المغناطيس، وأهم استعمالاته

المغناطيس هو جسم يتكوّن من الفولاذ أو الحديد، لديه قدرة خاصة تتمثل بجذب المواد وذلك بسبب وجود مجال مغناطيسي حوله، ومن التعاريف الأخرى للمغناطيس هو أي مادة أو جسم يُنتج المجال المغناطيسي،

والمجال المغناطيسي يعرّف بأنّه منطقة تقع قرب المغناطيس بسبب وجود شحنات أو تيار كهربائي حول هذه المنطقة، وتتشكل خطوط المجال المغناطيسي عن طريق تقريب المغناطيس من برادة الحديد وتحريكه حركة مستمرّة، حتى تتكوّن خطوط منحنية حول المغناطيس تدعى خطوط المجال المغناطيسي؛ حيثُ تبدأ هذه الخطوط من أحد القطبين وتنتهي بالقطب الآخر.

أهم استعمالات المغناطيس

يستعمل المغناطيس في العديد من المجالات، ومن أهم هذه الاستعمالات نذكر ما يلي:

1- يُستخدَم المغناطيس في العلوم الطبية والعصبية؛ فمن الممكن أن يتم استخدام علاج المغناطيس للتحكُّم بالشعور بالألم دون استخدام أيٍّ من الأدوية؛ حيث أنه يمكن للمغناطيس أن يعمل على تحفيز الأعصاب في جسم الإنسان وزيادة النشاط في الدورة الدموية، كما يتم استخدام المغناطيس لعلاج الجروح والآلام عند الرياضيين، ويقوم بعض الأطباء باستخدام  المغناطيس لعلاج التهابات المفاصل، والنقرس، وغيرها من المشاكل المرتبطة بالنظام العصبي، كما يُمكن استخدَام الفراش المغناطيسي في بعض الحالات لإيصال الجسم إلى حالة الاسترخاء، وأحياناً يُستخدَم المغناطيس في غرف الطوارئ، كما قد يُستخدَم المغناطيس لعلاج الصداع النصفي والاكتئاب.

2- السماعات: يستخدم المغناطيس في صناعة السماعات؛ سواء أكانت السماعات كبيرة (كالموجودة في المسارح والملاعب وغيرها)،أو السماعات الصغيرة (سماعات الأذن)، حيث ترتبط جودة الصوت بالمغناطيس بعلاقة طردية فكلّما كانت قوة المغناطيس أكبر، كلّما كان الصوت أفضل وأجود.

3- بطاقات الائتمان: للمغناطيس استخدامات واسعة في مجال بطاقات الائتمان، وبالتحديد على جزئها الخلفي، حيث يحتفظ بالمعلومات على هذا المغناطيس بحيث يوجد ماكينات تستطيع قراءتها بطريقة معينة.

4- المحركات: تستخدم محركات التيار المستمر مجموعة من المغانط الكهربائية والمغانط الدائمة في داخلها، فعندما يتم توصيل البطارية، تقوم مجموعة من المغانط الكهربائيّة بصد المغانط الدائمة مما يجعل المحرك يبدأ بالدوران.

5- الألعاب والدمى: تقوم العديد من شركات تصنيع الدمى والألعاب باستخدام المغناطيس في صناعتها، ومنها اللوح المغناطيسي الذي يقوم الأطفال باستخدامه للكتابة والرسم، كما يتم استخدام المغناطيس أيضاً في ألعاب البناء حيث يساعد المغناطيس في لصق الأجزاء ببعضها البعض.

6- تثبيت الملاحظات: يُعتبَر المغناطيس ذو الأشكال المتعددة من الأدوات الهامة التي من الممكن أن تستعملها ربّة المنزل لتثبيت الملاحظات على أبواب الخزائن أو الثلاجات.

7- يُستخدَم المغناطيس في الأجراس الكهربائية.

