وحدة قياس قوة المغناطيس

يعدّ اكتشاف المغناطيس من أعظم الاكتشافات، التي نقلت الحياة البشريّة نقلة نوعيّة، وعلى الرغم من أن اكتشافه كان وليد الصدفة البحتة، إلا أن استخدامه لم يكن من قبيل الصدفة، بل كان ثمرة جهود عباقرة، أفنوا حياتهم بين البحث والتنقيب، عمّا يخدم حياة الإنسان ورفاهيته، ويتمتع المغناطيس بقوّة جذب المعادن الحديديّة، هذه القوّة التي يترتب عليها الآثار المغناطيسيّة، التي تُستغل تقنيًا في الدوائر الإلكترونيّة، أو تُستغل بمفردها مع ملفات الحثّ في توليد الطاقة الكهربائيّة، أو الحركيّة.

والقوّة المغناطيسيّة كأي قوّة فيزيائيّة، لابد من وجود وحدة قياس لها؛ لكي يتمّ تقنين استخدامها بشكل علميّ صحيح، فتعالوا بنا نتعرف على وحدة قياس قوّة المغناطيس، من خلال مقالنا هذا، فتبعونا.

ماهيّة القوّة المغناطيسيّة

القوّة المغناطيسيّة هي ظاهرة، أو خاصية لنوع من المعادن، يطلق عليه F3O4، أو المغناطيس، ويتمتع المغناطيس بالنشاط الإلكترونيّ، الذي ينشأ عنه مجال جذب، يطلق عليه الفيض المغناطيسيّ، هذا الفيض ينطلق وينتشر ممتدًّا بين طرفي المغناطيس، أو اصطلاحًا قطبي المغناطيس، ويتمركز الفيض المغناطيسيّ عند الأطراف، ويضعف في المنتصف.

 ويمكن الاستدلال على ذلك، بوضع قضيب مغناطيسيّ تحت قطعة من الورق المقوى، ثم يتمّ نثر برادة الحديد فوق الورقة، مع النقر عليها خفيفًا، فسوف نلاحظ اتّخاذ برادة الحديد فوق الورقة، شكل الفيض المغناطيسيّ.

أنواع القوّة المغناطيسيّة

هناك نوعان من القوة المغناطيسية، هذه القوة تتحدد وفقا لنوع المغناطيس نفسه، وسوف نتناول نوعي المغناطيس على النحو التالي:

أولًا: المغناطيس الطبيعي (الدائم) 

وهو نوع من المعادن، يطلق عليه علميًّا F3O4، وتعتبر المغناطيسيّة صفة ملازمة له، دائمة فيه، في الظروف العادية، وهذه القوة المغناطيسيّة مهما كبرت؛ فهي قوة نسبيّة محدودة، ولا يمكن زيادتها إلا من خلال زيادة حجم المغناطيس، أو درجة نقائه.

ويكثر استخدامها في السماعات الصوتيّة، والمحركات الصغيرة، وبعض المولدات (الدينامو) صغيرة الحجم، وبعض الدوائر الإلكترونية، وما إلى ذلك من تلك الاستخدامات.

ثانيًا: المغناطيس الصناعي

وعند ذكر المغناطيس الصناعي، لا يمكن المرور دون ذكر مكتشفه، أو مجازًا مخترعه، العالم الفيزيائيّ الكبير فاراداي، ويمكن تناول ذلك في مرحلتين هما:

اكتشاف المغناطيس الصناعي: 

وتم ذلك من خلال، ملاحظة فاراداي إنحراف إبرة مغناطيسة حرة الحركة، متواجدة بالقرب من دائرة كهربية تمّ غلقها، فقام باستغلال الملاحظة، بعمل ملفّ من سلك معزول ملفوف على قلب من المعدن (الحديد)، وقام بتوصيله بمصدر للتيار الكهربائيّ، فلاحظ جذب القلب المعدنيّ للحديد، طالما أن الدائرة الكهربية مغلقة.

تطوير المغناطيس الصناعيّ:

سرعان ما تلقّف العلماء فكرة فاراداي، فقاموا  بتطوير الفكرة؛ من حيث حجم الملفّ، بزيادة عدد لفاته، ومن حيث اختيار القطر المناسب لسلك الملفّ، وطريقة عزله، وأيضًا من خلال عمل قلب من شرائح الحديد المتراصة، والمعزولة بشمع حراريّ، بدلا من قلب من الحديد المصمت؛ وذلك لتقليل ارتفاع درجة حرارته عند التشغيل، وكذلك بزيادة فرق الجهد الكهربائي ّ المستخدم.

ومن هنا كانت الطفرة في استخدام القوّة المغناطيسيّة، فتمّ عمل المحركات الكهربائيّة الضخمة، وكذلك تمّ عمل المولدات العملاقة، وما إلى ذلك.

قياس قوّة المغناطيس

وحدة القياس لأي شيء، هي وسيلة معايرة دقيقة؛ لسهولة استخدام الشيء الذي تمّ معايرته بكل دقّة، والقوّة المغناطيسيّة من أشد القوى الفيزيائيّة حاجةً للمعايرة، أو القياس الدقيق، ويرجع ذلك إلى استخدماتها الحسّاسة في الدوائر الإلكترونيّة الدقيقة، والمحركات العملاقة، والمولدات الكبيرة، كل هذا وغيره ما يحتاج إلى الدقّة في المعايرة.

وتخليدًا لأحد أسماء العلماء، الذين أفنوا حياتهم في هذا المجال، تمّ إطلاق اسم جاوس Gauss، على وحدة قياس القوّة المغناطيسيّة الكهربائيّة، وتكافئ جرامًا لكل سنتيمتر في الثانية، وتساوي واحد ماكسويل لكل سنتيمتر مربع.

 وهناك وحدات أخرى أيضًا لقياس القوّة المغناطيسيّة، أو الفيض المغناطيسيّ، وهي التسلا، وأجزاؤها، مثل مايكرو تسلا، ونانو تسلا، أما قوّة المجال المغناطيسيّ فتقاس بالأمبير لكل متر.

وتتعدد وحدات قياس القوّة المغناطيسيّة، بتعدد استخداماتها، ويرتبط كل هذا بالمجال الذي تستخدم فيه تلك القوّة المغناطيسيّة، فوحدة قياسها في المحركات والمولدات الضخمة، تختلف عن استخدامها في الدوائر الإلكترونية الدقيقة، التي لا تحتاج إلا مايكرو، أو نانو من تلك القوّة.