ما هو المغناطيس - magnet؟ تعريف المغناطيس الكهربائي - Definition of Electromagnet تعريف المغناطيس الدائم - Definition of Permanent magnet الفرق بين المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم ما هو المغناطيس – magnet؟ تُعرف المادة التي تمتلك مغناطيسية باسم "المغناطيس". يولد المغناطيس مجالًا مغناطيسيًا يمثل القوة المغناطيسية الموجودة داخل المغناطيس والمنطقة المحيطة به. إنّ المجال المغناطيسي متجه بطبيعته ويتم تحديد قوته من خلال كثافة خطوط المجال. هذا بسبب تجميع خط المجال. تتنافر أقطاب المغناطيس المتشابهة مع بعضها البعض بينما تجذب أقطاب المغناطيس المختلفة بعضها البعض. وهناك نوعان من المغناطيس: المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم. تعريف المغناطيس الكهربائي – Definition of Electromagnet: المغناطيسات الكهربائية هي المادة التي تنتج مجالًا مغناطيسيًا نتيجة لتدفق التيار الكهربائي. تتشكل هذه عن طريق لف سلك موصل حول قلب معدني ناعم. في الأساس، عندما يتم توفير الإثارة للسلك بواسطة مصدر، يتدفق التيار الكهربائي عبر السلك. يؤدي هذا إلى تكوين مجال مغناطيسي حول الملف، مما يتسبب في تمغنط المعدن. المجال المغناطيسي الذي تنتجه المغناطيسات الكهربائية ذو طبيعة مؤقتة حيث يعتمد توليد المجال المغناطيسي على تدفق التيار.
اقرأ أيضاً مكونات الحاسوب كيفية عمل منتدى ما هو المغناطيس الكهربائي؟ المغناطيس كهربائي، هو جهاز يكون من الداخل عبارة عن مادة مغناطيسية محاطة بملف يمر من خلاله تيار كهربائي لمغنطة المادة المغناطيسية، يتم استخدام المغناطيس الكهربائي حينما تكون هناك حاجة إلى مغناطيس يمكن التحكم فيه، كما هو الحال في الأجهزة التي يتم فيها تغيير التدفق المغناطيسي أو عكسه أو تشغيله وإيقافه. [١] مبدأ عمل المغناطيس الكهربائي يخلق التيار الكهربائي الذي يسري في سلك مستقيم، مجالًا مغناطيسيًا حوله، عن طريق لف الأسلاك النحاسية حول القلب المغناطيسي (Magnetic core) في اتجاه معين، وعند الرغبة بزيادة الكثافة للمجال المغناطيسي، فيجب القيام بعمل لفات متعددة من الأسلاك النحاسية، مع الانتباه لعدم لف السلك في الاتجاه المعاكس لأن هذا سيلغي تأثير اللف السابق. [٢] تعمل الذرات داخل المادة المعدنية المصنوع منها القلب المغناطيسي التي يتم لف السلك حوله، كمغناطيس طبيعي نظرًا لوجودها في اتجاه عشوائي، حيث تلغي كل ذرة تأثير الأخرى، وتتأثر قوة المجال المغناطيسي بقيمة التيار الذي يمر عبر السلك، ولكن عند نشوء المجال المغناطيسي الناتج من سريات التيار في الملفات، تغير ذرات المادة اتجاهها بمحاذاة المجال المغناطيسي.
ومع ذلك، على الرغم من أنّ المغناطيس الدائم يحافظ على المجال المغناطيسي بشكل دائم لفترة طويلة جدًا إذا ضاعت الخاصية المغناطيسية، فإنّ المادة تكون عديمة الفائدة. يعد الملف اللولبي المتعرج (solenoid winding) عبر لب الحديد مثالًا على المغناطيس الكهربائي، بينما بالنسبة للمغناطيس الدائم، فإنّ المغناطيس الشريطي (bar magnet) هو مثال عليه. التكلفة الأولية للمغناطيس الكهربائي منخفضة ولكنّها تتطلب مصدرًا مستمرًا للطاقة لإنتاج مجال مغناطيسي. على عكس المغناطيس الدائم، فهو أكثر تكلفة نسبيًا من المغناطيسات الكهربائية ولكنّه لا يتطلب مصدر طاقة خارجي. نظرًا لأنّ المغناطيسات الكهربائية تحتاج إلى اقتران نحاسي، فإنّها تحتاج إلى مساحة أكبر بينما المغناطيس الدائم له هيكل مضغوط نسبيًا. تعتمد قطبية المغناطيسات الكهربائية على اتجاه تدفق التيار وبالتالي يمكن أن تتنوع. ومع ذلك، فإنّ القطبية في حالة المغناطيس الدائم ثابتة ولا يمكن تغييرها. لذلك، نستنتج أنّ المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي يعتمد على التيار وبالتالي فهو مؤقت بطبيعته. بينما مجال المغناطيس الدائم يكون دائمًا ممغنطًا.
