تُعرف المنطقة التي تظهر فيها آثار القوة المغناطيسية حول المغناطيس باسم الحقل المغناطيسي. وهو مجال قوة غير مرئي يحيط بالمغناطيس ويمتد حتى مسافة معينة حوله. يُمكن اكتشاف الحقل المغناطيسي باستخدام مواد معينة، مثل الحديد والنيكل والكوبالت، والتي تُصبح ممغنطة مؤقتًا عند وضعها في الحقل.
خصائص الحقل المغناطيسي
- يُمتد الحقل المغناطيسي في جميع الاتجاهات حول المغناطيس، وله قطبان: شمالي وجنوبي.
- خطوط المجال المغناطيسي هي خطوط وهمية تُمثل اتجاه القوة المغناطيسية في نقطة معينة.
- تكون كثافة الحقل المغناطيسي أكبر بالقرب من المغناطيس وتضعف كلما ابتعدت عنه.
- تتجاذب الأقطاب المغناطيسية المتعاكسة وتتنافر الأقطاب المتشابهة.
- يُمكن استخدام الحقل المغناطيسي لفرز المواد المغناطيسية من المواد غير المغناطيسية.
تطبيقات الحقل المغناطيسي
{|}
- تُستخدم الحقول المغناطيسية في المحركات الكهربائية والمولدات لتوليد الطاقة والحركة.
- تُستخدم في أجهزة الرنين المغناطيسي (MRI) لتصوير الأعضاء والأنسجة الداخلية للجسم.
- تُستخدم في أجهزة الاستشعار المغناطيسية للكشف عن المعادن والأجسام المغناطيسية.
- تُستخدم في البوصلات لتحديد الاتجاهات.
- تُستخدم في بطاقات الائتمان والهواتف المحمولة لتوفير الأمان.
أنواع المغناطيس
- المغناطيس الطبيعي: هو مغناطيس موجود في الطبيعة، مثل المغناطيت.
- المغناطيس الصناعي: هو مغناطيس يُصنع من مواد مغناطيسية، مثل الحديد والصلب.
- المغناطيس الكهربي: هو مغناطيس يُنشأ عن طريق تدفق التيار الكهربائي في ملف.
وحدة قياس الحقل المغناطيسي
وحدة قياس الحقل المغناطيسي هي تسلا (T) أو غاوس (G)، حيث 1 تسلا = 10000 غاوس.
خطوط الحقل المغناطيسي
خطوط الحقل المغناطيسي هي خطوط وهمية تُمثل اتجاه القوة المغناطيسية في نقطة معينة. تتدفق خطوط الحقل المغناطيسي من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي للمغناطيس.
{|}
قوة لورنتز
قوة لورنتز هي القوة التي تؤثر على شحنة متحركة في حقل مغناطيسي. تُعطى قوة لورنتز بالمعادلة التالية: F = qvBsinθ، حيث F هي قوة لورنتز، وq هي شحنة الجسيم، وv هي سرعته، وB هي كثافة الحقل المغناطيسي، وθ هي الزاوية بين سرعة الجسيم واتجاه الحقل المغناطيسي.
الخلاصة
الحقل المغناطيسي هو منطقة حول المغناطيس حيث تظهر آثار القوة المغناطيسية. وهو مجال قوة غير مرئي يمتد حتى مسافة معينة حول المغناطيس. للحقل المغناطيسي خصائص وتطبيقات عديدة، وهو أساس العديد من الأجهزة والتكنولوجيات الحديثة.
{|}