مدونة أم عبد الرحمان: المغناطيس

تسمى المغانط بثنائيات القطب لأن لها قطبين وهما طرفان محددان ، أحدهما يسمى القطب الشمالي والآخر القطب الجنوبي ..
عندما نقرب مغناطيسين من بعضهما نلاحظ أنهما يتجاذبان، وبالتحديد القطبان المختلفان ، أما القطبان المتشابهان فيتنافران ..
يحيط بالمغناطيس ما يسمى بالمجال المغناطيسي الذي يُعرف من خلال الآثار التي يحدثها ..
في واقع الأمر تسعى المغانط لأخد اتجاه معين في هذا المجال المغناطيسي لمغناطيس آخر،
فلنأخذ مثلا مغناطيسا يحيط به مجاله المغناطيسي، ولنضع مغناطيسا آخر على مسافة محددة منه بحيث يستطيع الدوران حول نفسه (يمكن لهذا الغرض تعليق مغناطيس بخيط أو استعمال ابرة ممغنطة )، سوف نلاحظ ان المغناطيس الثاني يدور ليتجه بقطبه الشمالي ليكون أقرب ما يمكن من القطب الجنوبي للمغناطيس الأول ، أي أنه يتجه في منحى الحقل المغناطيسي للمغناطيس الأول ..

في هذا الشكل ، تم تمثيل مغناطيس كبير وخطين من خطوط مجاله المغناطيسي..
نلاحظ ان المغناطيسين الصغيرين يتجهان وفق خطوط المجال، بمعنى أن قطبيهما الجنوبيين يشيران إلى القطب الشمالي للمغناطيس الكبير وبالتالي فاتجاه المغانط وفق خطوط المجال هو أيضا تفسير لتجاذب الأقطاب المختلفة...
بالاضافة إلى ذلك تبحث المغانط عن مناطق المجال المغناطيسي الأكثر قوة ، وكلما اقتربنا من المغناطيس كلما كان مجاله أقوى، لهذا فالمغانط تميل إلى التجاذب بل إلى الالتصاق إن أمكن ..

لدينا هنا مغناطيس ملتصق مع آخر يماثله ، لأن مناطق المجال المغناطيسي القوية للمغناطيس الأول توجد قريبة جدا من المغناطيس الثاني.
وفي الواقع يتحول المغناطيسان بعذ ذلك إلى مغناطيس واحد كبير، بمعنى أننا إذا قمنا بتسطير خطوط المجال للمغناطيسين المتحدين ، سوف تكون خطوط مجال لمغناطيس واحد كبير.
نستطيع أيضا القيام بالعكس أي تقسيم مغناطيس إلى قطعتين ، ثم نقسيم القطع المحصل عليها أيضا ..إلى أن نحصل دقائق تتصرف مثل مغانط متناهية في الصغر..

المجال المغناطيسي الأرضي

مصدر الصورة schoolarabia.net

للأرض مجال مغناطيسي خاص بها مثل المغناطيس تماما ، والقطب الجنوبي المغناطيسي للأرض يتطابق تقريبا مع القطب القطب الشمالي الجغرافي (الحقيقي )، والعكس صحيح، لذلك، إذا أخذنا مغناطيسا خفيف الوزن (ابرة ممغنطة مثلا )، وتركناه حر الحركة فإنه سوف يتجه وفق خطوط المجال المغناطيسي الأرضي، أي في الإتجاه شمال - جنوب، بحيث سيصوب قطبه الجنوبي في اتجاه القطب الشمالي المغناطيسي للأرض ، وقطبه الشمالي في اتجاه القطب الجنوبي المغناطيسي للأرض ، وهذه طريقة لتحديد المواقع في كل مناسبة ، وعليه فقد سُمّي طرف المغناطيس المتجه تقريبا إلى الشمال الجغرافي بالقطب الشمالي..
وهذا يعني أن القطب الشمالي للأرض هو في واقع الأمر قطب مغناطيسي جنوبي ، لأن الاقطاب المغناطيسية الشمالية تجذب من طرف الأقطاب المغناطيسية الجنوبية

الحيوانات وتحديد الاتجاه في المجال المغناطيسي للأرض

زيادة على ذلك تستطيع عدة حيوانات أن تحدد اتجاهها اعتماداعلى خطوط المجال المغناطيسي الارضي ، حيث أن أدمغتها تحتوي على جزيئات مغناطيسية لها وظيفة البوصلة، ووجد الباحثون أن حساسية هذه البلورات تجاه أية تقلبات في شدة المجال المغناطيسي الأرضي مهما كانت ضعيفة هي حساسية دقيقة تساعدها على المقارنة بين شدة المجال المغناطيسي في الأرض التي توجّه إليها وشدته في موطنه الأصلي ..

البوصلة

تحتوي البوصلة علي مؤشر مغناطيسي (إبرة مغناطيسية) يدور بحرية ليوجه نفسه بدقة علي المجال المغناطيسي للأرض ودائما تتجة نحو الشمال مما يتيح معرفة باقى الإتجاهات لأن الشرق يعرف من طلوع الشمس مثلا . تعد البوصلة أداة ملاحيه هامه خاصة عند دمجها مع الساعة في أداة واحدة و لقد ساعدت كثيرا علي جعل التجارة و السفر أكثر أمانا و فعالية. إلا أن استعمالها الآن أصبح نادرا في المجالات الرئيسية و ذلك بسبب استخدام نظام التوجيه بالأقمار الصناعية..

تجارب : صنع بوصلة بسيطة

المثال الأول