نفسر ما هي المغناطيسية وما هو تاريخ هذه الظاهرة. بالإضافة إلى علاقتها بالكهرباء وتطبيقاتها.
ما هي المغناطيسية؟
عندما نتحدث عن المغناطيسية أوالطاقة المغناطيسية، نشير إلى أحد عنصري الإشعاع الكهرومغناطيسي (جنبًا إلى جنب مع الكهرباء) الذي يتجلى من خلال القوات التجاذب أو التنافر بين أنواع معينة من المواد ومجال الطاقة المغناطيسية (المجال المغناطيسي).
بينما تتأثر جميع المواد بالمغناطيسية ، لا تفعلها جميعها بنفس الطريقة. بعض المواد ، مثل بعضالمعادن مغناطيسية حديدية (خاصة الحديد ، النيكلوالكوبالت وما إلى ذلك سبائك) معرضة بشكل خاص لذلك وبالتالي قد تشكل مغناطيس. يمكن أن يكون بعضها من أصل طبيعي والبعض الآخر من أصل اصطناعي ، على سبيل المثال ، نتيجة لتأثير الكهرباء على مواد معينة (المغناطيسات الكهربائية).
معظم المغناطيسات عبارة عن ثنائيات أقطاب مغناطيسية: لها قطب موجب وقطب سالب. يمارس كل من هذه الأقطاب قوة على مغناطيسات أخرى ، أو معادن مغنطيسية حديدية تجدها في منطقة عملها ، وفقًا لقانون ينص على أن الأقطاب المتشابهة تتنافر ، بينما تجتذب الأضداد.
يمكن أن تحدث هذه ثنائيات الأقطاب على نطاق واسع (على سبيل المثال ، في كوكب الأرض هناك قطب شمالي وقطب جنوبي ، يمارس كل منهما تأثيرًا مغناطيسيًا يسمح بتشغيل البوصلات) أو مجهريًا (على سبيل المثال ، في اتجاه معين الجزيئات عضوي بسببالشحنة الكهربائية له ذرات). وتلعب قوى المغناطيسية هذه دورًا مهمًا بين قوى عناصر الطبيعة.
وبالتالي ، هناك مواد مغناطيسية (مغناطيسية ضعيفة) أو مغناطيسية (مغناطيسية متوسطة) أو مواد مغناطيسية (مغناطيسية عالية).
تاريخ المغناطيسية
لقد عرف الإنسان المغناطيسية منذ العصور القديمة. تم وصف آثارها في العصور القديمة اليونانية من قبل طاليس من ميليتس (625-545 قبل الميلاد) وفلاسفة آخرون مشابهون ، الذين لاحظوا أن بعض الأحجار من قرية المغنيسيا في المتعرج (آسيا الصغرى) جذبت الحديد. من هنا يأتي الاسمالمغناطيسية.
بطريقة ما تمكن الإنسان من فهم المغناطيسية الأرضية منذ سن مبكرة ، وذلك باستخدامها في صناعة البوصلات نحو القرن الثاني عشر ، قبل ظهور علوم الذين يكرسون أنفسهم بعد ذلك لدراسة هذه الظاهرة.
كتب أول أطروحة رسمية صحيحة عن المغناطيسية في القرن الثالث عشر من قبل الفرنسي بيتر بيريجرينوس دي ماريكورت ، تمهيدًا للدراسات العلمية المستقبلية بواسطة ويليام جيلبرت وخاصة هانز كريستيان أورستد ، الذي اكتشف أن المغناطيسية لا تقتصر على المغناطيس فقط. ولكن كان له ارتباط وثيق مع التيار الكهربائي.
هذا فتح الباب لأندريه ماري أمبير ، كارل فريدريش جاوس ، مايكل فاراداي افتتح وآخرون مجال الكهرومغناطيسية ، ثم حدده جيمس كلارك ماكسويل من خلال مجموعة المعادلات الشهيرة.
الكهرباء والمغناطيسية
ترتبط المغناطيسية والتيار الكهربائي ارتباطًا وثيقًا وتشكلان معًا الكهرومغناطيسية ، وهي إحدى القوى الأساسية فيكون. التلاعب بالمجالات المغناطيسية ، على سبيل المثال ، من خلال التسريع من المغناطيس ، يمكن أن يولد تيارًا كهربائيًا صالحًا ، كما يحدث في الواقع في بعض أنواع المولدات.
وفي الوقت نفسه ، من خلال تدوير تيار كهربائي عبر أنواع معينة من المعادن ، يمكن تحويلها إلى مغناطيسات كهربائية وتصنيعها لجذب معادن معينة أو مواد مغناطيسية حديدية.
هذه العلاقة تقوم على الطبيعة الذرية للمواد ، والتي فيها الإلكترونات (-) من أبعد مدار لنواة الذرة (+) يمكن تمزيقها أو نقلها من جزيء إلى آخر ، وبالتالي توليد تدفق كهربائي (تيار) واستقطاب الكل ، أي إمالة الشحنة الكهربائية إلى واحد الجانب (القطب السالب) وترك الآخر بشحنة أقل (القطب الموجب).
تطبيقات المغناطيسية
تم استخدام المغناطيسية بواسطة إنسانية لوقت طويل. يعود اختراع البوصلة واستخدامها لتوجيه الذات (تحديد الاتجاه الثابت لشمال الكوكب) إلى مئات السنين وكان مفتاحًا في تطوير الملاحة واستكشاف العالم.
من ناحية أخرى ، يتم استخدام مغناطيس كبير في صناعة لتوليد الكهرباء ، في الطب (على سبيل المثال ، فحوصات الرنين المغناطيسي) ، في الهندسة (تطوير المحركات ، وتوصيل الشحنات الكهربائية وتخزينها ، وما إلى ذلك) ، وقبل كل شيء ، في إلكترونيات.
ال الحوسبة، على سبيل المثال ، يعتمد إلى حد كبير على استخدام المغناطيسية لتسجيل معلومةوالجمع بينه وبين التيار الكهربائي ومعرفة أشباه الموصلات.