[CV XBLOOD]

بسم الله الرحمن الرحيم
مر أكثر من سنة على دراستي لمادة ( كهرومغناطيسية 1 ) ، إلا أنني ما زلت أعاني من نقص المادة العلمية في هذا المجال ... وقررت دراسة الفيزياء المغناطيسية للإلمام بالأمور الأساسية التي لم يتحدث عنها المحاضر في الجامعة ،،، فلنبدأ الحوار بعون الله :

هناك مصطلحان أساسيان في المغناطيسية والتي غالباً لا يتم الإهتمام بها من قبل الدارسين لموضوع الكهرومغناطيسية:

1- ( النفاذية المغناطيسية ):
إن النفاذية المغناطيسية من أهم الموضوعات في الفيزياء المغناطيسية التطبيقية ، لكنها بنفس الوقت تحتاج إلى فهم عميق !
كتب العضو ( شهرزاد ) مشكوراً في موضوعه ( المغناطيسية خطوة بخطوة ) ، تحت بند ( الحجب المغناطيسي ) ما يلي :

الحجب المغناطيسي :

تنفذ خطوط المجال في المواد غير المغناطيسية مثل الماء والزجاج والهواء أو الفراغ ، بمعنى أن المواد غير المغناطيسية شفافة لخطوط المجال . أما إذا وضعت قطعة من الحديد وهي مادة مغناطيسية في مجال مغناطيسي ، فإن خطوط المجال تتزاحم وتتكاثف بداخلها أكثر من حالة مرورها في الهواء ، ويرجع ذلك إلى ما يسمى بـ النفاذية المغناطيسية للوسط

إن التأثير المغناطيسي للمغناطيس ينفذ خلال المواد غير المغناطيسية سواء كانت صلبة أم سائلة أم غازية ، ولكنه يضعف ولا ينفذ خلال المواد المغناطيسية ، ولهذا تستخدم المواد المغناطيسية كحواجز لحجب الأثر المغناطيسي .

فمثلا تستخدم المواد المغناطيسية كحواجز مغناطيسية في بعض الأجهزة والتطبيقات العملية ، فإذا ما أريد حماية جهاز من التأثيرات المغناطيسية فإنه يوضع داخل غلاف أو صندوق من الحديد المطاوع .
وغالبًا ما توضع أجهزة القياس كالأميتر والفولتيمتر داخل صناديق من الحديد المطاوع لحمايتها من التأثيرات المغناطيسية الخارجية.


لعل أكثر ما يحيرني في الموضوع برمته ، هو كيفية تصنيف المواد بدءاً من أعلى نفاذية مغناطيسية إلى المواد ذات النفاذية المغناطيسية المعدومه !

وقبل الإجابة على السؤال السابق ... هناك سؤال أهم وهو : على ماذا يدل تجمع خطوط المجال المغناطيسي داخل حلقة حديدية ( كما في الصورة المرفقة ) ولا تنفذ إلى الجهاز الذي نريد حمايته ؟ ( هل هذا يدل على أن النفاذية المغناطيسية للحديد أقل من الهواء ؟ إذا كان الجواب نعم ، فلماذا أغلب خطوط المجال المغناطيسي تتجمع داخل الحلقة الحديدية ؟ ) ومن التطبيقات الشهيرة على هذا الموضوع وجود فجوة هوائية في حلقة تكون قلب مغناطيسي لملف كهربائي تسمى (Air Gap) ، لكن لماذا تستخدم ؟

من التناقضات الأخرى في هذا الموضوع ، هو خاصية الإنعكاس للموجات الكهرومغناطيسية عن الأسطح المعدنية ، فمن المعلوم أن الموجات الكهرومغناطيسية لا يمكنها النفاذ نهائياً من خلال الأسطح المعدنية ، ومع ذلك أكاد أجن عندما أرى بأن أجهزة التفتيش في المطارات التي تعمل على أشعة X تستطيع تحديد ما بداخل العلب الحديدية المغلقة !!
ما الذي يحدث إذاً ؟ كيف يمكن تحديد ما بداخل الأجسام المعدنية عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية ما دامت لا تنفذ خلال الأجسام المعدنية (المغناطيسية) ؟

2- ( الممانعة المغناطيسية ):
وهي ما تسمى Magnetic reluctance ، من المعلوم أن الممانعة الكهربائية هي ما يعارض تدفق التيار الكهربائي سواء كانت المعارضة أومية صرفة ( حقيقية ) أو معارضة ناتجة عن المفاعلة السعوية أو الحثية ، وهذا كلام منطقي ،، لكن كيف يمكن تفسير الممانعة المغناطيسية ؟
من الجدير بالذكر أثناء قراءتي لإحدى مجلات الكمبيوتر ، وجدت مقال يتحدث نوع جديد من الأقراص الصلبة يستطيع تخزين 1 تيرابايت باستخدام تقنية جديدة تسمى
( الممانعة المغناطيسية الضخمة ) !! وتسمى بالإنجليزية ( Giant magnetoresistance - GMR )، فتذكرت إن كان لذلك علاقة بالممانعة المغناطيسية التي درسناها في مادة الكهرومغناطيسية ، والتي سميناها (Magnetic reluctance).

لماذا ثابت النفاذية المغناطيسية يساوي 4 باي ؟

هناك مصطلح أراه في الكتب الدراسية وهو (Magnetic Circuit) أي الدائرة المغناطيسية !! فما المقصود بذلك ؟ وهل يمكن تحقيق دائرة مغناطيسية بنفس مفهوم الدائرة الكهربائية ؟