عن المغناطيس
المغناطيس هو خام من الحديد الممغنط موجود في الطبيعة منذ القدم، ويحتوي على مكونات الصخور النارية، وهي من المعادن المنتشرة في الطبيعة وفي مختلف قارات العالم، ولها خصائص فيزيائية، منها الجذب للمعادن الأخرى، ولذلك فقد تم استخدام هذه الخصائص في العديد من الجوانب العلمية والفيزيائية. في هذا المقال سنتعرف أكثر على المغناطيس من خلال الأبحاث المتعلقة بالمغناطيس، حيث سنتعرف على العديد من الجوانب العلمية والتاريخية للمغناطيس، فلنصل إلى هذه المعلومات المهمة.
ما هي المكونات التي يتكون منها المغناطيس في الطبيعة؟
وكما قلت فهذه صخور لها خصائص كثيرة مهمة، لكنها تشكلت في ظروف غير معروفة. ويعتقد العلماء أنها تشكلت من أكاسيد الحديد ومادة تسمى المغنطة النارية، أو جذب الحديد والمعادن.
أما الجاذبية التي لها مجال حيوي يعرف بالمجال المغناطيسي، وهذا المجال له قوة الصواعق، فهذا يدعم فكرة أن أحجار المغناطيس موجودة على سطح الأرض، وليس في باطنها بسبب وجودها في الطبيعة. لديهم شكل مغناطيسي طبيعي يعرف بالماجنتيت مع البريدوتيت.
كيف تم إنشاء المغناطيس؟
وهنا نأتي إلى قصة اكتشاف المغناطيس في التاريخ. ومن المعروف أن هذه المادة موجودة في الطبيعة منذ العصور القديمة وتم اكتشافها مع البشر. يعود الاكتشاف الأول إلى الحضارتين اليونانية والصينية واكتشفت بعض الشعوب القديمة أحجارًا ذات خصائص جذابة أو مغناطيسية.
وقد أكدت بعض الأبحاث الأمريكية أن شعوب الميك الذين عاشوا قبل المسيح بألف عام، هم أول من استخدم المغناطيس. عاشت هذه الشعوب في أمريكا الجنوبية واستخدمت المغناطيس لتحديد الاتجاهات وبناء المعابد.
أول اكتشاف كتابي تم على يد طاليس الميليتي، وهو عالم يوناني عاش في القرن السادس قبل الميلاد. عاش. كان الشعب الصيني من أوائل الشعوب التي استخدمت المغناطيس في الملاحة التجارية لتحديد الاتجاه.
أما عن تسمية المغناطيس بهذا الاسم، فهناك تقاليد كثيرة حول الموضوع، منها على سبيل المثال تقليد مفاده أن اسم المغناطيس سمي على اسم المنطقة التي اكتشف فيها هذا الحجر منذ القدم وهي منطقة مغنيسيا في آسيا. ويقال أن حجر المغناطيس الصغير أو ما يعرف الآن بتركيا سمي بهذا الاسم نسبة إلى راعي غنم اسمه ماغنوس، الذي اكتشف هذا الحجر لأول مرة عندما انجذب قضيبه المعدني إلى حجر أسود.
المغناطيس في حياة العرب المسلمين
وإذا ذكرنا اكتشافها من العصور القديمة وبداية استخدامها في اليونان والصين وبعض الشعوب الأمريكية القديمة منذ آلاف السنين، فإن الطفرة الحقيقية في استخدام المغناطيس جاءت في العصور الوسطى على يد العرب المسلمين الذين قاموا وله أبحاث كثيرة عن استخدام المغناطيس كتب فيها عن الجذب وقد تفصيل هذه الدراسات في كتابه الجماهير في معرفة ذكر البيروني استخدام المغناطيس في العصور القديمة وفي حياة العرب المسلمين.
وكانت هذه الأبحاث بداية لأعظم التطبيقات في عملية اكتشاف المغناطيس، مثل اختراع البوصلة البحرية وأدوات عديدة لتطوير الملاحة البحرية في مختلف البحار على يد التجار العرب المسلمين الذين سيطروا على سواحل المحيط الهندي. .
