استخدامات المغناطيس في الحياة اليومية
المغناطيس هو خاصية تطلق على أي مادة تتمتع بقدرة جذب الحديد وإنتاج مجال مغناطيسي خارجياً. يُستخدم المغناطيس في تصنيع مجموعة متنوعة من الآلات المستعملة في حياتنا اليومية، وفيما يلي بعض هذه الاستخدامات:
دور المغناطيس في البوصلة
تعمل البوصلة كأداة لتحديد الاتجاهات، وهي جهاز بسيط يتكون أساسًا من مغناطيس صغير الحجم وخفيف الوزن، يتمتع بتوازن جيد على نقطة محورية مع احتكاك ضئيل للغاية. يتخذ هذا المغناطيس شكل إبرة أو سهم يتم تحريكه للإشارة نحو الاتجاه الشمالي.
يعتمد مبدأ عمل البوصلة على تأثير الإبرة الممغنطة بها بالمغناطيسية الأرضية. تمتلك إبرة البوصلة قطبين، شمالي وجنوبي، بينما تُعتبر الأرض مغناطيسًا كبيرًا يحتوي أيضاً على قطبين شمالي وجنوبي، لكن اتجاهات قطبي الأرض المغناطيسيين معاكسة للاتجاه الجغرافي. لذلك، حين تقترب البوصلة من الشمال الجغرافي، يجذب قطبها الشمالي إلى القطب الجنوبي للأرض، مما يجعل الإبرة تتجه نحو الشمال الجغرافي.
تطبيقات المغناطيس في النقل السريع
أحدثت المغناطيسات ثورة في عالم القطارات، حيث بات بإمكانها السير دون الحاجة لعجلات أو محركات تقليدية. تعتمد هذه القطارات على القوة الكهرومغناطيسية الناتجة عن المغناطيس، حيث يتفاعل المجال المغناطيسي الناتج عن الملفات المكهربة مع مسار القطار، مما يؤدي إلى دفعه والتحرك فوق المسار.
تُعرف هذه القطارات باسم “قطارات ماجليف”، وتتميز بسرعتها الكبيرة التي قد تصل إلى 482 كم في الساعة.
المغناطيس في المولدات الكهربائية
يعمل المغناطيس على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية في المولدات الكهربائية. إذ يُستخدم المغناطيس في تحويل الطاقة، وفي أنواع أخرى من المحركات، يتم تحويل الكهرباء مرة أخرى إلى طاقة ميكانيكية.
استخدامات المغناطيس في الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر
يعتبر المغناطيس عاملاً أساسياً في الصناعات الإلكترونية وعلوم الكمبيوتر، حيث يُستخدم في تخزين البيانات على الأقراص الثابتة. يقوم المغناطيس بتحويل اتجاه المادة الممغنطة الموجودة على القرص الصلب إلى أجزاء تمثل بيانات الكمبيوتر، ليقوم الجهاز لاحقًا بقراءة تلك الأجزاء من البيانات.
كما يُستخدم المغناطيس في تصنيع الأجهزة الإلكترونية مثل مكبرات الصوت والسماعات وأجهزة التلفاز والراديو، حيث تحتوي هذه الأجهزة على مغناطيس وملفات سلكية تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.
المغناطيس في آلات البيع
تستفيد آلات البيع من المغناطيس في بعض مكوناتها، حيث يستخدم المبدأ المغناطيسي لفصل العملات المعدنية وفرزها. كما يتحقق المغناطيس من صحة الأموال المدخلة، حيث تحتوي النقود الورقية الحقيقية على غبار مغناطيسي في حبرها يمكن للمغناطيس التعرف عليه.
استخدامات المغناطيس في تجميع الأشياء
يُستخدم المغناطيس في حياتنا اليومية لتجميع الأشياء، مثل تعليق الأوراق على باب الثلاجة باستخدام مغناطيس ينجذب إلى المادة المعدنية. كما يناسب المغناطيس الموجود في إطار باب الثلاجة لإبقائه مغلقًا.
التطبيقات الطبية للمغناطيس
من أبرز الاستخدامات الطبية للمغناطيس هو معالجة الأورام السرطانية عن طريق تسخين الخلايا السرطانية. يتم حقن مادة سائلة حساسة للمغناطيس داخل العضو المصاب، ثم يتم توجيه مجال مغناطيسي نحو المنطقة، مما يساعد في معالجة العضو دون إيذاء الأنسجة السليمة.
يُستخدم المغناطيس أيضًا لعلاج مشكلات أخرى مثل الاكتئاب، وتخفيف الألم، كما له استخدامات طبية متنوعة.
المغناطيس في القطاع الصناعي
تحظى المغناطيسات بتطبيقات عديدة في الصناعة، حيث تُستخدم في الرافعات التي تقوم برفع الأجسام الثقيلة مثل القطع المعدنية الكبيرة، كما تُستخدم في المناجم لفصل المواد الخام المستخرجة عن الصخور المتكسرة. كما يُستخدم المغناطيس في معالجة المواد الغذائية لفصل القطع المعدنية عن الحبوب وغيرها من الأطعمة المصنعة، وله استخدامات في المزارع ومصانع إعادة التدوير.
استخدامات المغناطيس الكهربائي
المغناطيس الكهربائي هو نوع من المغناطيس يُصنع باستخدام تيار كهربائي لتوليد مجال مغناطيسي. ومن أبرز استخداماته:
تطبيقات المغناطيس الكهربائي في الأجهزة المنزلية
توجد المغناطيسات الكهربائية في مجموعة من الأجهزة المنزلية التي تعمل بالطاقة الكهرومغناطيسية، مثل الأقفال المغناطيسية، والمكانس الكهربائية، والخلاطات، والغسالات، والهواتف. تتمثل إحدى التطبيقات البارزة في المروحيات الكهربائية، حيث يستمر دوران شفرات المروحة بفضل الحث الكهرومغناطيسي الذي يحافظ على عمل المحرك.
كما يستخدم المغناطيس الكهربائي في جرس الباب الكهربائي، حيث يحتوي الجرس على ملف ينشط بفعل القوى الكهرومغناطيسية الناتجة عن الضغط على الزر، مما يؤدي إلى إصدار صوت الجرس.
تطبيقات المغناطيس الكهربائي في أجهزة الكمبيوتر والتخزين
تدخل المغناطيسات الكهربائية كمكون أساسي في أجهزة الكمبيوتر، حيث يعتمد تخزين البيانات على تنسيقات كهرومغناطيسية تأخذ شكل البايت (byte) والبت (bit).
دور المغناطيس الكهربائي في الاتصالات ودوائر الطاقة
تعود فعالية أجهزة الاتصال لمسافات بعيدة إلى الطاقة الكهرومغناطيسية الناتجة عن المغناطيس الكهربائي، حيث يتفاعل نبضات الإشعاع الكهرومغناطيسي مع الإشارات الصادرة من الهواتف المحمولة.
تطبيقات المغناطيس الكهربائي في المجال الطبي
يُستخدم المغناطيس الكهربائي في المجال الصحي، ومن أهم تطبيقاته جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، حيث يستخدم مجالات مغناطيسية قوية لتوليد إشارات راديو داخل الجسم، مما يسهم في تكوين صور دقيقة للأجهزة الداخلية للجسم.