8- للمغناطيس استخدام فائق في قطارات ماجليف، حيث تعمل هذه القطارات على أساس قوة التنافر للمغناطيس.

9- يساعد المغناطيس في فرز المواد عند وجود مواد مغناطيسية.

10- يُستخدَم المغناطيس أيضاً في شاشات الحاسوب، وشاشات التلفاز، والهواتف، وأجهزة التسجيل.

11- يُستخدَم المغناطيس في الرافعات.

12-  يُستخدم المغناطيس في الثلاجات حيث أنه هو المسؤول عن الحفاظ على الباب مُغلقاً.

13- يُستخدم المغناطيس في البوصلة المغناطيسية التي تساعد في العثور على الاتجاهات الجغرافية.

أنواع المغانط

هناك نوعان رئيسيان تُقسَم المغانط إليها، هما:

1- مغانط طبيعية: توجد هذه المغانط في الطبيعة على شكل حجارة سوداء، حيثُ تستطيع أن تجذب نحوها الأجسام الحديدية.
2- مغانط صناعية: وهي مغانط قام الإنسان بصنعها بأشكال مختلفة، ويمكنها أن تجذب نحوها الأجسام الحديدية، ومن الأشكال التي تتوافر عليها هذه المغانط، هي: المستقيمة، والأسطوانية، وحذوة الفرس.

طرق التمغنط

نجح الإنسان بصناعة العديد من المغانط اليدوية بطرق سريعة مختلفة، منها:

1- التمغنط بالدلك: يمكن الحصول على هذا النوع من المغانط من خلال دلك قطعة حديدية أو مسمار بصورة متكررة ولمرات عديدة وباتجاه واحد.

2- التمغنط بالتيار الكهربائي: يسمى هذا النوع من المغانط بالمغناطيس الكهربائي وذلك لاستخدامه الكهرباء، حيث يتم الحصول عليه من خلال لفّ أيّ سلك نحاسي حول أيّ مسمار وتوصيله ببطارية؛ ويفقد هذا المغناطيس القوة المغناطيسيةَ التي اكتسبها عند فتح الدارة الكهربائية وقطع التيار الكهربائي.

المجال المغناطيسي وقوة المغناطيس

يمكننا أن نعرف قوّة المغناطيس بأنّها: قدرة المغناطيس على اختراق مجموعة من المواد، مثل: الزجاج، والورق المقوّى، والألمنيوم، والخشب؛ حيثُ تتوقف قوة المغناطيس تبعاً لنوع المغناطيس وقدرته على الجذب فهي تختلف من مغناطيس لآخر؛ وتتركّز قوة المغناطيس في قطبيه (طرفيه)؛ ولإثبات ذلك عند وضع برادة الحديد بالقرب من مغناطيس حذوة فرس فإن البرادة ستنجذب وتتركز عند أطراف المغناطيس بشكل كبير.

– هناك قانون يدعى بقانون التجاذب والتنافر ينص على أن أقطاب المغناطيس المتشابهة تتنافر و الأقطاب المختلفة تتجاذب،  أمّا في حال تم ترك مغناطيس مستقيم مُعلّقاً من منتصفه بشكل حر بعيداً عن تأثير أي مغانط أخرى، فإنّ المغناطيس سيتّجه بشكل تلقائي نحو القطب الشمالي؛ حيثُ يُرمَز في المغناطيس للقطب الشمالي بالرمز (N أو ش) ويُسمّى القطب الشمالي، ويُرمَز في المغناطيس للقطب الجنوبي بالرمز (S أو ج) ويُسمّى القطب الجنوبي، وبما أنّ المغناطيس المُعلَّق بشكل حر سيتّجه نحو القطب الشمالي من هنا جاء اختراع البوصلة حيث يوضع بداخلها مغناطيس ويعلق بشكل حر فيتجه تلقائياً  نحو القطب الشمالي دوماً ليُشير إلى الاتجاهات المختلفة.