تعريف المجال المغناطيسي
تعريف المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي موجود في كل شيءٍ حولك ، ومن خلال هذا المقال سنقدم تعريف المجال المغناطيسي، وبعض المعلومات والحقائق المتعلقة به.
تعريف المجال المغناطيسي
هو المجال أو المنطقة الموجودة في جوار المغناطيس أو التيار الكهربائي أو المجال الكهربائي المتغير، حيث يمكن ملاحظة القوى المغناطيسية، وتتسبب الحقول المغناطيسية مثل حقل الأرض في اصطفاف إبر البوصلة المغناطيسية وغيرها من المغناطيسات الدائمة في اتجاه المجال.
تجبر الحقول المغناطيسية على تحريك الجسيمات المشحونة كهربائيًا في مسار دائري أو حلزوني، وهذه القوة – التي تمارس على التيارات الكهربائية في الأسلاك في مجال مغناطيسي – تكمن وراء عمل المحركات الكهربائية.
حول مغناطيس دائم أو سلك يحمل تيارًا كهربائيًا ثابتًا في اتجاه واحد ، يكون المجال المغناطيسي ثابتًا ويشار إليه باسم المجال المغناطيسي، وفي أي نقطة يظل مقدار واتجاه المجال كما هو، سواء كان حول تيار متناوب أو تيار مباشر متذبذب، مع العلم أن المجال المغناطيسي يغير حجمه واتجاهه باستمرار.
تطبيقات على المجال المغناطيسي
تحتوي الذرات على قطبين مغناطيسي شمالي وجنوبي تمامًا مثل الأرض، وعلى الرغم من أن كل شيء مصنوع من الذرات، إلا أن معظم الأشياء لا تتصرف بشكل مغناطيسي لأن أقطاب الذرات غير محاذية، فالأقطاب تشير في جميع الاتجاهات المختلفة.
عندما يقوم شيء ما بمحاذاة الأقطاب الذرية في مادة ما، تصبح المادة مغناطيسية، والكهرباء هي أحد الأشياء التي يمكنها محاذاة أقطاب الذرات.
مغناطيس كهربائي
النموذج الأصلي للمغناطيس الكهربائي هو النموذج الذي يتم تشغيله بواسطة الرافعة والذي يلتقط السيارات وخردة المعادن، ويوضح هذا النموذج إحدى المميزات المرغوبة للمغناطيس الكهربائي ، حيث يصبح مغناطيسًا أو لا يصبح مغناطيسًا عند قلب المفتاح.
يعمل التيار الكهربائي الذي يدور حول قلب حديدي على محاذاة ذرات الحديد لجعل قلب الحديد مغناطيسًا.
التطبيق الأصغر هو جرس الباب حيث يحرك مغناطيس كهربائي مهاجمًا لضرب الجرس، ومكبرات الصوت هي تطبيق آخر للمغناطيسات الكهربائية، حيث يتم توصيل مخروط ورقي بمغناطيس كهربائي، يتم التحكم فيه بواسطة تيار كهربائي متغير، بعدها يغني المغني، ويتولد تيار كهربائي مطابق، ويتلقى المغناطيس الكهربائي مدخلات إيقاعية ويهتز المخروط الورقي لإعادة إنتاج صوت المغني.
المحركات
تستخدم المحركات المجالات المغناطيسية لتدوير عمود الدوران، ونظرًا لتغير التيار الكهربائي المتجه إلى المحرك – كل التيارات المتولدة تفعل ذلك – فإنه يتسبب في ارتفاع وانخفاض المجالات المغناطيسية لدفع قلب المحرك حوله.
المحركات موجودة في كل مكان ، هناك في السيارات، وهناك واحد في كل جهاز، وواحد في جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتشغيل القرص الصلب، وهناك واحد في الباب التلقائي في السوبر ماركت.
مخزن المعلومات
عندما يتحرك مغناطيس كهربائي صغير فوق منطقة على وسيط تخزين بيانات مغناطيسي ، فإنه سيترك بقعة ممغنطة إذا تم تشغيل المغناطيس الكهربائي ولا توجد بقعة ممغنطة إذا تم إيقاف تشغيل المغناطيس الكهربائي.
في وقت لاحق، يتم تحريك حلقة من الأسلاك بسرعة عبر البقعة وسيؤدي الحقل من النقطة الممغنطة إلى إحداث تيار كهربائي ضئيل، وبهذه الطريقة تتم قراءة المعلومات وتسجيلها، ونظرًا لأن جهاز القراءة / الكتابة لا يضطر في الواقع إلى لمس الوسيط للتسجيل بواسطة المجال المغناطيسي، يمكن للأجهزة أن تتخطى بعضها البعض بسرعة كبيرة ويمكن قراءة البيانات وتسجيلها بسرعات هائلة.
المجال المغناطيسي للأرض
اللب الداخلي والخارجي للأرض من المعدن، لكن اللب الخارجي يظل سائلاً بينما يحافظ الضغط على اللب الداخلي صلبًا.
اللب الخارجي السائل يتحرك باستمرار، وهذا المعدن المتحرك يولد مجالًا مغناطيسيًا حول الكوكب، وهذا المجال المغناطيسي يجعل نقطة البوصلة إلى الشمال أو الجنوب، كما أنه يحمي الكوكب من أشعة الشمس الضارة.
حقائق حول المجال المغناطيسي للأ{ض
- تعمل الحرارة ودوران الأرض على إبقاء اللب الخارجي متحركًا، وتسبب هذه الحركة تيارات كهربائية في القلب، والتي تتكون في الغالب من الحديد، وتخلق التيارات الكهربائية مجالًا مغناطيسيًا يمتد إلى الفضاء.
- يميل المجال المغناطيسي قليلاً عن محور الأرض.
- في بعض الأحيان يكون المجال المغناطيسي أقوى منه في الأوقات الأخرى، وفي بعض الأحيان، تتحرك محاذاة المجال المغناطيسي من محور دوران الأرض، ويستمر القطب الشمالي المغناطيسي في الحركة.
الآن ، القطب الشمالي المغناطيسي قريب جدًا من محور الأرض، وقبل مائة عام ، كان في القطب الشمالي بكندا. - يتحرك القطب الجنوبي المغناطيسي.
- الغلاف المغناطيسي هو القوة المغناطيسية التي تمتد إلى الفضاء، حيث تعمل هذه القوة كدرع يحمي الأرض من الغازات الضارة و الجزيئات المشحونة التي من شأنها تدمير الغلاف الجوي.
