ما هي أهم استعمالات المغناطيس سنعرض لكم في ذا الموضوع اهم استعمالات المغناطيس وكيف يتم استخدامه بالطريقة الصحيحة.
مفهوم المغناطيس
المغناطيس هو مادة تولّد حقلاً مغناطيسيّاً، وتجذب المواد الممغنطة إليها.
مواد مغناطيسية
المغناطيس الذاتي هو قطعة من المادة قابلة للمغنطة وينتج بذاته مجالا مغناطيسيا. ومن امثلة تلك المغناطيسات الذاتية المغناطيسات التي نجمل بها أبواب الثلاجة في المنزل أو التي نثبت به أوراقا على لوحات حديدية في المدرسة. وتسمى المواد القابلة للمغنطة، وهي المواد التي تنجذب بشدة أيضا إلى مغناطيس ذاتي، تسمى مواد ذات مغناطيسية حديدية أو ذات فريمغناطيسية. من تلك المواد نجد الحديد والكوبلت والنيكل و الفولاذ وبعض السبائك المحتوية على عناصر أرضية نادرة. وبينما المواد ذات المغناطيسية الحديدية (والفريمغناطيسية) هي المواد التي تنجذب بشدة إلى مغناطيس ذاتي وتعتبر مواد مغناطيسية إلا أن المواد الأخرى تتأثر ضعيفا بمجال مغناطيسي بطريقة ما، وتتصف بنوع آخر من صفات المغناطيسية.
وتصنع المغناطيسات الذاتية من مادة مغناطيسية حديدية شديدة “الصلابة ” عن طريق معاملتها في مجال مغناطيسي شديد بحيث يوجه حبيباتها البلورية المغناطيسية في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي. ويصعب ضياع مغناطيسيتها بسبب صلادتها (ليست مطاوعة). ومن أجل إزالة مغناطيسية مغناطيس فلا بد من تسليط مجال مغناطيسي عكسي عليه بشدة معينة تعتمد على ما يسمى مقاومة مغناطيسية للمادة. وتتميز المواد المغناطيسية الصلدة بمقاومة مغناطيسية عالية بينما تتصف المواد المطاوعة مغناطيسيا بمقاومة مغناطيسية منخفضة.
ترجع ظاهرة المغناطيسية في المواد إلى الإلكترون الذي يشكل الأغلفة الذرية للعناصر والذي هو ذاته يعتبر مغناطيسا صغيرا، حيث له عزم مغناطيسي ناتج عن عزمة المغزلي (انظر مغنطون بور).
بعض استخدامات المغناطيس
-توليد التيارات الكهربائية:
عند تدوير مغناطيس حول ملف ينشأ مجال كهربائي، وعند حدوث تغير في التدفق المغناطيسي الذي يخترق الملف فإنه ينشأ تيار حثي.
-تطبيقات طبية:
يستخدم المغناطيس في بعض المجالات الطبية مثل جهاز الرنين المغناطيسي.
-أجهزة التسجيل المنزلي:
كأجهزة الحاسوب والأقراص الصلبة والأقراص المرنة وأجهزة الكاسيت.
-المحرك الكهربائي (الموتور):
حيث يعمل الموتور على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية، ويتكون من ملف يدور هذا الملف بين قطبي مغناطيس قوى، ويستخدم الموتور فى تشغيل وإدارة بعض الأجهزة الكهربائية كالغسالة والخلاط.
-يدخل في صناعة مُكبرات الصوت:
حيث يعمل مكبر الصوت على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية.
-صناعة الأجراس الكهربائية
يستخدم في صناعة الأجراس الكهربائية، وفي أبواب الثلاجات، ويدخل في الكثير من الاستخدامات اليومية المختلفة.
-البوصــــلـة المغناطيسية:
ويكون فيها مغناطيس حر الحركة يتخذ اتجاهاً ثابتاً، يدل هذا الاتجاه على القطب الشمالي ويكون في ناحية الشمال الجغرافي والقطب الجنوبي عندما يكون في ناحية الجنوب الجغرافي، وتتركب البوصلة من عدة أجزاء.
أجزاء البوصلة المغناطيسية
-إبرة مغناطيسية وعادة ما تكون مدببة من الأطراف.
-سن مدبب وترتكز عليه الإبرة بحيث تكون حرة الحركة.
-تكون السن المدببة مثبتة عند مركز قاعدة العلبة المعدنية والتي تكون مصنوعة عادة من الالمنيوم او من النحاس.
-قاعدة العلبة المعدنية والتي تكون مقسمة إلى أربعة اتجاهات (الشمال والجنوب والشرق والغرب)، يكون مُدرج عليها عدد من الاتجاهات الفرعية والإضافات الأخرى.
-يشترط أن تكون قاعدة البوصلة مصنوعة من مادة غير مغناطيسية حتى لا تتأثر الإبرة بها وتفقد حرية الحركة.
