المغناطيس الكهربائي مقابل المغناطيس الدائم
المغناطيسات الكهربائية والمغناطيس الدائم موضوعان مهمان في النظرية الكهرومغناطيسية. تشرح هذه المقالة أساسيات المغناطيس والمغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم ووصف المغناطيسين بين المغناطيسين.
ما هو المغناطيس الكهربائي؟
لفهم المغناطيسات الكهربائية ، يجب على المرء أولاً فهم النظريات الكامنة وراء المغناطيسية. تحدث المغناطيسية بسبب التيارات الكهربائية. يبذل الموصل الحامل للتيار المستقيم قوة ، طبيعية للتيار ، على موصل حمل تيار آخر يوضع بالتوازي مع الموصل الأول. نظرًا لأن هذه القوة متعامدة مع تدفق الشحنات ، فلا يمكن أن تكون قوة كهربائية.تم تحديد هذا لاحقًا على أنه المغناطيسية.
يمكن أن تكون القوة المغناطيسية إما جذابة أو مثيرة للاشمئزاز ولكنها دائمًا ما تكون متبادلة. يمارس المجال المغناطيسي قوة على أي شحنة متحركة ، لكن الشحنات الثابتة لا تتأثر. دائمًا ما يكون المجال المغناطيسي لشحنة متحركة عموديًا على السرعة. تتناسب القوة المؤثرة على الشحنة المتحركة بواسطة المجال المغناطيسي مع سرعة الشحنة واتجاه المجال المغناطيسي.
المغناطيس له قطبان. يتم تعريفها على أنها القطب الشمالي والقطب الجنوبي. تبدأ خطوط المجال المغناطيسي في القطب الشمالي وتنتهي في القطب الجنوبي. ومع ذلك ، فإن خطوط المجال هذه افتراضية. وتجدر الإشارة إلى أن الأقطاب المغناطيسية لا توجد على أنها أحادية القطب. لا يمكن عزل القطبين. يُعرف هذا بقانون جاوس للمغناطيسية. المغناطيس الكهربائي هو مكون مكون من حلقات تحمل التيار. يمكن أن تكون هذه الحلقات بأي شكل ، لكن المغناطيسات الكهربائية الشائعة لها شكل ملفات لولبية أو حلقات.
ما هو المغناطيس الدائم؟
نظرًا لأن التيار الكهربائي هو الطريقة الوحيدة لإنشاء مغناطيس ، يجب أن يتكون المغناطيس الدائم من تيارات. كل ذرة لديها إلكترونات تدور حول نواة الذرة ، وهذه الإلكترونات لها خاصية تسمى الدوران الإلكتروني. هاتان الخاصيتان مسؤولتان عن المغناطيسية في المواد. يمكن تصنيف المواد في عدة فئات وفقًا لخصائصها المغناطيسية. المواد البارامغناطيسية والمواد Diamagnetic والمواد المغناطيسية المغناطيسية هي على سبيل المثال لا الحصر. هناك أيضًا بعض الأنواع الأقل شيوعًا مثل المواد المضادة للفرومغناطيسية والمواد المغناطيسية الحديدية. تظهر نفاذية المغناطيسية في الذرات ذات الإلكترونات المقترنة فقط. إجمالي دوران هذه الذرات يساوي صفرًا. تنشأ الخصائص المغناطيسية فقط بسبب الحركة المدارية للإلكترونات. عندما يتم وضع مادة مغناطيسية في مجال مغناطيسي خارجي ، فإنها ستنتج مجالًا مغناطيسيًا ضعيفًا مضادًا موازٍ للحقل الخارجي. تحتوي المواد البارامغناطيسية على ذرات بها إلكترونات غير متزاوجة. تعمل الدورات الإلكترونية لهذه الإلكترونات غير المزاوجة كمغناطيسات صغيرة ، وهي أقوى من المغناطيسات الناتجة عن الحركة المدارية للإلكترون.عند وضعها في مجال مغناطيسي خارجي ، فإن هذه المغناطيسات الصغيرة تتماشى مع المجال لإنتاج مجال مغناطيسي موازٍ للحقل الخارجي. المواد المغناطيسية الحديدية هي أيضًا مواد مغناطيسية ذات مناطق ثنائية الأقطاب المغناطيسية في اتجاه واحد حتى قبل تطبيق المجال المغناطيسي الخارجي. عندما يتم تطبيق المجال الخارجي ، فإن هذه المناطق المغناطيسية ستحاذي نفسها بالتوازي مع المجال بحيث تجعل المجال أقوى. تُترك المغنطيسية الحديدية في المادة حتى بعد إزالة المجال الخارجي ، لكن المغنطيسية البارامغناطيسية والنفاذية المغناطيسية تختفي بمجرد إزالة المجال الخارجي. المغناطيس الدائم مصنوع من هذه المواد المغناطيسية.
ما الفرق بين المغناطيسات الكهربائية والمغناطيس الدائم؟
• المغناطيس الدائم هو أيضًا مغناطيس كهربائي مع تدفق تيار مستمر ، مما يجعل كل ذرة مغناطيسًا.
• الكهرومغناطيسية تختفي بمجرد توقف التيار الخارجي ، لكن المغناطيسية الدائمة تبقى.
