هل المجال المغناطيسي حقيقي ام مجرد وسيلة من النمذجة العلمية، معظمنا لديه بعض الإلمام بالأجسام المغناطيسية اليومية ويدرك أنه يمكن أن تكون هناك قوى بينها. نحن نفهم أن المغناطيس له قطبان وأنه اعتمادًا على اتجاه مغناطيسين يمكن أن يكون هناك جذب (أقطاب متقابلة) أو تنافر (أقطاب متشابهة). نحن ندرك أن هناك بعض المناطق الممتدة حول المغناطيس حيث يحدث هذا. يصف المجال المغناطيسي هذه المنطقة، فما هو المجال المغناطيسي حسب العلماء.
تعريف المجال المغناطيسي
هناك طريقتان مختلفتان لتوضيح المجال المغناطيسي عادةً ونلخصها فيما يلي:
- يوصف المجال المغناطيسي رياضيا بأنه حقل ناقل. يمكن رسم هذا الحقل المتجه مباشرة كمجموعة من نواقل عديدة مرسومة على شبكة. يشير كل متجه إلى الاتجاه الذي تشير إليه البوصلة ويعتمد طوله على قوة القوة المغناطيسية. [شرح البوصلات] يوضح هذا الأسلوب ترتيب العديد من البوصلات الصغيرة في نمط شبكي ووضع الشبكة في مجال مغناطيسي. الاختلاف الوحيد هنا هو أن البوصلة لا تشير إلى قوة المجال.
- طريقة بديلة لتمثيل المعلومات الواردة في حقل متجه باستخدام خطوط الحقل. هنا نستغني عن نمط الشبكة ونوصل المتجهات بخطوط ناعمة. يمكننا رسم العديد من الخطوط كما نريد.
خصائص المجال المغنطايسي وخطوطه
يحتوي وصف خط الحقل على بعض الخصائص المفيدة:
- لا تتقاطع خطوط المجال المغناطيسي أبدًا.
- تتجمع خطوط المجال المغناطيسي معًا بشكل طبيعي في المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي هو الأقوى. هذا يعني أن كثافة خطوط المجال تشير إلى شدة المجال.
- لا تبدأ خطوط المجال المغناطيسي أو تتوقف في أي مكان ، فهي دائمًا ما تصنع حلقات مغلقة وتستمر داخل مادة مغناطيسية (رغم أنها في بعض الأحيان لا يتم رسمها بهذه الطريقة).
- نحن بحاجة إلى طريقة للإشارة إلى اتجاه المجال. يتم ذلك عادةً عن طريق رسم رؤوس الأسهم على طول الخطوط. في بعض الأحيان لا يتم رسم رؤوس الأسهم ويجب الإشارة إلى الاتجاه بطريقة أخرى. لأسباب تاريخية ، تنص الاتفاقية على تسمية منطقة “شمال” وأخرى “جنوب” ورسم خطوط الحقل فقط من هذه “الأقطاب”. من المفترض أن يتبع الحقل الخطوط من الشمال إلى الجنوب. عادةً ما يتم وضع العلامات ‘N’ و ‘S’ على نهايات مصدر المجال المغناطيسي ، على الرغم من أن هذا يعد تعسفيًا تمامًا ولا يوجد شيء مميز حول هذه المواقع.
- يمكن تصور خطوط المجال بسهولة تامة في العالم الحقيقي. يتم ذلك عادةً مع وضع برادة حديدية على سطح بالقرب من شيء مغناطيسي. كل ملف يتصرف مثل مغناطيس صغير بقطب شمالي وجنوبي. تنفصل البرادة بشكل طبيعي عن بعضها البعض لأن الأعمدة المتشابهة تتنافر. والنتيجة هي نمط يشبه خطوط الحقل. في حين أن النمط العام سيكون دائمًا هو نفسه ، فإن الموضع الدقيق وكثافة سطور الإيداعات يعتمدان على كيفية سقوط البرادة وحجمها وخصائصها المغناطيسية.
المجال المغناطيسي حقيقة أم خيال
هل المجال المغناطيسي حقيقي ام مجرد وسيلة من النمذجة العلمية، الإجابة عن هذا السؤال هي أن خطوط المجال المغناطيسي ليست حقيقة، أما المجال المغناطيسي نفسه فهو حقيقي، فالمجال المغناطيسي مجال متجه يتحرك ناحية المغناطيس، أو التيار الكهربائي، أو المجال الكهربائي المتغير، حيث يمكن ملاحظة القوى المغناطيسية في هذه الأثناء، وتتسبب المجالات المغناطيسية مثل في اصطفاف إبر البوصلة المغناطيسية وغيرها من المغناطيسات الدائمة في اتجاه المجال المغناطيسي، حيث تجبر المجالات المغناطيسية على تحريك الجسيمات المشحونة كهربائيًا في مسار دائري أو حلزوني، هذه القوة المؤثرة على التيارات الكهربائية في الأسلاك في مجال مغناطيسي هي أساس عمل المحركات الكهربائية.
التطبيقات المتعلقة بالمجال المغناطيسي كثيرة جداً، كما أنه مجال بحث الكثير من علماء الفيزياء وغيرهم، الأمر الذي جعله مهم جداً في حياتنا، ولا بد لنا أن نكون على دراية به.