كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات

كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات سؤال فيزيائي يجمع بين العديد من التخصصات والمفاهيم، فهو يتطلب الالمام بتعريف وخصائص القوة، ومفهوم الحركة والتسارع عند الجسيمات، وكذا مبدأ عمل المغناطيس، وفي هذا المقال سيتم تفكيك هذا السؤال وتقديم الجواب النموذجي والكامل له، من خلال تعريف المغانط، وتحديد خصائصها واستخداماتها المتعددة.

نبذة عن المغناطيس

قبل الإجابة على السؤال الرئيس للمقال كيف تؤدي القوة الناتجة عن المغناطيس تسارعا للجسيمات من الضروري البدأ بتعريف المغناطيس، أو باللغة الإنجليزية “Magnet”، وهو حجر الحديد الخام، والممغنط، أي أنه مادة تولّد حقلًا مغناطيسيًّا، يمكنها من جذب المواد الممغنطة إليها، وتعد هذه المادة المكوّن الأوّلي للصّخور النّاريّة، وقد استخدم الإنسان المغانط منذ القدم لتحديد الاتجاهات، فقد ظهرت في الحضارات اليونانية والآسيوية القديمة.[1]

شاهد أيضًا: ما المقصود بالطيف الكهرومغناطيسي

كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات

تتسارع الأجسام بفعل القوة المغناطيسية لأن تغيير السرعة، وزيادتها بالنسبة للزمن يؤدي إلى تسارع الأجسام، كما أن المغانط تحرك الجيسمات وفقًا لقانون قوة لورنتز، أو ما يسمى قانون القوى الكهرومغناطيسية، وبالإنجليزية “Lorentz force”، والذي يحمل اسم العالم الهولندي هندريك لورنتز، الذي اكتشف أن شدة المجال المغناطيسي تكون اكبر ما يمكن عندما تكون حركة الشحنة عمودية علي خطوط المجال المغناطيسي.[2]

خصائص المغناطيس واستخداماته

لتوضيح، وتبرير الإجابة على السؤال كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات من الضروري الحديث عن خصائص المغناطيس واستخداماته المتعددة.

خصائص المغناطيس

تشترك المغانط في بعض الخصائص الفيزيائية الموحدة والمتفق عليها من حيث الوحدات والتسميات، ونذكر من أبرزها ما يأتي:[3]

• المجال المغناطيسي: أو الحقل المغناطيسي، وهو القوة المغناطيسية التي يولدها المغناطيس وتتميز بالاتجاه والشدة، ويقاس بوحدة تسلا.
• العزم المغناطيسي: وهو عبارة عن كمية متجهة، تعتمد على وجود قطبين محددين، وتقاس وحدة العزم المغناطيسي بوحدة أمبير/متر مربع.
• المغناطيسية: وهي تعتمد على قيمة العزم في المتر المكعب، ووحدتها أمبير/متر، وتنقسم حسب التوزيع الإلكتروني في الذرات إلى أنواع كالمغناطيسية الحديدية، والفريمغناطيسية.
• الأقطاب: وهما القطبين الشمالي، والجنوبي، ويظهران على شكل رموز “N,S” على طرفَي المغناطيس، إذ تتجاذب في حال اختلافها، وتتنافر إذا ما كانت متشابهة.

استخدامات المغناطيس

في ختام المقال، وبعد توضيح الإجابة على السؤال كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات فيما يأتي أشهر استخدامات المغانط في المجالات المختلفة:[4]

• توليد التيار الكهربائي: فالمغانط تشكل أبرز مولدات للطاقة، وهو ما اكتشفه العالم فاراداي.
• تحريك وسائل النقل: فهي أساس تثبيت محركات القطارات المغناطيسية، وقطارات التراموي.
• صناعة الأجهزة الكهرومنزلية: كمكبرات الصوت، وأجهزة الأقراص المضغوطة، والكاسيت.
• المجال الطبّي: فهي سر عمل جهاز الرّنين المغناطيسيّ، والكثير من أجهزة الراديو، والتصوير بالأشعة.
• الصناعات الثقيلة: كرفع الأوزان الفولاذيّة الثقيلة، كآلات الحفر، والردم.

كيف تسبب القوة التي تبذلها المغانط تسارعا للجسيمات سؤال يطرح في ختام درس المجالات المغناطيسية في جل كتب الفيزياء للطور المتوسط، وهو سؤال جامع يضم العديد من الدروس، ويربط بين المغناطيسية، وكل من الشحنة الكهربائية، والتيار الكهربائي، وهي من المفاهيم الأساسية في علم الفيزياء.