2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة
براون بير
k
نشوء الكهرومغناطيسية الفيزياء
يُسمى المغناطيس المصنوع من قطعة من الفولاذ بالمغناطيس الدائم نظراً لديمومة مغناطيسيته بعد مغنطته.
أما المغناطيس الكهربائي فهو مغناطيس مؤقت مرتبط وجوده بسريان التيار الكهربائي – يؤدي قطع التيار الكهربائي إلى تلاشي الخواص المغناطيسية.
يتكون المغناطيس الكهربائي البسيط من قالب من الحديد، يُسمى اللب، يُلف عليه سلك معزول عدداً من اللفات.
عند توصيل طرفي السلك بمصدر للتيار الكهربائي، مثل البطارية، يتمغنط قالب الحديد و تعمل المجموعة عمل المغناطيس الدائم. ولذلك فليس من المستغرب تسمية فرع الفيزياء المعني بالتفاعل بين الكهرباء والمغناطيسية بالكهرومغناطيسية.
نبذة تاريخية
قاد العالم البريطاني مايكل فارادي خلال الثلاثينيات من القرن التاسع عشر البحث في هذا المجال، لكن على الرغم من ذلك شُيد أول مغناطيس كهربائي قبل ذلك بسنوات على يد الفيزيائي الأمريكي جوزف هنري Joseph Henry. مرت عملية التطور العلمي في الكهرومغناطيسية في ثلاث مراحل مفصلية.
تمثلت المرحلة الأولى بملاحظة الفيزيائي الدنماركي هانز كريستيان أوريستيد Hans Christian Oersted عام 1820 نشوء مجالٍ مغناطيسي حول السلك الذي يمر فيه تيار كهربائي.
استنتج اوريستيد هذه الحقيقة من ملاحظته انحراف إبره بوصلة موضوعة على مقربة من سلك يمر به تيار كهربائي.
جاءت الخطوة الرئيسة الثانية بعد عشر سنوات عندما برهن فارادي تجريبياً على أن المجال المغناطيسي المتغير يحرض سريان تيار كهربائي في دارة كهربائية.
تتوجت هذه الجهود بالمرحلة الثالثة و الأخيرة خلال السبعينيات من القرن التاسع عشر بقيام عالم الفيزياء النظرية الأسكتلندي جيمس كلرك ماكسويل James Clerk Maxwell بشرح التفاعل بين الكهرباء والمغناطيسية من خلال صياغة مجموعة من المعادلات الرياضية.
برهن ماكسويل نظرياً أن المجال الكهربائي المتغير لابد أن يؤدي إلى نشوء مجال مغناطيسي وتنبأ بوجود الموجات الكهرومغناطيسية وانتشارها في الفراغ بسرعة الضوء.
وكما توقع ماكسويل برهنت الأيام أن الضوء موجة كهرومغناطيسية وكذلك الأنواع الأخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الموجات الراديوية التي اكتشفت لاحقاً.
الكهرباء والمغناطيسية |   نشاط عملي يوّضح كيفية صنع مغناطيس كهربائي | الأهداف صنع مغناطيس كهربائي واختبار قوته توضيح مبادئ المغناطيسية الكهربائية الكهرطيسيةالأدوات التي تحتاجها مسمار حديدي سلك نحاسي بطارية فولتات أسلاك توصيل كهربائية مزودة بملاقط مسننة مشبك أوراقخطوات العمل تحقق أن ... |
الكهرباء والمغناطيسية |   آلية عمل المحركات الكهربائية | تُعدّ المحركات الكهربائية في عصرنا الحديث عصب الحياة ومحورها الرئيس لما تتصف به من نظافة وهدوء وقوة، أما سرّ عملها فيكمن في التفاعل بين التيارات الكهربائية والمجالات المغناطيسيةإن المحرك الكهربائي هو أحد أهم ... |
الكهرباء والمغناطيسية |   نشاط عملي يوّضح كيفية الوصول إلى "نقطة كيوري" | الأهداف تسخين مشبك الأوراق حتى يبلغ نقطة كيوري استخدام الحرارة لإزالة المغنطة من إحدى الموادالأدوات التي تحتاجها منصبان بثلاث قوائم أو مسندان مغناطيس قوي دائري الشكل خيط مشبك أوراق بطارية فولتات أسلاك توصيل مزودة ... |
الكهرباء والمغناطيسية |   طرق إزالة خاصية المغنطة من المعادن | هناك اعتقاد بأن المغنطة في معدن هي قوة موجودة في هذا المعدن بصورة مستمرةوالحقيقة أنه يمكن إزالة المغنطة من جميع المعادن عن طريق تسخينها إلى درجة تُعرف باسم نقطة كيوري درجة الحرارة التي يفقد عندها المعدن الممغنط خصائصه ... |
مكتبة الفيزياء القوى في الطبيعة |   التجارب الأولى لاستكشاف "القوة الكهرومغناطيسية" | نصادف في كل لحطة من حياتنا اليومية بعض الظواهر الناتجة عن القوة الكهرومغناطيسيةوهي القوة التي تكسب كل الأجسام الصلبة صفة الصلادة الصلابة، وتفسر لنا الضوء، وتتيح لنا رؤية العالم حولنا، بل إن النبضات الكهربائية التي ... |
|
مجلة كيف تعمل الاشياء   الاشتراك بالمجلة   |   تطريق السيوف | كيف يُصنع السيف المثالي اكتشف الفن القديم لطرق وتشكيل سلاح فتاككانت السيوف هي أولى الأدوات المصممة لغرض وحيد القتل وكانت هناك أسلحة أخرى قبل السيوف، مثل الرماح، والفؤوس والسكاكين، لكنها كانت جميعها مصمّمة أصلا لأغراض ... |
|