مغناطیس چیست ؟

مغناطیس نوعی پدیده فیزیکی است که میدانهای مغناطیسی را بوجود می آورد و بعنوان پدیده ای جاذب و دافع تعریف میشود که بواسطه یک بار الکتریکی متحرک تولید می شود . به عبارت بهتر جریانهای الکتریکی و گشتاور مغناطیسی در ذرات بنیادی مولد میدانهای مغناطیسی هستند. همچنین گشتاور مغناطیسی به قدرت مغناطیسی و جهت گیری یک آهنربا گفته میشود که یک میدان مغناطیسی را تولید می کند. آشناترین و ساده ترین نمونه ی مغناطیس نوار آهنربایی است که به سمت یک میدان مغناطیسی جذب می شود و می تواند آهنرباهای دیگر را جذب یا دفع کند. درباره مغناطیس درمانی اینجا را بخوانید

با عبور جریان الکتریکی از یک سیستم رسانا یا نیمه رسانا، در اطراف آن میدانهای مغناطیسی تشکیل میگردند. این میدان مدور بوده و شدت آن نیز قابل اندازه گیری است. در واقع چگالی شدت میدان مغناطیسی بواسطه خطوط نیروی مغناطیسی در حوالی و مرکز سیستم یا بوبین ایجاد می شود که آن را با واحد Gauss یا Tesla (گاوس یا تسلا) اندازه می گیرند.

بیشترین تأثیرات مگنتی در مواد فرومغناطیسی رخ می دهد که توسط میدانهای مغناطیسی به شدت جذب شده و برای تبدیل شدن به آهنربای دائمی ، مغناطیسی می شوند و خودشان نیز میتوانند به میدان های مغناطیسی تبدیل گردند. با اینحال تعداد کمی ماده فرومغناطیس وجود دارند که معروفترین آنها آهن ، کبالت و نیکل و آلیاژهای آنها هستند. پیشوند فرو (در فرومغناطیس) به آهن اشاره دارد که در واقع فرو به معنی آهن در زبان لاتین است چون مغناطیس برای اولین بار در سنگ آهن مشاهده شده است.

اگرچه بیشترین تاثیرات مغناطیسی در جهان بر مواد فرومغناطیسی است اما تقریبا تمام مواد در عالم هستی تا حدودی تحت اثر میدان مغناطیسی و یا انواع دیگر مغناطیس هستند. مواد پارامغناطیس مثل آلومینیوم و اکسیژن به میزان ضعیفی در میدانهای مغناطیسی کاربردی جذب میشوند و موادی هم که تا حد کمی توسط مغناطیس دفع میشوند را دیامغناطیس یا ضدفرومغناطیس مینامند که مس و کربن از این دسته اند.

نام مغناطیس یا مگنت ریشه در زبان یونانیان باستان دارد. به عقیده مورخان وجه تسمیه مغناطیس (مگنتیسم) به کلمه مگنت لیتوس برمیگردد که به معنای سنگ ناحیه مگنسیا است و مگنسیا ناحیه ای در یونان قدیم بوده که به داشتن سنگ های آتش فشانی مغناطیسی مشهور بوده است. با وجود این تا سال ۱۸۱۹ میلادی در حالی که آهن ربا برای قرنها شناخته شده بود، توضیح جامع و کاملی در مورد عملکرد آن وجود نداشت تا هنگامی که در این سال هانس کریستین به طور تصادفی میدانهای مغناطیسی را در اطراف سیمهای زنده کشف کرد. بعدها رابطه الکتریسیته و مغناطیس توسط جیمز کلرک ماکسول در سال ۱۸۷۳ شرح داده شد و در سال ۱۹۰۵ در نظریه نسبیت انیشتین گنجانیده شد.

آهنرباها هنگامی تشکیل می شوند که مواد فرومغناطیسی یا پارامغناطیسی در معرض میدان الکترومغناطیسی قرار بگیرند. آهن ربا ویژگی های خاصی را نشان می دهد که بترتیب مهمترین آنها بشرح زیر میباشند :

یک میدان مغناطیسی در اطراف هر آهنربا وجود دارد.
آهنرباها مواد فرومغناطیسی و پارامغناطیسی را جذب می کنند و می توانند آنها را به آهنربا تبدیل کنند.
یک آهنربا دارای دو قطب است که توسط قطب های موافق دفع می شود و قطب های مخالف را به سمت خود جذب می کند.
قطب شمال توسط قطب شمال آهنرباهای دیگر دفع می شود و به سمت قطب های جنوبی آنها جذب می شود.
قطب جنوبی یک آهنربا توسط قطب جنوب آهنربای دیگر دفع می شود اما به قطب شمال آنها جذب می شود.
آهنرباها همیشه به عنوان دوقطبی وجود دارند به عبارت دیگر ، شما نمی توانید یک آهنربا را به نصف برش دهید تا از شمال و جنوب جدا شود. برش آهنربا باعث ایجاد دو آهنربای کوچکتر می شود که هر کدام قطب های شمالی و جنوبی مجزا دارند.
قطب شمالی یک آهنربا به طرف قطب مغناطیسی کره زمین جذب می شود ، در حالی که قطب جنوبی یک آهنربا به سمت قطب مغناطیسی جنوب زمین جذب می شود. البته این مطلب بسیار گیج کننده تر خواهد بود اگر شما قطب های مغناطیسی سیارات دیگر را در نظر بگیرید چون اگر کل عالم هستی را یک ابر مغناطیس بزرگ در نظر بگیرید . در بررسی عملکرد آهنربا قطب شمال هر سیاره واقعاً قطب جنوب بحساب خواهد آمد!

برخی منابع :

اثر مغناطیس بر مغز