نبذة تعريفية عن المجال المغناطيسي

2011 الكهرباء والمغناطيسية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المجال المغناطيسي الفيزياء

إن الأرض عبارة عن مغناطيس ضخم. وكبقية المغناطيسات الأخرى، يحيط بالأرض مجــال (نطاق) مغناطيسي يستخدمه الناس في الملاحة وإثبات أن الكهرباء والمغناطيسية جزءان ينتميان إلى قوة واحدة.

لا يمكنك رؤية المغناطيسية، لكن تستطيع الإحساس بتأثيراتها. وإذا سبق وأن لعبت بمغناطيس، فلا بدّ أنك لاحظت أنه يجذب الأجسام المعدنية من مسافة بعيدة.

حاول أن تدفع مغناطيسين قويين معاً في اتجاه واحد، ستلاحظ أنهما يبدوان كما لو أنهما يتعاركان مبتعدين عن بعضهما بعضاً . أدر أحدهما في الاتجاه المعاكس. سترى أنهما يتجاذبان .

 

يُطلق على المنطقة المحيطة بأي مغناطيس، والتي تنتشر فيها قوته المغناطيسية اسم " المجال المغناطيسي ".

يضعف المجال المغناطيسي كلما ابتعدنا عن المغناطيس. لكن هناك منطقتان في كل مغناطيس يكون فيهما المجال المغناطيسي قوياً بصورة خاصة.

ويطلق على هاتين المنطقتين " القطبان " المغناطيسيان . ولكل مغناطيس قطبان، أحدهما شمالي والآخر جنوبي، ويُسميان طبقاً للقطب الجغرافي من الأرض الذي ينجذبان نحوه.

 

ويوجد بالقرب من القطب الشمالي الجغرافي من الأرض قطب مغناطيسي ينجذب نحوه القطب الشمالي في المغناطيسات. لهذا السبب يطلق عليه اسم القطب الشمالي، أو القطب الشمالي (في البوصــلة).

ويقع في الطرف الآخر من الأرض القريب من القطب الجنوبي المغناطيسي قطب يجذب القطب الجنوبي من المغناطيس يُطلق عليه اسم القطب الجنوبي المغناطيسي، أو القطب الجنوبي (في البوصلة).

يتصف المجال المغناطيسي للكرة الأرضية بضعفه. ويكون المجال المغناطيسي على سطح  كوكبنا الأرضي أضعف مئات المرات من المجال الذي ينتج عن قضيب مغناطيسي صغير.

 

غير أن القطب الشمالي للأجسام المغناطيسية ينجذب بفعل قوة الجذب في المنطقتين القطبيتين من الأرض، وبفضل ذلك، تمكن البحارة من الإبحار عن طريق البوصلات منذ آلاف السنين قبل أن يستعينوا بالأقمار الاصطناعية في نشاطاتهم الملاحية.

لقد ساد الاعتقاد بين العلماء لفترة زمنية طويلة بأن الأرض كانت تعمل عمل المغناطيس نظراً لوجود مغناطيس عملاق في أعماقها.

لكننا نعرف الآن أن الأرض تحوي في أعماقها نواة سائلة على درجة عالية جداً من الحرارة لا تسمح معها بوجود مجال مغناطيسي.

 

ويعتقد العلماء في الوقت الحاضر أن الخواص المغناطيسية للأرض مصدرها العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية .

وفي عام 1820 بيّن أستاذ الفيزياء الدانماركي ( هانس كريستيان أورستيد ) ( 1777 – 1851 ) أن إبرة المغناطيس كانت تنجذب إلى السلك عند مرور تيار كهربائي فيه ، كما أثبت (أورستيد) أن التيار الكهربائي ينطوي على تأثيرات مغناطيسية.

 

ويعتقد العلماء أن حركة السائل المنصهر في جوف الأرض يمكن أن تولد تيارًا كهربائياً. والذي يسبب بدوره مجالاً مغناطيسياً.

ستستخدم في هذا النشاط تياراً كهربائياً لصنع مجال مغناطيسي صغير، حيث نستنسخ من خلال هذا النشاط ما قام به (أورستيد) من تجارب بالغة الأهمية .

 

مغناطيسية الارض

إن الأرض عبارة عن مغناطيس ضخم، ولهذا السبب يشير المغناطيس دائماً إلى الاتجاه ذاته اذا سُمح له بأن يتأرجح بحرية.

ويمتد المجال المغناطيسي للأرض، والذي يُطق عليه اسم الغلاف المغناطيسي، لمسافة تصل إلى حوالي 50.000 ميلاً (112.000 كم) داخل الفضاء.

وما زال العلماء يجهلون سبب مغناطيسية الأرض بشكل دقيق، لكنهم يعرفون أن قطبي الأرض  الشمالي والجنوبي قد بدّلا مكانهما مرتين على الأقل منذ نشوء كوكبنا الأرضي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]