ما هي أنواع المغناطيس هناك؟
هناك أنواع عديدة من المغناطيس تم استخدامها منذ القدم وحتى يومنا هذا وهذه الأنواع هي:
- المغناطيس الدائم: يخلق هذا النوع مجالات جذب قوية دون الحاجة لمصدر أو قوة خارجية. ينجذب للتيار الكهربائي وهو ذو طبيعة مغناطيسية. المواد التي يتكون منها هذا النوع لها خصائص فريدة تختلف عن الأنواع الأخرى.
- المغناطيس المؤقت: هو مادة غير مغناطيسية، ولكن خصائصها تشبه خصائص المغناطيس عندما تتأثر بالمجال المغناطيسي الخارجي، وتفقد هذه الخاصية بمجرد انتهاء تأثير هذا المجال المنجذب.
- المغناطيس الكهربائي: هو مغناطيس قوي تم اختراعه حديثاً. يقوم بتحويل المعدن الحديدي إلى مغناطيس عن طريق لف أسلاك التيار الكهربائي بسلك موصل معزول ومن ثم تمرير التيار الكهربائي عبر هذا السلك مما يخلق قوة جذب كبيرة جدًا خاصة للمعادن الأخرى.
ما هو المجال المغناطيسي؟
المجال المغناطيسي هو أحد خصائص المغناطيس. وهو المجال المغناطيسي الذي يعتمد على قوة الجذب المتولدة في المجال المحيط بالمغناطيس. ويمكن اكتشافه بسهولة من خلال تجربة بسيطة، مثل وضع برادة الحديد على الورقة التي تمثل العازل، ومن ثم وضع المغناطيس تحت تلك الورقة عن طريق تحريكه. وهنا نجد أن برادة الحديد تتحرك حيث يتحرك المغناطيس وهذا يعني أنه على الرغم من وجود الورقة التي تمثل العازل إلا أن هناك مجالا قويا بسبب برادة الحديد فإن الجذب يصبح متوافقا مع محيط المغناطيس المتأثر.
أقطاب مغناطيسية
لكل مغناطيس قطبين، القطب الشمالي والقطب الجنوبي، لكن لهما خصائص مختلفة. ويُرمز إلى القطب الشمالي بالحرف الإنجليزي N، بينما يُرمز إلى القطب الجنوبي بالحرف الإنجليزي S.
اللون الذي يشير إلى القطب الشمالي هو الأحمر، بينما اللون الأزرق يشير إلى القطب الجنوبي للمغناطيس. خصائص القطبين، كما قلت، مختلفة. وتكون جذابة عندما تكون مختلفة، وعندما تتشابه الأقطاب نجد حدوث تنافر للمعادن المغناطيسية. القوة المغناطيسية لكلا القطبين هي نفسها. لا يوجد فرق بين القوة المغناطيسية للقطب الشمالي والقطب الجنوبي.
الجذب في المناطق المغناطيسية
كما قلت، هناك القطب الشمالي للمغناطيس وفي الجهة المقابلة القطب الجنوبي، وهناك مركز المغناطيس الذي له قوة مغناطيسية مختلفة، ولكن هنا وجد العلماء أن هناك فرق بين قوة المغناطيس. المغناطيس سواء كان عند القطب الشمالي أو الجنوبي، وهما طرفا المغناطيس اللذان لهما قوة كبيرة، وكلما تحركنا نحو المركز تقل الجاذبية حتى نصل إلى المنطقة المحايدة، أي المنطقة المحايدة. المنطقة الوسطى التي يقل فيها الجذب المغناطيسي تماما.
استخدامات المغناطيس في حياتنا اليومية
في حياتنا اليومية هناك استخدامات عديدة للمغناطيس في العديد من المجالات، مثل: مثل الملفات الكهربائية والدينامو والتيار الكهربائي وجهاز الرنين المغناطيسي، وهو من أهم الأجهزة في الأشعة الطبية التي تساعد الطبيب في الكشف عن الأمراض المختلفة وكذلك في صناعة الأجهزة الإلكترونية، حيث يعتبر المغناطيس من أهم الأجهزة مكونات هامة في صناعة هذه الأجهزة.
المغناطيس مادة طبيعية لها أهمية كبيرة في الطبيعة ولها العديد من التطبيقات الحيوية والعلمية الهامة. لقد تعرفنا على هذه المعلومات المهمة عن المغناطيس من خلال بحثنا في هذا المقال.