وتنقسم المغانط إلى مغانط طبيعية تتواجد على شكل أكسيد الحديد الأسود المغناطيسي في الطبيعة، ويجذب بعض المواد إليه كالحديد والكوبلت والنيكل، والمغانط الصناعية التي يصنعها الإنسان باستخدام عدة طُرق، كالمغناطيس الكهربائي الناتج عن تمرير تيار كهربائي في سلك ملفوف حول مادة ممغنطة، ويوجد من المغناطيس الصناعي أشكال مختلفة كالمغناطيس المستقيم والدائري والمغناطيس على شكل حرف U.
أهم استعمالات المغناطيس:
يمنع تراكم الكلس في الأنابيب
يتمّ تركيب أجهزة جي أم أكس المغناطيسيّة، ويُستفاد منها لمنع تكلّس الأنابيب وتجمع الجير داخل الأنابيب، وهذا سيمنع تآكل الأنابيب والسخّانات، وجميع الأجهزة التي يمرّ عبرها الماء تتعامل بهذه التقنية للحفاظ على المياه والأنابيب، وتحسّن تدفّق الماء، وتتخلّص من العوالق، وتزيد كفاءة السخّان ويطيل عمر الأنابيب .
مولّد للتيار الكهربائيّ
وهذا من أهم استخدامات المغناطيس فهو ينتج مصدر الطاقة بتوليد مجال مغناطيسيّ للكهرباء اكتشف على يد العالم فارداي عندما قام بتدوير ملف على مغناطيس ذي قطبين فقام المغناطيس بتوليد مجال مغناطيسيّ ليحوّل إلى تيار كهربائيّ، وهذه العمليّة هي عكس عمليّة توليد الطاقة الحركيّة.
القطارات الطافية المغناطيسيّة
فباستخدام المغناطيس وموادّ فائقة التوصيل للكهرباء، فتنعدم المقاومة للكهرباء، وتغمر هذه الموادّ بالنيتروجين، لتخفيض درجة حرارتها التي قد تصل إلى 70 كلفن، وبانخفاض حرارة هذه الموادّ تعكس المجال المغناطيسيّ القادم من قطب المغناطيس إلى القطب الآخر، بحيث يطفوا المغناطيس فيطفوا القطار في الهواء، ويسير بسرعة فائقة نتيجة عدم احتكاكه مع حديد السكة، وكان هذا الاكتشاف من أهمّ ما توصل له علماء الفيزياء فكثيرون كانوا يحلمون به.
الاستخدامات الطبيّة
تكثر استخدامات المغناطيس الطبيّة، كاستخدامه في الجهاز الرنين المغناطيسيّ، وهو من أهمّ الاختراعات الطبيّة الحديثة، فيساعد الأطباء في الكشف عن الأورام السرطانيّة، وأي من الأمراض.
الاستخدامات الصوتيّة
في الأجهزة الصوتية المنزلية لتسجيل الصوت، وفي الحواسيب، والأقراص المرنة (ديسك فلوبي)، والأقراص الصلبة، والكاسيت، ومكبّرات الصوت الكهربائيّة.
استخدام المغناطيس في العلوم الطبية
يُستخدَم المغناطيس في العلوم الطبية والعصبية؛ حيثُ يمكن استخدام علاج المغناطيس للتحكُّم بالشعور بالألم دون استخدام أيٍّ من الأدوية؛ حيثُ يمكن للمغناطيس تحفيز الأعصاب في جسم الإنسان وزيادة النشاط في الدورة الدموية، والذي يعمل على حمل الأكسجين إلى الأنسجة، كما يتم استخدام المغناطيس لعلاج الآلام والجروح عند الرياضيين، ويُستخدَم المغناطيس عند بعض الأطباء لعلاج التهابات المفاصل، والنقرس، وغيرها من المشاكل المتعلّقة بالنظام العصبي، كما يُستخدَم الفراش المغناطيسي في بعض الحالات لإيصال الجسم إلى حالة الاسترخاء، وفي بعض الأحيان يُستخدَم المغناطيس في غرف الطوارئ، كما قد يُستخدَم المغناطيس لعلاج الاكتئاب والصداع النصفي.
استعمالات أخرى للمغناطيس
يوجد العديد من الاستعمالات الأخرى الهامة أيضاً والمُعقّدة أو البسيطة للمغناطيس، منها ما يلي:
-يُستخدَم المغناطيس في الأجراس الكهربائية.
-يتم استخدام المغناطيس في قطارات ماجليف، ففي قطارات ماجليف يتم استخدام المغناطيس بشكل فائق على المسارات التي يتحرك عليها القطار، وهذه الأنواع من القطارات تعمل على أساس قوة التنافر للمغناطيس.
-يُستخدَم لفرز المواد المغناطيسية عن غيرها من بقية المواد.
-يُستخدَم المغناطيس أيضاً في شاشات التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، وأجهزة التسجيل.
-يُستخدَم المغناطيس في الرافعات.
-يُستخدم المغناطيس في الثلاجات للحفاظ على الباب مُغلقاً.
-يُستخدم المغناطيس في البوصلة المغناطيسية التي تُستخدَم للعثور على الاتجاهات الجغرافية.
