تقاس قوة المجال المغناطيسي بوحدة تعتبر الفيزياء من أهم العلوم الأساسية والتي بدورها تكتشف أسرار وخفايا الكون مثل القوى والمجالات والسرعات وغيرها، كما تدرس تأثير المجال المغناطيسي. الشحنات الكهربائية والمجالات المشتقة منها، بالإضافة إلى تحليل المجالات الكهرومغناطيسية والمغناطيسية ودراسة الظواهر الناتجة عن تأثيراتها. والوحدات التي تعبر عن كل منها، ما هي الوحدة التي تقيس شدة المجال المغناطيسي، وكيف يحدث، وما تأثيره؟ وهذا ما سيتم توضيحه في السطور التالية.
المحتويات
يتم قياس شدة المجال المغناطيسي بالوحدات
وحدة تسلا، والتي يرمز لها بالحرف الإنجليزي T، هي الوحدة المستخدمة لقياس قوة المجال المغناطيسي في النظام الدولي للوحدات. وهي تقابل قوة نيوتن واحد التي تحدث عندما يمر تيار مقداره 1 أمبير عبر سلك طوله 1 متر، ويطلق على هذه الوحدة اسم الفيزيائي الأمريكي نيكولا تيسلا، الذي درس التيار المتردد وتأثيراته على وجه التحديد.[1]
ما هو المجال المغناطيسي
ويمثل المجال المغناطيسي بالمنطقة المحيطة بالمغناطيس، ويمكن لهذا المغناطيس أن يؤثر على أي جسم معدني يوضع ضمن هذه المنطقة، بحيث تختلف القوة التي يؤثر بها على حسب قرب الجسم وبعده عنه. يعتبر المجال المغناطيسي مجالا فيزيائيا لأنه ينشأ من حركة الإلكترونات داخل ذرات المادة المغناطيسية. هناك مجموعة من المواد في الطبيعة يمكن أن تنجذب إلى المغناطيس وتتأثر به، وأشهرها الحديد.
أنواع المغناطيس
هناك ثلاثة أنواع من المغناطيس يمكن مواجهتها في الحياة اليومية أو العملية، وهذه الأنواع هي:
- المغناطيس الدائم: هو مجموعة من المواد التي عند مغنطتها تظل تحت تأثيرها بشكل دائم. أفضل الأمثلة المعروفة للمغناطيس الدائم هي سبائك الألومنيوم والكوبالت والنيكل التي تسمى سبائك النيكو، بالإضافة إلى مغناطيس الفريت، الذي يتكون من مادة أقرب إلى السيراميك، ويتكون من النيكل مع إضافة الكوبالت أو السترينتيوم.
- المغناطيس المؤقت: يمكن التخلص من المجال المغناطيسي لمثل هذه المواد عن طريق إلغاء التأثير المسبب لهذا المجال، ومن أهم الأمثلة على ذلك عندما نقوم بمغنطة قطعة صغيرة من الحديد تصبح جاذبة لقطع الحديد الأخرى فترة قصيرة جداً ومن ثم يفقد هذه الخاصية.
- المغناطيس الكهربائي: هذا النوع من المغناطيس يصنع للاستخدام الذي يحتاج إلى مجالات قوية، ويتم ذلك عن طريق استخدام ملفات أو ملفات وتمرير تيار كهربائي متناوب من خلالها، مع وضع قطعة من الحديد في وسطها.
أجهزة قياس المجالات المغناطيسية
يتم استخدام مجموعة من الأجهزة لقياس المعلمات المتعلقة بالمجال المغناطيسي وهي:
مضاعفات تسلا
- يُرمز للكيلو تسلا الواحد بالرمز KT ويقابل 10³ تسلا.
- ميجا تيسلا، ويرمز لها بـ MT.
- جيجا تيسلا، ويرمز لها بـ GT.
أجزاء تسلا
- سينتي تسلا CT.
- ملي تسلا mT.
- مايكرو تسلا مايكرو T.
خصائص المغناطيس
يمتلك المغناطيس مجموعة من الخصائص، منها:
- الجذب: يمتلك المغناطيس خاصية جذب المواد الحساسة له عند وضعها ضمن المجال المتولد عنه، مثل جذب برادة الحديد.
- الاتجاه: الاتجاه الطبيعي للمغناطيس الذي يتحرك بحرية هو من الشمال إلى الجنوب، وهذا ما يفسر انحراف إبرة البوصلة دائما نحو الشمال، لأنها تتأثر بالمجال المغناطيسي للأرض.
- التنافر والجذب: تتجاذب الأقطاب المغناطيسية المختلفة، بينما تتنافر الأقطاب المتشابهة.
تطبيقات المغناطيس في حياتنا
يستخدم المغناطيس في العديد من التطبيقات في مختلف مجالات الحياة، ومن هذه الاستخدامات نذكر:
- فصل المواد المعدنية مثل الحديد والصلب عن أكوام القمامة.
- تصميم البوصلات.
- الكاميرات.
- مكبرات الصوت والميكروفونات.
- حمل الأشياء المعدنية الثقيلة ونقلها من مكان إلى آخر.
وبنهاية هذا المقال سنعرف أن شدة المجال المغناطيسي تقاس بوحدة واحدة. كما سيتم تعريف المجال المغناطيسي، وذكر أنواع المغناطيس، بالإضافة إلى خصائصه واستخداماته في الحياة اليومية.