المغناطيسية والكهربية

هناك علاقة وطيدة بين المغناطيسية والكهربية. حيث يتم اعتبارهما وجهان لعملة واحدة. ويتم عرض أوجه التشابه بينهم و كذلك تقسيم المواد المغناطيسية.

يتضح الصلة بينهما في كل الفيزياء فنجد مصطلحات عدة فيها كلمة “الكهرومغناطيسي” وهي كلمة تجمع  الكهربية والمغناطيسية معا. فعلى سبيل المثال وليس الحصر الطيف الكهرومغناطيسي لأن الموجات الكهرومغناطيسية تتألف من مجالات كهربية ومغناطيسية مهتزة.  و أيضا الحث الكهرومغناطيسي و هي عملية يُصاحب التغير في  الفيض المغناطيسي فيها  توليد كهرباء.  كما  أن التغير في المغناطيسية يعطي تيارا كهربيا فإن أي تيار كهربي يصاحبه مجالا مغناطيسيا. و في الدراسة قبل الجامعية يدرك الطالب أنه يمكن تحويل كلاً منهما للآخر.

الكهربية

الكهربية هي فرع كبير في الفيزياء يقوم بدراسة الشحنات الكهربائية الساكنة و الشحنات الكهربائية المتحركة وما يصاحبها من ظواهر مثل التيار الكهربي.  فقد عرف  الإنسان قديما الكهرباء من خلال مشاهدته لظاهرة البرق. فكل ما يتعلق بالشحنة الكهربية من حركة أو ما يصاحبها من ظواهر يُعد مجال يتم دراسته وفهمه و كي يستفاد منه في حياتنا. للكهربية تطبيقات عدة حيث تدخل في جميع المجالات حتى صارت مكون في حياتنا  لا غنى عنه.

المغناطيسية

المغناطيسية بدأت بإكتشاف المغناطيس و هو مادة المجنتيت و هي أكسيد الحديد المغناطيسي و الذي كان لة خاصية جذب بعض المواد إليه. يتكون المغناطيس من قطبين و هما الشمالي و الجنوبي كما بالشكل.

اوجه التشابه بين الكهربية والمغناطيسية

• الكهربية تدرس سلوك الشحنات  الكهربية و المغناطيسية تدرس سلوك الأقطاب المغناطيسية.
• يمكن تقسيم الشحنات  الكهربية إلى نوعين الشحنات السالبة الشحنة الموجبة. كما أن المغناطيسية تتعامل مع نوعين من الأقطاب و هما القطب الشمالي و الجنوبي.
• الشحنات المختلفة تتجاذب وكذلك  الأقطاب المختلفة تتجاذب.
• الشحنات المتشابهة تتنافر وكذلك  الأقطاب المختلفة تتنافر.

وهذا على سبيل المثال وليس الحصر. 

تصنيف المواد المغناطيسية

المواد تنقسم إلى ثلاثة أنواع

1. فيرومغناطيسية
2. بارامغناطيسية
3. دايامغناطيسية

المغناطيس يجذب كلا من المواد البارامغناطيسية و المواد الفيرومغناطيسية. الاختلاف بين المغناطيس و هذه المواد هو أن هذه المواد يمكن رؤيتها على أنها تحتوي على مغناطيسيات صغيرة (الجزيئات) لكنها لا تكون مرتبة في نفس الاتجاه. فعندما تترتب هذه المغناطيسيات الصغيرة في اتجاه محدد يقال أن المادة صارت ممغنطة أي أن المادة تحولت إلى مغناطيس. يتم تحديد الأختلاف بين الفيرو و البارا هو أن فى الفيرو مغناطيسية مثل – الحديد والنيكل والكوبالت – تكون المغناطيسيات الصغيرة (الجزيئات) متراصة و مترتبة مع جيرانها من الجزيئات في حجم كبير نسبيا يصل إلى حوالي 0.1 مم و هو كبير بما يكفي لرؤيتها بالمجهر. تكون هذه المناطق في المواد الفيرومغناطيسية أكبر من المناطق المتراصة في المواد البارا مغناطيسية. أما الدايا مغناطيسية فهي لا تحتوي على هذه المغناطيسيات الصغيرة (الجزيئات).

المجال المغناطيسي الناشئ من تيار كهربي

يصاحب مرور التيار الكهربي مجال مغناطيسي سواء في سلك مستقيم أو في ملف دائري أو في ملف اللولبي فقط يتغير شكل هذا المجال ولكن في كل الأحوال ينشأ عن السلك الذي يمر به تيار كهربي مجالاً مغناطيسياً. في جميع الحالات تتناسب شدة المجال المغناطيسي تناسبا طرديا مع شدة التيار الكهربائي.

توليد الكهرباء من المغناطيسية

 يمكن توليد الكهرباء من المغناطيسية إذا تم وضع موصل داخل في مجال مغناطيسي متغير حيث تقطع خطوط فيض المجال الموصل. مما يترتب عليه تحرك الكترونات الموصل و بالتالي ينشأ عنها تيار كهربي وهذه الظاهرة يطلق عليه الحث الكهرومغناطيسي و التي اكتشفها العالم فاراداي.