Explain Magnets - اشرح لي عن مغناطيس

سألنا الأستاذ ممدوح الحارثي السؤال التالي عبر اسك اف ام

يمكن سؤالنا عن طريق تويتر، فيسبوك أو في المساحة الموجودة على يمين الصفحة

We received this question from @Mamdouhalharthy through Ask.fm

Please feel free to ask us on Twitter, Facebook or on the box on your right

Magnets attraction | تجاذب المغتاطيس

Magnets attraction | تجاذب المغتاطيس

هل تصنع المغناطيسات أم توجد كما هي في الطبيعه , وهل هنالك طريقة يفقد بها المغنطيس خاصية الجذب ويصبح حجرا عاديا؟

Do magnets exist in nature or are they manufactured? And is there a way to make a magnet lose its magnetism?

Magnetism is a characteristic that exists in different materials but it’s most commonly associated with Iron. There are two main sources of magnetism:
1- Electric currents. Changing an electric field causes a change in magnetic field.
2- Intrinsic magnetism in many particles.
Iron can be magnetized and demagnetized by using different types of current as shown in this video:

صفة المغناطيسية هي صفة موجودة في كثير من المواد الطبيعية ولكنها اشتهرت بارتباطها بعنصر الحديد. هناك مصدرين رئيسيين للمغنطة

الأولى هي لتيارات الكهربية. تغير المجال المهربائي يولد تغير في المجال المغناطيسي

الثانية هي مغنطة جوهرية داخلية في كثير من الجسيمات 

يمكننا مغنطة الحديد ونزع المغنطة منه باستعمال انواه مختلفة من التيار الكهربي .. كما هو موضح في المقطع التالي


The idea is to make iron particles oriented in a specific way. Once that’s achieved, the intrinsic magnets in the iron will be aligned and, thus, attracting the pins. When we demagnetize a magnetized iron bar we just mess with the orientation and make the intrinsic magnets cancel one another. However, if we leave that Iron bar without demagnetization it will remain magnetized for a while, ranging from a few minutes to several days (depending on the type of material and other factors). Different material retain their magnetization for different lengths of time.

Dots and Pluses mean that the arrows are coming out of and into the screen respectively. النقطة تعني أن السهم خارج من الشاشة وعلامة الزائد تعني أن السهم داخل إلى الشاشة

As you might have noticed in the video, this method of making magnets is temporary. The magnets you use to stick on refrigerators are made differently. In a nutshell, iron is heated up beyond a certain temperature (Curie Temperature). If we put this heated iron bar within a uniform and strong magnetic field and allow it to cool down, the particles inside will be in an aligned orientation and, thus, become permanent magnets.
There are materials which can only work as inducers to magnetic fields (scientifically called paramagnets). These types of materials behave as magnets when they happen to be within a magnetic field but non-magnets when they’re not in one. So if we take a rod of such material, it will only attract the pins when the rod is within the solenoid and while the electric current is running through it. Magnesium and Lithium are examples of paramagnets.
Not all materials react to magnetic fields. Copper and Aluminium are metals that do not react to magnetism. Gases and plastic also do not react to magnetism. Although, liquid Oxygen has shown magnetic properties.

الفكرة في المقطع أننا نجعل ذرات الحديد متجهة باتجاه معين لتتراكم المغنطة الداخلية فيها بدلاً من أن تلغي بعضها الأخرى. عندما تتراكم المغنطة الداخلية لذرات الجسم يصبح الجسم ككل ممغنط وبالتالي يستطيع جذب الإبَر. في الجزء الثاني من التجربة يتم إعادة ترتيب الذرات بطريقة عشوائية وبالتالي تلغي المغنطة الداخلية للذرات بعضها الآخر. على أية حال، إذا تركنا الحديد الممغنط بهذه الطريقة بدون نزع المغنطة سيبقى ممغنطا لفترة قد تتراوح من بضع دقائق لعدة أيام (اعتماداً على نوعية المادة المستخدمة وبعض الخصائص الأخرى). بعد انتهاء هذه الفترة سيعود الحديد لحالته الغير ممغنطة. العناصر المختلفة تمغنط لمدد زمنية مختلفة

يمكننا أن نستنتج من المقطع أن هذه الطريقة ليست المثلى لعمل مغناطيس طويل الأمد. الأحجار المغناطيسية، التي نلصقها على أبواب الثلاجات مثلاً، تُصنع بطريقة مختلفة. ببساطة يتم تسخين قطعة من الحديد إلى أن تصل درجة حرارتها لدرجة معينة (معروفة بدرجة حرارة كوري، تبعا للعالمة البولندية ماري كوري) . ومن ثم توضع القطعة داخل مجال مغناطيسي ثابت وقوي ويتم تبريدها. هذه العملية تُثَبِت ذرات الحديد على اتجاه موحد ولفترة أطول من الطريقة الأولى. فتصبح القطعة مغناطيس طويل الأمد

توجد بعض المواد التي تعمل كمقويات للمجال المغناطيسي (علميا تسمى بارامغناطيس). تعمل هذه المواد كمغناطيس إذا كانت داخل مجال مغناطيسي و تفقد مغناطيسيتها إذا لم يوجد مجال مغناطيسي حولها. أي يعني إذا أخذنا قطعة بارامغناطيس ووضعناها في الجهاز الموجود في المقطع، ستنجذب الإبَر فقط إذا كان التيار الكهربائي يسري بداخل الجهاز. المغنيسيوم والليثيوم من أمثلة المواد البارامغنطيسية

ليس لكل المواد ردة فعل تجاه المجال المغناطيسي. النحاس والألومينيوم مثلاً لا يتعاملان مع المجال المغناطيسي. وكذلك البلاستيك والغازات. ولكن بعض البحوث العلمية الجديدة أثبتت أن الأكسجين السائل له خواص مغناطيسية