صناعة المغناطيس

صناعة المغناطيس


المغناطيس

يُطلق مُسمّى مغناطيس على أيّ مادة لها القدرة على توليد حقل مغناطيسيّ وبالتالي جذب المواد القابلة للانجذاب لها، ويمكن تعريف المغناطيس (Magnet)، بأنّه عبارةٌ عن مادة لديها القابليّة الكاملة للمغنطة، بينما تعرف المادة المنجذبة للمغناطيس بأنّها موادٌ ممغنطة وهي تلك المواد التي يجذبها المغناطيس بشدة إليه، ومن هذه المواد الحديد، والكوبلت، والنيكل.

يعود تاريخ قصة المغناطيس إلى العصور القديمة، وتبدأ قصته بأنّ راعياً للغنم كان يرعى غنمه في أحد المراعي فلفت انتباهه بأن عصاه المصنوعة من الحديد قد انجذبت إلى بعض أنواع الحجارة، فكان أول من اكتشف هذه الحجارة ثمّ أُطلق عليها مُسمّى الحجارة المغناطيسية، ودارت أحداث هذه القصة في منطقة تقع بالقرب من تركيا في منطقة آسيا الصغرى.

يتخذ المغناطيس الخام عدداً من الصفات كاللون الأسود، والصيغة الكيميائية Fe3O4، ويتألّف المغناطيس بشكلٍ عام من مادتي أكسيد الحديد المغناطيسيّ والماجنتايت، ويستقطب المواد المغناطيسيّة كالحديد، والكوبلت، والنيكل أيضاً، ولا يتخذ شكلاً محدّداً في التكوين، وللمغناطيس قطبان أحدهما شماليّ والآخر جنوبيّ يتحركان بشكلٍ أفقيّ عند تعليقه حرّاً.

خصائص المغناطيس
  • المجال المغناطيسي: وهو المجال الذي تتبعه المغناطيسيّة الأرضية باتجاه الإبرة المغناطيسيّة، وتتصف بصفتين خاصتين، وهما:
    • الاتجاه؛ حيث يعمل المغناطيس على تحديد الاتجاه الذي تتبعه إبرة البوصلة.
    • الشدة: وهي القيمة الناتجة إثر انصياع الإبرة المغناطيسيّة للاتجاه.
  • العزم المغناطيسي: وغالباً ما يكون ثنائي الأقطاب، وهو عبارةٌ عن القيمة أو الكميّة التي توجّه المغناطيس، ويمنح العزم المغناطيسيّ للمغناطيس خواصّه العامة.
  • المغناطيسية: ويرمز لها بـM، ويمكن قياس المغناطيسيّة بالمتر المكعب، ويُطلق عليها قيمة العزم المغناطيسيّ، وتبلغ قوة عزم المغناطيس غالباً ما بين 1,0 أمبير متر مربع، أمّا فيما يتعلق بالحجم فيصل إلى سنتمتر مكعب وصيغتها الرياضيّة على النحو 1X10-6 متر³، أي ما يساوي 100 ألف أمبير لكلّ مترٍ.

صناعة المغناطيس

يدخل المغناطيس بعدة مجالات في حياتنا اليوميّة، ويتطلّب الأمر بذلك استخدام المغناطيس الصناعيّ عوضاً عن الطبيعيّ وذلك لصعوبة تشكيل الطبيعيّ، وفي الوقت الحالي يُعتبر النوع السائد هو ذلك الشبيه بالقضيب المُسطّح، والاسطواني، وحرف U.

يُشار إلى أنّ المغناطيس قد صُنع لأول مرة من مادة الفولاذ، مع تقدّم الزمن أصبحت المغانط الحديثة أكثر قوة من القديمة، وتنشطر إلى نوعين رئيسييّن، وهما:

  • السبائك المغناطيسيّة (Alloy Magnets)، يمتاز هذا النوع من المغناطيس باحتوائه على الفلزّات كالألمنيوم، والكوبلت، والنحاس، والنيكل، والحديد.
  • المغانط الخزفيّة (Ceramic Magnets)، تُعتبر مادة الفريت، وأكسيد الحديد، وأكسيد الباريوم، من المكوّنات الأساسيّة في صناعة المغانط الخزفيّة، وتتسم بالهشاشة، وأنّها عبارة عن مسحوقٍ ناعم جداً، ويُستخدم غالباً في صناعة البوصلة كتطبيق واقعيّ للتوجهات الشماليّة والجنوبيّة، بالإضافة إلى المولّدات والمحرّكات الكهربائيّة.