المجال المغناطيسي

للمغناطيس قطبان متمايزان: شمالي (N) وجنوبي (S)، والأقطاب المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب. وهو مستقطبٌ دائمًا: إذا قسمتَ مغناطيسًا نصفين نتج مغناطيسان جديدان لكلٍّ منهما قطبان (لا يمكن عزل قطبٍ منفرد). ومغناطيسٌ حرُّ الحركة ينتظم في اتجاه شمال–جنوب لأن الأرض نفسها مغناطيسٌ عملاق.

• المغناطيسية مصدرها انتظام المناطق المغناطيسية (domains) — مجموعاتٍ صغيرةٍ من ذرّاتٍ ثنائية القطب مرتّبةٍ في الاتجاه نفسه؛ فإذا انتظمت تمغنطت المادة.
• المغانط الدائمة تُصنع من سبيكة ألنيكو (حديد + ألومنيوم + نيكل + كوبلت)، وعناصرُ مثل الجادولينيوم والنيوديميوم تُنتج مغانطَ قويةً جدًّا؛ أمّا المغانط المؤقتة فمثلُ المغناطيس الكهربائي. ويفقد المغناطيسُ مغناطيسيتَه عند تعرّضه للحرارة أو الطرق.

اكتشف العالم أورستد أن مرور التيار الكهربائي في سلك ينشئ حوله مجالًا مغناطيسيًّا.

• المجال المغناطيسي المنطقةُ المحيطةُ بالمغناطيس (أو بسلكٍ أو ملفٍّ يمرّ فيه تيار) التي يظهر فيها أثرُه؛ ووحدةُ شدّته التسلا (T): Tesla = NA · m.
• خطوط المجال المغناطيسي تخرج من القطب الشمالي (N) وتدخل إلى القطب الجنوبي (S) خارج المغناطيس، وهي حلقاتٌ مغلقةٌ لا تتقاطع وتزداد كثافتُها عند القطبين.
• التدفّق المغناطيسي (Φ) عددُ خطوط المجال التي تخترق سطحًا، ووحدتُه الويبر (Wb)، ويتناسب التدفّقُ عبر وحدة المساحة طرديًّا مع شدة المجال.
• المجال حول سلكٍ مستقيمٍ يمرّ به تيارٌ يكون على شكل حلقاتٍ دائريةٍ مركزُها السلك، وتزداد شدّته بزيادة شدة التيار وتقلّ بالبُعد عن السلك.
• مجال الملف اللولبي (ملفٌ سلكيٌّ من عدّة لفّات) يشبه مجالَ مغناطيسٍ دائم، وتزداد شدّته بزيادة شدة التيار وعدد اللفّات.
• الكهرومغناطيس (المغناطيس الكهربائي) يَنشأ من مرور تيار في ملفٍّ لولبي، وتزداد قوّته بوضع قلبٍ حديديٍّ داخل الملف وبزيادة عدد اللفّات وشدة التيار.