صنع المغنطس واستخدامه

صنع المغنطس واستخدامه


كيف يصنع المغنطيس . أكثر المغانط المعروفة قطع من الفلز تجذب بعض الانواع الأخرى من الفلزات. وتحتفظ هذه المغانط بمغنطيسيتها بصفة دائمة. وتصنع أكثر المغانط الدائمة من الفولاذ، أو خليط من الحديد والنيكل والكوبلت ومواد أخرى يقال عنها إنها صلبة مغنطيسياً لأنها تتمغنط فقط في المجالات القوية. ويمكن صنع المغنطيس الدائم بعدة طرق. فتحريك مغنطيس دائم عبر الفولاذ يسبب مغنطته. ومرور تيار كهربائي خلال ملف من السلك _ أيضا _ يسبب مغنطة الفولاذ. وطرق- أو قرع مادة مغنطيسية في مجال مغنطيسي يساعد على مغنطتها. وفي الواقع يمكن مغنطة المواد المغنطيسية قليلا بطرقها في المجال المغنطيسي الضعيف للأرض. وعندما يلتقط مغنطيس دائم شيئا مثل مسمار من الحديد، فإن المسمار يصبح مغنطيسا مؤقتا. فالمسمار يستطيع جذب قطع أخرى من الفلزات وكذلك ينجذب إلى او يبتعد عن قطبي أي مغنطيس آخر. لكن المسمار سوف يحتفظ بالمغنطيسية مادام موجودا بالقرب من المغنطيس الدائم فقط. فإذا أبعد المغنطيس الدائم فإن المسمار لا يعمل مغنطيسا. ويقال عن المواد مثل الحديد في المسمار إنها لينة مغنطيسيا لانه يمكن مغنطتها في مجالات ضعيفة.

تصنع بعض المغانط من فلزات معينة ، بعد أن تتحد هذه الفلزات مع عنصر الأكسجين. وهذه المغانط تعرف بالمغانط الخزفية أو الحديديات، وقد تكون صلبة أو لينة. وكثير من المواد المغنطيسية الشائعة خليط من المواد الصلبة ‏واللينة ، يمكن مغنطتها بسهولة وقد تحتفظ ببعض مغنطيسيتها الدائمة.
‏
ويعمل الملف من السلك مثل المغنطيس الدائم تماما عندما يسري خلاله تيار كهربائي. فتصبح إحدى نهايتي الملف قطبا شماليا ، وتصبح الأخرى قطبا جنوبيا للمغنطيس الكهربائي. ولكن إذا انعكس اتجاه التيار فإن الأقطاب تتبادل مواقعها، ويبقى المغنطيس الكهربائي ممغنطا طالما كانت الكهرباء تمر خلاله. وأحيانا توضع مادة لينة مغنطيسيا مثل الحديد داخل جوف الملف. فالحديد يجعل مجال المغنطيس الكهربائي أقوى.

كيفية استخدام المغانط مختلفة الأشكال. تصنع المغانط بأشكال متعدده ، وتكون أقطابها في مواضع مختلفة. ولكل من هذه المغانط استخدامات خاصة. وعلى سبيل المثال ، يستخدم القضيب المغنطيسي الدائم ، في البوصلة المغنطيسية. فالإبرة المغنطيسية قضيب مغنطيسي يتجه نحو القطب الشمالي المغنطيسي للأرض. ولبعض الأبواب قضبان مغنطيسية مثبتة بالقرب منها ، لكي تبقيها مغلقة. وتتألف المساحيق المغنطيسية المستخدمة في الأشرطة ‏والأقراص من قضبان مغنطيسية دقيقة. ويمكن لي قضيب مغنطيسي دائم ء لكي يصبح على هيئة حدوة الفرس ، مما يقرب قطبيه كلا نحو الآخر ويجعل المجال المغنطيسي بينهما أقوى. ويستخدم مغنطيس حدوة الفرس عند الحاجة إلى مجال مغنطيسي قوي في فراغ مغير. فالصمامات الإلكترونية في أجهزة الرادار تحتاج إلى مغانط حدوة فرس قوية ، لكي تؤدي عملها. وتستخدم مغانط حدوة الفرس - كذلك - في بعض المحركات الكهربائية الصغيرة.

أما المغانط الدائرية فهي تشبه الأنبوبة الحلقية الصغيرة وليست لها أقطاب، وبدلا من ذلك تدور المغنطيسية داخل المغنطيس في أحد الاتجاهين. وكانت أجهزة الحاسوب الأولى تستخدم عددا من المغانط الدائرية لتخزين الأعداد أو المعلومات الأخرى .

والمغانط المشكّلة على هيئة أقراص لها قطب حول الحافة والقطب الآخر في المركز. وتستخدم في مكبرات الصوت في المذياع والتلفاز. أما المغانط ذات الشكل الأسطواني الطويل فهي تشبه القضبان المغنطيسية المستديرة. وللمغنطيس الأسطواني استخدامات خاصة مثل تثبيت المواد المغنطيسية في مواضعها في آلة ما.
‏
ويستخدم المغنطيس الكهربائي في حالة عدم الحاجة إلى المغنطيسية في جميع الأوقات. على سبيل المثال، يلتقط المغنطيس الكهربائي في خطاف المرفاع خردة الحديد التي يراد تحميلها في عربات القطار عندما تسري الكهرباء في الملف. وعندما يتعلق الحديد فوق العربه تُوقف ‏الكهرباء فيسقط الحديد في داخل العربة. وللمغنطيس الكهربائي عدة استخدامات في المنازل والمصانع وفي البحوث العلمية. وليس بإمكاننا أن نوقفه ونشغله فقط ولكن مجاله المغنطيسي أيضا أقوى مز مجال المغنطيس الدائم.

وتحتوي أجراس الأبواب الكهربائية والمحركات الكهربائية التي تستخدم في التجهيزات المنزلية على مغانط كهربائية. وكذلك المحركات الكهربائية الأكبر التي تستخدم في المصانع بها مغانط كهربائية. وتستخدم المذبذبات المغنطيسية المسماة المذبذبات فوق الصوتية المغنطيس الكهربائي لتحدث ذبذبات من السرعة بحيث لا يمكن سماعها. وتستخدم مثل هذه الذبذبات لتنظيف الساعات والآلات الدقيقة ، ولقطع المواد الصلبة مثل السليكون والجرمانيوم ، بل بإمكانها غرز الأنابيب داخل الأرض. وقد استطاع العلماء صناعة المغنطيس الكهربائي فائق التوصيل لمساعدتهم في دراسة تأثير المجالات القوية على مواد مختلفة.