قد تكون قدرة المغناطيس على جذب أشياء معدنية مختلفة لنفسه معروفة للجميع. ناهيك عن استخدام المغناطيس في الطب والصناعات الأخرى. كيف يعمل المغناطيس وما هي المواد التي يجذبها إلى جانب الحديد؟
ما هو المغناطيس وكيف يتم ترتيبه؟
المغناطيس هو جسم له مجال مغناطيسي خاص به. يأتي المغناطيس في عدة أشكال:
- دائم - المنتجات التي تحتفظ بعد هذه المغنطة بهذه الخاصية. تنقسم المغناطيسات إلى عدة أنواع فرعية اعتمادًا على القوة والمعلمات الأخرى.
- مؤقت - تعمل على أساس الثوابت ، ولكن فقط عندما تكون موجودة في مجال مغناطيسي قوي. على سبيل المثال ، منتجات من ما يسمى بالحديد الناعم (المسامير ، ومشابك الورق ، وما إلى ذلك).
- ملفات لولبية هي أسلاك ملفوفة بإحكام حول الإطار. عادة ، هذا الجهاز مجهز بنواة حديدية. يعمل فقط إذا كان التيار الكهربائي يمر عبر السلك.
المغناطيس الدائم هو الأكثر شيوعًا وشيوعًا. لتصنيعها ، غالباً ما يتم استخدام المجموعات التالية من المواد:
- النيوديميوم الحديد البورون.
- ألنيكو أو سبيكة UNDK (حديد ، ألومنيوم ، نيكل ، كوبالت) ؛
- سماري الكوبالت
- الفريت (مركبات أكاسيد الحديد ومعادن مغناطيسية أخرى).
أي مغناطيس له القطب الجنوبي والشمالي. نفس الأقطاب تتنافر ، والأخرى المعاكسة تجذب.
حقيقة مثيرة للاهتمام: غالبًا ما يتم تصنيع المغناطيس على شكل حدوة حصان. يتم ذلك بحيث تقع القطبين بالقرب من بعضها قدر الإمكان. وبالتالي ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي قوي قادر على جذب أجزاء أكبر من المعدن.
لماذا يجذب المغناطيس مواد معينة فقط؟
يعتمد مبدأ عملها على إنشاء مجال مغناطيسي باستخدام الإلكترونات المتحركة. بشكل عام ، الإلكترون هو أبسط مغناطيس. وأي جسيم مشحون في الحركة يشكل مجالًا مغناطيسيًا. إذا كان هناك العديد من الجسيمات المتحركة ، وحركتها تحدث حول محور واحد ، يتم الحصول على الجسم ذي الخصائص المغناطيسية.
لماذا إذن لا يجذب المغناطيس جميع المواد على التوالي؟ يتضمن تكوين الذرة النواة والإلكترونات التي تدور حولها. تحتوي الإلكترونات على مستويات خاصة تدور فيها أو تدور حولها. في كل مستوى ، يوجد إلكترونان. وهم يدورون في اتجاهات مختلفة.
ولكن هناك مواد تسمى مغناطيسات حديدية. بعض الإلكترونات غير متزاوجة. وفقا لذلك ، يمكن أن يدور عدد معين منهم في نفس الاتجاه. وهذا يخلق مجالًا مغناطيسيًا حول كل ذرة من المادة.
عادة تكون الذرات بترتيب عشوائي. في هذه الحالة ، تتوازن الحقول مع بعضها البعض. ولكن إذا وجهت المجالات المغناطيسية لجميع الذرات في اتجاه واحد ، فستحصل على مغناطيس. من الجدير بالذكر أنه يمكن جذب المعادن المختلفة والمواد الأخرى ، ولكن أضعف بكثير من المغناطيسات الحديدية.لتشعر بالجاذبية ، تحتاج إلى استخدام مغناطيس قوي جدًا.
تشتمل مغانط الحديد على معادن مثل الحديد والكوبالت والنيكل والجادولينيوم والتيربيوم والديسبروسيوم والهولميوم والإربيوم. أيضا ، تتميز بعض سبائك ومركبات معدنية بخصائص مماثلة. عدد المغنطيسات الحديدية من أصل غير معدني ليس كبيرًا جدًا أو لم يدرس كثيرًا. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، أكسيد الكروم.
تتميز القابلية المغناطيسية بمواد (المعادن بشكل أساسي) لها بنية معينة. يطلق عليها المغناطيسات الحديدية - وهي المواد التي تتجمع فيها المجالات المغناطيسية للذرات في اتجاه واحد. بالإضافة إلى الحديد ، الكوبالت ، النيكل ، التيربيوم ، الجادولينيوم ، الديسبروسيوم ، الهولميوم ، الإربيوم تنتمي إلى المغناطيسات الحديدية. أيضا ، يجذب المغناطيس سبائك معينة وحتى المواد غير المعدنية - على سبيل المثال ، أكسيد الكروم.