خصائص المغناطيس خاصية جذابة - تجذب المغناطيسات المواد المغناطيسية مثل الحديد والنيكل والكوبالت. خاصية النفور - مثل الأقطاب تتنافر بينما تتجاذب الأقطاب على عكس بعضها البعض. خاصية التوجيه - يشير المغناطيس المعلق بحرية دائمًا في اتجاه الشمال والجنوب. مبدأ عمل المغناطيس الكهربائي فكيف تعمل المغناطيسات الكهربائية؟ لنفكر في المسمار الحديدي نفسه. لماذا لا ينتج مجال مغناطيسي عندما لا يتأثر بمجال كهربائي؟ عادة ، يتم توجيه الذرات الموجودة في الظفر في اتجاهات عشوائية وتلغي المجالات المغناطيسية الفردية بعضها البعض. تحت تأثير التيار الكهربائي ، يتم إعادة توجيه هذه الذرات لبدء التوجيه في نفس الاتجاه. كل هذه المجالات المغناطيسية الفردية معًا تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا. مع زيادة التدفق الحالي ، تزداد درجة إعادة التوجيه هذه أيضًا ، مما ينتج عنه مجال مغناطيسي أقوى. بمجرد إعادة توجيه جميع الجسيمات تمامًا في نفس الاتجاه ، فإن زيادة تدفق التيار لن تؤثر على المجال المغناطيسي الناتج. في هذه المرحلة ، يُقال أن المغناطيس مشبع. استخدامات المغناطيس الكهربائي يتم إعطاء بعض استخدامات المغناطيس الكهربائي في النقاط المذكورة أدناه: مسرعات الجسيمات مكبرات الصوت الفصل المغناطيسي المحركات والمولدات الكهربائية أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي مفاتيح التحكم في المرحلات وسائل النقل أنظمة دفع المركبات الفضائية التدفئة التعريفي محركات الأقراص الصلبة عيوب الكهرومغناطيسية بعض عيوب الكهرومغناطيسية هي كما يلي: يسخنون بسرعة كبيرة يستهلك الكثير من الطاقة يمكنهم تخزين كميات هائلة من الطاقة في مجالهم المغناطيسي.
مبدأ عمل التلفاز: توفر الحقول المغناطيسية أداة بحث قوية لا يمكن للفيزياء الحديثة بدونها أن تنمو إلى نطاقها الحالي، يتمثل أحد المجالات الرئيسية للتطبيق في تفاعل المجالات المغناطيسية والجسيمات دون الذرية المشحونة، يمكن إعتبار الجسيم المتحرك الذي يحمل شحنة مثل الإلكترون، بمثابة تيار كهربائي ، ومثل السلك الحامل للتيار، يتعرض لقوة في مجال مغناطيسي. اتجاه القوة عمودي على كل من إتجاه حركة الجسيم والمجال المغناطيسي ، بحيث ينحرف الجسيم عن مساره الأصلي، يمكن إستخدام هذا المبدأ لتركيز تيار من الإلكترونات في حزمة ضيقة ولنحرف الحزمة عن طريق إنشاء مجالات مغناطيسية مناسبة، إما من مغناطيس دائم أو من مغناطيس كهربائي، يحتوي كل جهاز استقبال تلفزيوني على أنظمة تركيز وانحراف كهذه لمسح وجه أنبوب التلفزيون بشعاع إلكتروني. في التطبيقات العلمية، يتم استخدام نفس المبدأ في المجهر الإلكتروني، حيث يتم تمرير شعاع الإلكترونات عبر سلسلة من "العدسات" المغناطيسية، تماماً كما يمر الضوء عبر العدسات الزجاجية في المجهر التقليدي.