المغناطيس
المغناطيس هو مادة تتمتع بقدرة على جذب الحديد، وخلق مجال مغناطيسي من حوله. في أواخر القرن التاسع عشر، تم اكتشاف أن معظم المواد التي نعرفها تتسم بخصائص مغناطيسية، حتى لو كانت بحدود بسيطة. ومن بين هذه الخصائص البارزة نجد المغناطيسية المعاكسة، التي تجعل المادة تتعرض لقوة تنافر ضعيفة من قبل قطبي المغناطيس. كما أظهرت بعض المواد الأخرى قدرتها على أن تصبح مغناطيسية، إلا أن هذه الخاصية تزول عندما يتم إزالة المغناطيس. وفي النهاية، تبين أن هناك ثلاث مواد قادرة على الاحتفاظ بمغناطيسيتها بشكل دائم، وهي: الحديد، والنيكل، والكوبالت.
خصائص ومفاهيم مغناطيسية
تتضمن المغناطيس مجموعة من الخصائص والمفاهيم المهمة، منها:
- تُسمى كل نهاية من المغناطيس قُطبًا، ويُلاحظ أن تأثير المغناطيس يكون أقوى عند هذه الأقطاب. وتجدر الإشارة إلى أن أحد تلك الأقطاب سيشير دائمًا نحو الشمال عند تعليق المغناطيس من المنتصف.
- يُطلق على القطب الذي يشير إلى الشمال الجغرافي اسم القطب الشمالي، بينما يُعرف القطب الآخر بالقطب الجنوبي. ومن المهم الانتباه إلى أنه لا يمكن الحصول على قطب شمالي أو جنوبي منفرد.
- تحدث قوة التنافر بين الأقطاب المتشابهة، بينما يحدث التجاذب بين الأقطاب المختلفة عند تقاربها.
- تُعرف القوة المغناطيسية المؤثرة في البيئة المحيطة بالمجال المغناطيسي.
كيفية صناعة المغناطيس
تختلف أنواع المواد المستخدمة في صنع المغناطيس، ومعها تختلف عمليات التصنيع. على سبيل المثال، يتم تصنيع المغناطيس الكهربائي باستخدام تقنيات صب المعادن، بينما تُشكّل أنواع أخرى من المغناطيس عبر عملية بثق بلاستيكية تتضمن خلط المواد وتسخينها، ودفعها من خلال فتحة تحت ضغط.
تُشكّل مغناطيسات أخرى باستخدام تقنية ميتالورجيا المساحيق، والتي تعرض مسحوق المعدن لحرارة وضغط عالٍ، ثم يتم تطبيق قوى مغناطيسية لتكوين المغناطيس. وتُضع المادة الناتجة عن عملية الضغط والحرارة بين أقطاب مغناطيس كهربائي قوية جداً، ويتم توجيهها وفقًا لجهة المغنطة المطلوبة، مما يجعل المادة تتحول إلى مغناطيس دائم وقوي.