العلم وراء المغناطيسية: كيف تعمل المغناطيسات
نرى المغناطيسات كل يوم. تُستخدم في كل شيء من زخارف الثلاجة إلى أقراص الكمبيوتر الصلبة. لكن ما الذي يجعلها تعمل؟ المغناطيسية هي مجال دراسة علمي معقد ومشوق للغاية.
أساسيات المغناطيسية
المغناطيسية هي قوة تعمل على مسافات لجذب أو دفع الأجسام. يمكن إنتاجها بواسطة جسيمات مشحونة كهربائيًا متحركة أو قد توجد بشكل طبيعي داخل المواد المغناطيسية مثل المغناطيسات نفسها.
النظرية الذرية للمغناطيسية
وفقًا للنظرية الذرية، التي يتم التمسك بها على نطاق واسع بين العلماء اليوم، فإن جميع المغناطيسات تتكون من عدد كبير من المغناطيسات الذرية الصغيرة، وكل واحدة منها هي مغناطيس صغير بحد ذاته. غالبًا ما تُشار إلى هذه المغناطيسات الصغيرة باسم ثنائيات المغناطيس.
كل ثنائي القطب له قطبين - الشمال والجنوب. إذا أتيت باثنين من الأقراص المغناطيسية بالقرب من بعضهما بحيث تتداخل حقولهما، فإن الأطراف المعاكسة ستجذب بعضها بينما تتنافر الأجزاء المشابهة؛ وهذا يشكل الأساس لفهم كيفية عمل المغناطيسيات في جوهرها.
حقول مغناطيسية
الحقل المغناطيسي هو منطقة حول مادة مغناطيسية أو شحنة كهربائية متحركة حيث يمارس المagnetism قوته، ويمثل ذلك خطوط قوة تنطلق من القطب الشمالي للمغناطيس وتنتهي عند قطبه الجنوبي.
الكهرومغناطيسية
بحلول عام 1800، كان الباحثون قد تعلموا أن المغناطيسية والكهرباء مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. كلما تدفق التيار الكهربائي عبر أي سلك على الإطلاق فإنه ينشئ حقلًا مغناطيسيًا؛ ولذلك نحن لدينا المغناطيسات الكهربائية وكذلك المحركات الكهربائية المستندة إلى هذا المبدأ فقط.
التطبيقات الحديثة للمغناطيسات
المغناطيسات تجد الاستخدامات الواسعة أيضًا استخدامًا شائعًا في أيامنا هذه! في الطب على سبيل المثال، تساعد في إنشاء صور تُظهر وجهات نظر تفصيلية داخل أجسامنا باستخدام أجهزة ماسحات الرنين المغناطيسي، أما من الناحية التقنية فإن المكبرات الصوتية تحتاجها إلى جانب الأقراص الصلبة - نعم، حتى شرائط بطاقات الائتمان تحتوي على نوع منها بطريقة أو بأخرى! وعند الحديث عن النقل، أين كنا سنكون بدون قطارات الماجليف؟
خاتمة
كما يمكن رؤيته من الأعلى، هناك العديد من التطبيقات المختلفة للمغناطيسية التي تم تطويرها مع مرور الوقت. علم المغناطيس هو موضوع مثير يجمع بين مجالات مختلفة مثل الفيزياء والكيمياء وحتى البيولوجيا. ليس فقط فهم كيفية عمل المغناطيس يساعدنا على تقدير العالم من حولنا، ولكنه يتيح أيضًا الابتكار في مجالات متنوعة مثل الطب والتكنولوجيا والنقل. لا شك أن المزيد من المعرفة حول هذه القوة الطبيعية يؤدي إلى مزيد من الاندماج في حياتنا اليومية!