وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي

تستخدم برادة الحديد للإشارة إلى الحقول التالية:

وحدة شدة المجال المغناطيسي

يتم تمثيل شدة المجال المغناطيسي على أنها متجه H ، ويتم تعريفها على أنها نسبة MMF اللازمة لإنشاء كثافة تدفق معينة B داخل مادة معينة لكل وحدة طول من تلك المادة ، ويتم قياس شدة المجال المغناطيسي بالوحدات أمبيرمتر، وفي النظام الدولي للوحدات ، وحدة شدة المجال المغناطيسية هي تسلا، يُشار إليها بواسطة T ، ويتم تعريف تسلا على أنه قوة المجال التي تولد 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: إنه مقدار شدة المجال المغناطيسي ، وهو نفس الجهد الكهربائي في القوة الدافعة الكهربائية.
• تدفق المجال: إنها كمية تأثير المجال الكلي ، أو مادة المجال المغناطيسي.
• شدة المجال: مقدار شدة المجال mmf ، الموزعة على طول المغناطيس الكهربائي ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم القوة الممغنطة
• كثافة التدفق: هو مقدار تدفق مجال مغناطيسي مركّز في منطقة معينة.
• معاوقة: إنه معارضة تدفق مجال مغناطيسي عبر حجم معين من الفضاء أو المادة ، مشابه للمقاومة الكهربائية.
• نفاذية: إنه المقياس المحدد لقبول المادة للتدفق المغناطيسي. تعني النفاذية العالية مرورًا أسهل للتدفق المغناطيسي ، بينما تعني المقاومة النوعية الأكبر مرورًا أكثر صعوبة للتيار الكهربائي.

ما هو قانون شدة المجال المغناطيسي؟

شدة المجال المغناطيسي هي جزء من المجال المغناطيسي في مادة ينشأ من تيار خارجي وليست جوهرية للمادة نفسها ، ويُعبر عنها بالمتجه H ، وتُقاس بوحدات الأمبيرات لكل متر ، لذلك تُعطى المعادلة الحسابية بالصيغة:[2]

• H = B / μ – M

حيث B هي كثافة التدفق المغناطيسي ، وهي مقياس للحقل المغناطيسي الفعلي داخل مادة تركيز خطوط المجال المغناطيسي ، 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 مجالات مغناطيسية ، كما أن المعادن المشحونة التي تمر عبر هذه الحقول تخلق تياراتها الكهربائية الخاصة ، لذلك تستمر الدورة ، وتعرف الحلقة ذاتية الاستدامة باسم الجيودينامو ، وبسبب الارتفاع المفاجئ الحلزوني الذي تسببه قوة كوريوليس التي تحدث في الأرض ، تصطف الحقول المغناطيسية المنفصلة في نفس الاتجاه ، والتأثير المشترك لـ تنتج المجالات المغناطيسية مجالًا مغناطيسيًا واسعًا يبتلع الكوكب.[2]

خصائص المغناطيس

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 المغناطيس المتشابهة تتنافر ، بينما تجذب أقطاب مختلفة للمغناطيس.
• ميزة التوجيه: يشير المغناطيس المعلق بحرية دائمًا في اتجاه الشمال والجنوب.
• الأقطاب الكهربائية: تُعرف نهايات المغناطيس بالقطبين ، وتوجد دائمًا الأقطاب المغناطيسية في أزواج.
• سلطة: تكون القوة المغناطيسية بين المغناطيسين أكبر عندما تكون المسافة بين هذين المغناطيسين أقل

أنواع المغناطيس

يختلف نوع المغناطيس باختلاف نوع استخدامه ، وهذا يأتي من خواصه الفيزيائية أيضًا ، ومن أهم أنواعه:[3]

• المغناطيس الدائم: إنها أجسام مصنوعة من مادة مغناطيسية تنتج مجالات مغناطيسية مستمرة ، والأمثلة اليومية تشمل مغناطيس الثلاجة الذي يغلق ويمنع البرد من الخروج.
• المغناطيسية الحديدية: وهي مصممة من مادة يسهل مغناطيسها وتنجذب بشدة للمغناطيسات مثل الحديد أو النيكل ، وعادة ما تستخدم في التجارب.
• الكهرومغناطيسية: الذي يصبح ممغنطًا فقط عندما يتدفق فيه تيار كهربائي ، ويتم تعطيله عند انقطاع التيار.

استخدامات 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 مغنطة الأظافر الحديدية

ثلاثة من أهم هذه الطرق هي:[4]

• تتضمن أسرع طريقة لمغنطة الظفر إنشاء اتصال طويل الأمد بمغناطيس دائم ذو قوة كافية ، ومن أجل الحصول على مسمار ممغنط بشكل دائم ، نحتاج إلى الاتصال الدائم بالمغناطيس لمدة شهر على الأقل.
• ينتج عن فرك المسمار بمغناطيس دائم مغناطيسية أقوى وأكثر ديمومة ، ولكن يجب أن يضرب قطب واحد فقط من المغناطيس المسمار من طرف إلى آخر في اتجاه واحد ، ويجب رفع المغناطيس تمامًا عن المسمار بعد كل ضربة قبل البدء في اليوم التالي.
• بواسطة البطاريات والأسلاك ، التي تستخدم الكهرومغناطيسية ، وتتطلب طولًا من الأسلاك النحاسية المعزولة ، وبعض الكماشة ، وبطارية أو سلسلة من البطاريات مرتبطة ببعضها البعض.

إذا كانت أقطاب المغناطيس مختلفة ، فإن ذلك يحدث بينهما

كيفية إزالة مغناطيسية المعادن

إزالة المغناطيس من المعادن سهل مقارنة بالمعادن الممغنطة ، ويمكن القيام به بعدة طرق ، أهمها إزالة سبب المغنطة ، مثل قطع التيار الكهربائي إذا كان المغناطيس كهربائيًا ، وهو ما يقتل ببساطة المغناطيس. أو بضرب القطعة المعدنية على سطح صلب ، أو إسقاطها على الأرض ، وهز الذرات المقابلة بتأثير حاد ، وإزالة مغناطيسية القطعة.[4]

بهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان وحدة شدة المجال المغناطيسي، الذي تعرفنا عليه ما هو المجال المغناطيسي ، ووحدة قياس شدته ، والعوامل المؤثرة في هذه الشدة ، وما هو قانونه كما تعلمنا عن المغناطيس وخواصه وأنواعه واستخداماته.