الدرس الثاني: المغناطيسية

أقارن. فيم تشبه الكرة الأرضية القضيب المغناطيسي وقيم تختلف عنه؟

• أوجة التشابه: للأرض قطبان مغناطيسيان شمالي وجنوبي وكذلك للقضيب المغناطيسي كما أن الأرض مغناطيس دائم مثل معظم المغناطيسيات.
• أوجة الاختلاف: للأرض قطبان جغرافيان شمالي وجنوبي اما المغناطيس فليس له قطبان جغرافيان.

التفكير الناقد. كيف يمكنك تحويل قطعة حديد إلى مغناطيس دائم؟

وضع قطعة الحديد التي تتجه الاقطاب الشمالية والاقطاب الجنوبية لذراتها في اتجاه عشوائي بالقرب من مغناطيس قوي بحيث تسحب الذرات وتصطف في الاتجاه نفسه فيتكون مغناطيس دائم ضعيف.

أقارن. ما أوجه الشبه وأوجه الإختلاف بين المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم؟

• أوجه الشبه: كل منهما يمكنه سحب او دفع بعض الفلزات والمغانط الأخرى ولهما قطبان شمالي وجنوبي.
• أوجه الاختلاف: المغناطيس الكهربائي يفقد مغناطيسيته عند عدم مرور التيار الكهربائي فيه كما انه يمكن تغير قوته بتغير التيار الكهربائي المار فيه او تغير عدد وحجم اللفات.

التفكير الناقد. كيف يمكن أن تصنع جرس باب من قضيب حديدي وملف أسلاك؟

إذا تم سحب قضيب حديدي بلطف الى الخارج فالقوة المغناطيسية للمغناطيس الكهربائي ستسحبه الى الداخل فيصطدم القضيب الحديدي بالجرس في أثناء عودته فتسمع جرس الباب ويمكن ربط القضيب الحديدي بنابض زنبرك ليسحبه الى الخارج.

أقارن. ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين المولدات والمحركات الكهربائية؟

• أوجه التشابه: لكل منهما ملفات مثبتة بمحور داخل مجال مغناطيسات دائمة.
• أوجه الاختلاف: في المولد الكهربائي يدور المحور مما يؤدي إلى سريان الكهرباء في الملفات والمحركات الكهربائية فان الكهرباء تسري في داخل الملفات مكونة مجالاً مغناطيسياً يؤدي إلى دوران المحور.

التفكير الناقد. ماذا يمكن أن يحدث لمولد كهربائي إذا دار مغناطيس الدائم بدلاً من الملف؟

يستمر توليد الكهرباء وسيعمل كالمعتاد لكن يكون تحريك الملفات في المولد الكهربائي أسهل من تحريك المغناطيسيات الدائمة لثقل المغناطيسيات الدائمة.

أقارن. ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين الرفع المغناطيسي والطفو؟

• أوجه الشبه: الرفع المغناطيسي هي قوة رفع مثل الطفو يعمل الرفع المغناطيسي عادة ضد الجاذبية.
• أوجه الاختلاف: الطفو عملية طبيعية، اما الرفع المغناطيسي فهو عملية اصطناعية.

التفكير الناقد. كيف يمكن لأقطاب مغناطيس أن تترتب لترفع قضيباً مغناطيسياً؟

• لرفع قطيب مغناطيسي نحتاج إلى قطبين متشابهين في كل جهة من القطيب المغناطيسي لدفعه او رفعه ونحتاج أيضاً الى مغناطيسيات كهربائية أخرى كي لا ينقلب القضيب المغناطيسي.
• ولرفعه من أعلى سنحتاج إلى قطبين متضادين في كل جهة قطب جنوبي مقابل القطب الشمالي وقطب شمالي مقابل القطب الجنوبي.

أفكر وأتحدث وأكتب.

1. المفردات. رفع الأجسام اعتماداً على قوى التنافر المغناطيسي تسمى الرفع.

2. أقارن. ما أوجه الشبه وأوجه الأختلاف بين جرس الباب والسماعة الصوتية؟

3. التفكير الناقد. كيف يمكن أن يؤثر تسخين قضيب مغناطيسي في مغناطيسيته؟

سيفقد المغناطيس بعض من مغناطيسيته في حالة تسخينه حيث يتعرض المغناطيس للتسخين تتوزع ذراته بشكل عشوائي ولكي لا يمتلك المغناطيس خصائص المغناطيسية يجب أن تكون أقطاب الذرات في المغناطيس مصطفة في نفس الاتجاه.

4. أختار الإجابة الصحية:

أي مما يأتي لا يعمل على زيادة قوة المغناطيس الكهربائي؟

أ- زيادة عدد الحلقات.

ب- وضع قضيب حديد في المركز.

ج- زيادة المقاومة.

د- زيادة التيار الكهربائي.

5. أختار الإجابة الصحيحة:

يحدث تحول في الطاقة في المحرك الكهربائي من:

أ- إشعاعية إلى كهربائية.

ب- حرارية إلى ميكانيكية.

ج- نووية إلى كهربائية.

د- كهربائية إلى حركية.

6. السؤال الأساسي. كيف تعمل المغناطيسات؟

• المغناطيس جسم له القدرة على سحب جسم آخر له خصائص مغناطيسية ويؤثر المغناطيس في فلزات معينة منها الحديد و النيكل.
• المغناطيس له قطبان: شمالي وقطب جنوبي والأقطاب المتشابهة تتنافر والأقطاب المختلفة تتجاذب.
• اذا قطع مغناطيس إلى نصفين فإن كل نصف سيكون مغناطيساً بقطبين.