المغناطيس الكهربائي

أنظر لهذا! كمية من الخردة المعدنية، يتم رفعها في الهواء، بمساعدة مغناطيس! والان، يلقي المغناطيس بالمعادن! لكن لحظة. من غير الممكن إطفاء وتشغيل المغناطيس، أليس كذلك؟ هممم. هناك أسلاك سميكة موصلة بذلك المغناطيس العملاق، كيف تم تجميع هذا الشيء؟ هل هناك علاقة بين المغنطة والكهرباء؟ لنقوم بوضع فرضية: يمكن أن تؤثر الكهرباء على المغنطة. لنتبع كيم إلى المختبر ونختبر الأمر! لدينا هنا: مصباح زوج من البطاريات بعض الأسلاك وبوصلة. وهكذا، لدينا دائرة. بما ان المصباح مضاء، فإننا نعرف أن هناك تيار يعبر خلال الدائرة. لنرى ما اذا كان ممكنا للتيار أن يؤثر على شيء ممغنط. لنحضر البوصلة! فالبوصلة عبارة عن مغناطيس صغير حر الحركة. ما الذي سيحدث إذا قربت كيم البوصلة الى الموصل؟ تغير إبرة البوصلة اتجاهها! حاولي قطع التيار يا كيم! حسنا، تشير البوصلة الآن لجهة الشمال ثانية، واذا اعدنا تشغيل التيار، ستغير الابرة اتجاهها ثانية. الفرضية ثابتة الى الان. هناك علاقة بين الكهرباء والمغنطة. لنحاول تحريك البوصلة إلى الجهة التالية من الموصل. تدور إبرة البوصلة مشيرة إلى الاتجاه المعاكس! يتحدد اتجاه اشارة البوصلة طبيعيا وفقا للحقل المغناطيسي المحيط بالأرض بين القطبين الشمالي والجنوبي. لكن هنا، حول الموصل، يتسبب التيار في نشوء مجال مغناطيسي حول الموصل. لهذا تدور الإبرة عند تحريك البوصلة الى الجهة الاخرى من الموصل. يضعف المجال المغناطيسي كلما ابتعد عن الموصل. ترى هل يمكننا مد المجال المغناطيسي لمسافة أبعد. هل يمكننا زيادة قوة المجال المغناطيسي؟ إذا كان التيار يستطيع توليد مجال مغناطيسي، فربما تؤدي زيادة التيار إلى توليد مجال مغناطيسي أقوى؟ الفرضية: إذا زدنا الجهد، بحيث يزيد التيار، سيصل المجال المغناطيسي لمسافة أبعد من الموصل. لنغير البطارية! ضعف الجهد يُنتج ضعف التيار. ثم نختبر ثانية. نعم! البوصلة الآن تتأثر على مسافة ابعد من قبل تم تأكيد الفرضية: المزيد من التيار يُنتج مجالا مغناطيسيا اقوى. هممم ربما، إذا وضعنا عدة موصلات بجانب بعضها، فهل يمكن أن تُضخم الحقول المغناطيسية المتعددة بعضها؟ لنحاول لف موصل بحيث يعبر التيار من نفس المكان عدة مرات في نفس الاتجاه! نعم، هكذا بالضبط، بحيث يكون هناك عدة لفات تُشكل مِلَفا. والان نقيس. نعم! يصل المجال المغناطيسي لمسافة أبعد. يسمى هذا بالمغناطيس الكهربائي. يمكن للمغناطيس العادي الذي لا يعمل بواسطة الكهرباء أن يجعل قطعة عادية من الحديد ممغنطة ايضا أنظر لهذا. يمسك المغناطيس بقطعة الحديد. طالما انها قريبين من بعضهما، فإن قطعة الحديد ممغنطة ايضا. الفرضية: إذا وضعنا قطعة الحديد داخل المِلف فانها ستصبح مغناطيسية ايضا. هكذا. قطعة من الحديد، حولها مِلف من سلك نحاسي يمر عبره تيار. لنختبر: هل يصبح الحديد ممغنطا؟ نعم بالفعل! والان، وللفضول فقط: هل زادت قوة الحقل المغناطيسي حول السلك بسبب هذا؟ أوه.نعم، بكثير. لنقطع التيار! وهذه ميزة كبيرة للمغناطيس الكهربائي على المغناطيس العادي هي أنه يمكن إطفائه! يستخدم المغناطيس الكهربائي لفتح الأبواب وغلقها اوتوماتيكيا، ولحمل الأشياء المعدنية والقائها، ومن الممكن جعل المغناطيس الكهربائي قويا جدا.