المغناطيس الكهربائي مقابل المغناطيس الدائم

الكهرومغناطيسية والمغناطيس الدائم هما موضوعان مهمان في النظرية الكهرومغناطيسية. تشرح هذه المقالة أساسيات المغناطيسية والمغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم وتصف بين المغناطيسين.

ما هو المغناطيس الكهربائي؟

لفهم المغناطيس الكهربي ، يجب على المرء أولاً فهم النظريات الكامنة وراء المغناطيسية. يحدث المغناطيسية بسبب التيارات الكهربائية. يمارس الموصل الحامل للتيار المستمر قوة ، طبيعية للتيار ، على موصل حاملة حالي آخر موصول بالتوازي مع الموصل الأول. نظرًا لأن هذه القوة متعامدة مع تدفق الشحنات ، فلا يمكن أن تكون هذه قوة كهربائية. تم تحديد هذا فيما بعد على أنه مغنطيسية.

يمكن أن تكون القوة المغناطيسية إما جذابة أو مثيرة للاشمئزاز ولكن متبادلة دائما. يمارس الحقل المغناطيسي القوة على أي شحنة متحركة ، لكن الشحنات الثابتة لا تتأثر. يكون المجال المغناطيسي لشحنة متحركة عموديًا دائمًا على السرعة. تتناسب القوة على شحنة متحركة بواسطة مجال مغناطيسي مع سرعة الشحنة واتجاه المجال المغناطيسي.

المغناطيس له قطبين. يتم تعريفها على أنها القطب الشمالي والقطب الجنوبي. تبدأ خطوط المجال المغناطيسي في القطب الشمالي وتنتهي في القطب الجنوبي. ومع ذلك ، هذه الخطوط الحقلية افتراضية. تجدر الإشارة إلى أن الأقطاب المغناطيسية لا وجود لها باعتبارها أحادية القطب. لا يمكن عزل القطبين. هذا هو المعروف باسم قانون غاوس للمغناطيسية. المغناطيس الكهربائي هو مكون مكون من حلقات الحمل الحالية. يمكن أن تكون هذه الحلقات من أي شكل ، ولكن المغناطيسات الكهربائية الشائعة لها شكل ملفات لولبية أو حلقات.

ما هو المغناطيس الدائم؟

نظرًا لأن التيار الكهربائي هو الطريقة الوحيدة لإنشاء المغناطيس ، يجب أن يتكون المغناطيس الدائم من التيارات. كل ذرة لديها إلكترونات تدور حول نواة الذرة ، وهذه الإلكترونات لها خاصية تسمى الدوران الإلكتروني. هذه الخصائص هما المسؤولان عن المغناطيسية في المواد. يمكن تجميع المواد في عدة فئات وفقًا لخصائصها المغناطيسية. المواد غير المغناطيسية ، المواد المغناطيسية ، والمواد المغناطيسية هي على سبيل المثال لا الحصر. هناك أيضًا بعض الأنواع الأقل شيوعًا مثل المواد المغناطيسية المضادة والمواد المغناطيسية الحديدية. تظهر المغناطيسية الثنائية في الذرات مع الإلكترونات المزدوجة فقط. مجموع دوران هذه الذرات هو صفر. تنشأ الخصائص المغناطيسية فقط بسبب الحركة المدارية للإلكترونات. عندما توضع مادة مغناطيسية في مجال مغناطيسي خارجي ، فإنها ستنتج مجالًا مغناطيسيًا ضعيفًا غير موازٍ للمجال الخارجي. المواد شبه المغناطيسية لها ذرات مع إلكترونات غير متزاوجة. تدور الإلكترونات الإلكترونية لهذه الإلكترونات غير المزاوجة كمغناطيس صغير ، أقوى من المغناطيس الناتج عن الحركة المدارية للإلكترون. عند وضعها في مجال مغناطيسي خارجي ، تتوافق هذه المغناطيسات الصغيرة مع الحقل لإنتاج مجال مغناطيسي ، موازي للمجال الخارجي. المواد المغناطيسية المغناطيسية هي أيضًا مواد مغناطيسية لها مناطق من أقطاب ثنائيات مغناطيسية في اتجاه واحد حتى قبل تطبيق المجال المغناطيسي الخارجي. عند تطبيق الحقل الخارجي ، ستحاذي هذه المناطق المغناطيسية موازاة المجال بحيث تجعل المجال أقوى. يتم ترك المغناطيسية المغناطيسية في المادة حتى بعد إزالة الحقل الخارجي ، ولكن تختفي المغنطيسية و الثنائية المغناطيسية بمجرد إزالة الحقل الخارجي. المغناطيس الدائم يتكون من هذه المواد المغناطيسية.