بحث عن المغناطيس وخصائصه

إليكم مع الشرح بحث عن المغناطيس ، أكتشف الإنسان قديماً بعض أنواع الحجارة السوداء التي وجد أن لها قدرة على جذب القطع المعدنية إليها، فجذبت انتباه العلماء وشرعوا بدراستها لفهمها ومعرفة ظروف تكونها إلا أنهم لم يصلوا لظروف معلومة ومحددة ساهمت في تكوينها سوى أنها ربما تكون ناتجة عن تفاعل كل من عنصر الماغمايت وأكاسيد الحديد الأسود، وذلك ما يمنحها قوة مقاومة تجعل هذه الحجارة مُمغنطة بصفة دائمة.

ونستكمل كافة المعلومات عن تاريخ نشأة المغناطيس وخصائصه في مقالنا التالي من موقع موسوعة.

بحث عن المغناطيس

المغناطيس Magnet

• يمثل حجر المغناطيس أحد المعادن المنتشرة بكثرة في الطبيعة ويُعرف بكونه الحجر الخام لعنصر الحديد ذو الصفة المغناطيسية، ويُعد أحد المكونات الأولية للصخور النارية في الطبيعة.
• وقد تم معرفة معدن المغناطيس مُنذ زمن بعيد، وذلك لما يميزه من قوة مغناطيسية، وهي القوة التي تمنحه تأثيراً على بعض المواد المعدنية، مما يُسبب وقوعها في حالة تجاذب أو تنافر، ويأتي الحديد في مقدمو المواد المعدنية التي تتأثر بالقوة المغناطيسية لمعدن المغناطيس.
• بالرغم من عدم توصل العلماء للظروف المكونة لحجر المغناطيس بشكل أساسي إلا بعضهم قد أرجع قوة هذا المعدن وجاذبيته إلى المجال المغناطيسي القويّ لبرق وصواعق السماء، وذلك يرشدنا إلى تواجد حجر المغناطيس بشكل أساسي على ظهر الأرض وليس في باطنها.
• تحتوي الطبيعة على مركبان أساسيان يتخذان شكل حجارة ذات قدرة مغناطيسية طبيعية وهم البيروتيت وأكسيد الحديد الأسود والذي يعبر عنه كيميائياً الرمز Fe3O4.

اكتشاف المغناطيس للمرة الأولى

• لا يُعد حجر المغناطيس اكتشافاً حديث العهد، بل تم اكتشافه واستخدامه في زمن الحضارات اليونانية والصينية وشعوب الأولمك القديمة، كما أظهر العالم الأمريكي جون كارلسون أن شعوب الأولمك القديمة التي عاشت في أمريكا الجنوبية مُنذ ما يزيد عن ألف عام قبل الميلاد قد استخدمته في بناء المعابد وتحديد الاتجاهات الأصلية عند السفر.
• استطاع العالم اليوناني طاليس ( 6 ق.م) من التوصل إلى قوة الجذب المغناطيسية لمعدن الحديد، وقد أطلق عليه اليونانيون أسم ” الحجر العجيب “، ثم توصلت الحضارة الصينية إلى معدن المغناطيس في القرن 4 ق.م، والدليل على ذلك ذكرهم لبعض خصائصه واستخدامهم له في الملاحة البحرية في كتاب ” قلائد وادي الشيطان “.
• عرف العرب معدن المغناطيس وأخضعوه للفحص والدراسة وجاء ذلك في كتاب ” الجماهير في معرفة الجواهر ” للعالم المسلم البيروني، حيثُ جاء فيه شرحاً مفصلاً للمغناطيس وما يربطه مع حجر العنبر من صفات مشتركه، حيث تأتي صفة قوة الجذب هي الصفة الأبرز بينهما بالرغم من تمتع معدن المغناطيس بقوة جذب أكبر.
• وجاء في كتاب البيروني أن الأمم القديمة قد اعتادوا إلى صنع سفنهم البحرية من معدن الحديد، إلا أن الصينيين قد صنعوا سفنهم من الألواح الخشبية المصنوعة من شجر الزيتون، وذلك حتى يتجنبوا جذب قاع البحر لهذه السفن، بسبب انتشار معدن المغناطيس في قاعها بشكل كبير.

أصل تسمية المغناطيس

توجد العديد من الروايات حول أصل تسمية الحجر ذو قوة الجذب المعدنية باسمة ” مغناطيس” إلا أن أرجح هذه الروايات هي هاتان الروايتان:

• الرواية الأولى تُرجع أصل تسمية مغناطيس إلى اسم راعي الأغنام ” ماغنس ” الذي لاحظ انجذاب عصاه المعدنية لحجارة سوداء تتواجد في الأرض، كما انجذبت المسامير الموجودة في حذائه بشده نحو هذه الحجارة بشدة، وقد أسموا هذه الأحجار ” مغنتيت ” نسبة إليه.
• الرواية الثانية رجحت أن أصل تسمية مغناطيس تعود لمنطقة ” مغنسيا ” الموجودة في آسيا الصغرى قرب دولة تركيا، والتي تم العثور بداخلها على حج المغناطيس لأول مرة.

خصائص المغناطيس

توصل علماء الفيزياء إلى بعض الخصائص والسمات العامة التي تميز معدن المغناطيس عن غيره من المعادن ومن أبرزها:

• المغناطيسية: يقصد بها القوة المغناطيسية المُتجهة والتي يمكن حساب قيمتها وقوتها اعتماداً على قيمة العزم المغناطيسي.
• المجال المغناطيسي: يُعرف أيضاً بـ” الحقل المغناطيسي”، “الحثّ المغناطيسي” ، والذي يُعرف بأنه القوة المغناطيسية التي تتولد في المجال المحيط بمعدن المغناطيس، ويمكن الكشف عن المجال المغناطيسي من خلال ملاحظة انجذاب برادة الحديد إلى قطبي معدن المغناطيس الموجود بالقرب منها.
• قطبي المغناطيس: يتكون المغناطيس من قطبي شمالي وجنوبي بغض النظر عن حجمه أو طوله، وعادة ما نجد الحرفين ( N&S) على أية مغناطيس تعبيراً عن قطبيه الشمالي North، والجنوبي South، ويلاحظ أن الأقطاب المختلفة تتجاذب فيما بينها بينما تتنافر الأقطاب المتشابهة.
• قوة جذب المغناطيس: يكون طرفي معدن المغناطيس هم الأقوى في القوة الجاذبة مقارنةً ببقية أجزاؤه، وذلك لتكون المغناطيس من محور مغناطيسي أساسي وهو الخط الواصل ما بين قطبيه، ويطلق على هذا الخط وما يشغله من مساحه ” الطول الفعال للمغناطيس ” ويرمز له بـ ” 2L ” ، أما الخط الفاصل ما بين طرفي المغناطيس يُسمى الطول الطبيعي للمغناطيس، وتتميز هذه المنطقة ” المنطقة الحيادية” بضعف قدرتها الجاذبة للمعادن.
• تساوي قوتي قطبي المغناطيس: يتساوى كل من القطب الشمالي والجنوبي للمغناطيس في قوتهما الجاذبة، فلا يوجد أية فرق بينهما مطلقاً.