مغناطیس چیست؟

مغناطیس نیرویی است که باعث می‌شود آهنربا ماده‌ی مغناطیسی را جذب کند. مغناطیس انواع مختلفی دارد که با توجه به رفتار مغناطیسی نشان داده شده توسط آهنربا طبقه بندی می‌شود.
مغناطیس به عنوان پدیده‌ای توصیف می‌شود که در آن ذرات باردار آهنربا نیرو تولید می‌کنند. به عبارت ساده‌تر، یک ماده‌ی مغناطیسی برای مثال آهن توسط آهنربا با نیروی مغناطیس جذب می‌شود. نیروی تولیدشده ممکن است از نوع جاذبه با دافعه باشد. نوع نیروی تولید شده به جهت گیری ذرات باردار بستگی دارد.

مغناطیس چگونه رخ می‌دهد؟

میدان مغناطیسی

هر ذره‌ی باردار هنگام حرکت میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. از اینرو، الکترونی که در اطراف هسته در حال گردش است نیز میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. تفاوت میان آهنربا با مواد دیگر آن است که در آهنربا همه‌ی الکترون‌ها در یگ جهت حرکت می‌کنند و به این ترتیب در اطراف آهنربا میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. در مورد مواد دیگر الکترون‌ها به طور نامنظم در گردش هستند و از اینرو، میدان مغناطیسی در جهت‌های مختلف پراکنده می‌شود. در چنین شرایطی تأثیر مغناطیسی عمیقی وجود ندارد.
تأثیر مغناطیسی آهنربا در دو انتها که قطب نامیده می‌شود قوی‌تر است. هر آهنربا صرف نظر از اندازه‌ی آن دارای دو قطب است – قطب شمال و قطب جنوب. میدان مغناطیسی قطب شما را ترک می‌کند و وارد قطب جنوب می‌شود. آهنربا دو قطبی نامیده می‌شود زیرا، دارای دو انتهاست که به طور متفاوت عمل می‌کنند; قطب‌های مخالف همدیگر را جذب می‌کنند و قطب‌های موافق همدیگر را دفع می‌کنند. از آهنربا در وسایل الکتریکی ، قطب نما ، آهنرباهای صنعتی ، ساخت و ساز ، کارت‌های اعتباری و غیره استفاده می‌شود.

انواع مغناطیس

بر اساس پیکربندی الکترون‌ها در ماده، رفتار مغناطیس به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. یکی از مهم‌ترین رفتارهای مغناطیسی فرومغناطیس است. مواد فرومغناطیس حتی بعد از برداشتن آهنربا نیز خاصیت مغناطیسی خود را حفظ می‌کنند. از مکانیزم فرومغناطیس برای ایجاد آهنربای دائم مانند آهنربای یخچا‌ل‌ها استفاده می‌شود. در فرآیند تولید آهنربا، ماده‌ی فرومغناطیس اول حرارت داده می‌شود و سپس، تحت یک میدان مغناطیسی قوی به تدریج سرد می‌شود. با سرد شدن ماده الکترون‌ها مجبور می‌شوند در یک جهت خاص جهت‌ گیری کنند که منجر به ایجاد آهنربای دائم می‌شود.
دیامغناطیس نوعی مغناطیس است که برخی مواد از خود به نمایش می‌گذارند. ماده‌ی دیامغناطیس با اعمال میدان مغناطیسی بر ماده میدان مغناطیسی مخالف تولید می‌کند. نمونه‌های مواد دیامغناطیس عبارتند از مس ، طلا و جیوه.
پارامغناطیس کم و بیش مشابه دیامغناطیس است. ماده‌ی پارامغناطیس به میدان مغناطیسی جذب می‌شود و میدان مغناطیسی خود را در حضور میدان مغناطیسی خارجی ایجاد می‌کند. نمونه‌های مواد پارامغناطیس عبارتند از اورانیوم ، اکسید آهن و پلاتین.

کره‌ی زمین – آهنربا

میدان مغناطیسی کره‌ی زمین

آیا می‌دانستید کره‌ی زمین آهنربایی غول پیکر است؟ کره‌ی زمین دارای خاصیت مغناطیسی است که میدان مغناطیسی زمین یا میدان مغناطیسی خارجی نامیده می‌شود. جاذبه‌ی مغناطیسی در قطب‌های شمال و جنوب قوی‌تر است. هنگامی که یک آهنربا را در نیمکره‌ی شمالی معلق نگه داریم، قطب جنوب آهنربا به سمت جنوب زمین اشاره می‌کند. به طور مشابه هنگامی که همان را در نیمکره‌ی جنوبی معلق نگه داریم، قطب جنوب هنوز هم به سمت جنوب اشاره خواهد کرد. از این پدیده‌ی مغناطیس برای تولید قطب نماهای مغناطیسی استفاده می‌شود.
مغناطیس پدیده‌ای پر رمز و راز است که در زندگی روزانه‌ی ما جریان دارد. مغناطیس موضوعی وسیع ولی، جالب برای تحقیق و مطالعه است.