القوة المغناطيسية - فيزياء 2007

                                         القوة المغناطيسية

المغناطيسية هي ظاهرة موجودة في الطبيعة وعرفها الإنسان منذ القدم، واستخدمها في الملاحة والبوصلة حيث عرفت المعادن المغناطيسية مثل المغنتيت، التي تولد حولها مجالًا مغناطيسيًا يؤثر في المواد المغناطيسية الأخرى، ويصنع المغناطيس الدائم من مواد قابلة للتمغنط مثل الحديد والنيكل والكوبالت، يحتوي على قطبين: القطب الشمالي والقطب الجنوبي، وعند تعليق المغناطيس بشكل حر، فإن قطبه الشمالي يتجه نحو الشمال والعكس صحيح. ومن المهم ملاحظة أنه لا يوجد قطب مغناطيسي مفرد؛ فالأقطاب دائمًا تكون في شكل أزواج.

المجال المغناطيسي خصيصة للحيز الذي يكون حول المغناطيس وتؤثر هذه القوى على المغانط والمواد المغناطيسية الأخرى، حيث يمثل تأثير المجال المغناطيسي في قوة مغناطيسية تجذب أو تتنافر بين الأقطاب ويُعرف المجال المغناطيسي بكونه كمية متجهة تُوصف بخطوط وهمية مقفلة تخرج من القطب الشمالي وتدخل في القطب الجنوبي خارج المغناطيس، وتكمل مسارها داخل المغناطيس من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي. تتوزع هذه الخطوط لتحديد اتجاه المجال عند أي نقطة على المماس للخط عند تلك النقطة. يمكن استخدام برادة الحديد لرسم خطوط المجال المغناطيسي.

من إحدى التطبيقات التكنولوجية المهمة للمغناطيسية هي مطياف الكتلة، الذي يُستخدم لقياس كتل الجسيمات الذرية وتحليل مكونات العينة المجهولة حيث يتم تحويل العينة إلى حالة غازية. تتحرك الأيونات بسرعة متساوية في جهاز المطياف، وتؤثر عليها القوة المغناطيسية، مما يجعلها تسلك مسارًا دائريًا. هذه التقنية تُستخدم بشكل رئيسي في تحليل العناصر والمركبات الدقيقة.

أيضًا، من التطبيقات التكنولوجية المهمة مسارع السينكروترون، الذي يُستخدم لإنتاج أشعة كهرومغناطيسية. حيث يستخدم مجال كهربائي يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة مثل الإلكترونات والبروتونات واكسابها سرعات عالية حتى تقترب من سرعة الضوء. ثم تمر الجسيمات عبر مسار حلقي محاط بأقطاب مغناطيسية، فتدخل الجسيمات المسرعة إلى مسار حلقي محاط بأقطاب مغناطيسية .

ومن التطبيقات التكنولوجية يتبين لنا أهمية القوة المغناطيسية حيث يمتد أثرها في العديد من المجالات العلمية والصناعية.

   وللتعرف أكثر إلى درس القوة المغناطيسية جهزت لكم منصة جو أكاديمي شرحاً تفصيليًا للدرس وأوراق عمل خاصة في هذا الدرس وحل الأسئلة الخاصة به وللاطلاع عليها من خلال الرابط الخاص بالدرس  اضغط هنا.