المغناطيسية: مفهوم المغناطيس والمجال المغناطيسي (خطوط المجال والمجال المغناطيسي الأرضي) مع تمارين محلولة — الأولى ثانوي — العلوم الفيزيائية — المنهاج الجزائري

الدرس: المغناطيسية — مفهوم المغناطيس والمجال المغناطيسي

الأهداف التعليمية:

• أن يتعرف التلميذ على مفهوم المغناطيس وخواصه
• أن يشرح مفهوم المجال المغناطيسي وخصائصه
• أن يميز بين المجال المغناطيسي المنتظم وغير المنتظم
• أن يتعرف على المجال المغناطيسي الأرضي

أولاً: المغناطيس

المغناطيس هو جسم له خاصية جذب المواد المغناطيسية (مثل الحديد والنيكل والكوبالت) دون غيرها.

أنواع المغانط:

• المغناطيس الطبيعي: وهو حجر المغناطيس (Fe₃O₄).
• المغناطيس الاصطناعي: نصنعه من مواد مغناطيسية صلبة أو لينة (حديد، فولاذ).
• المغناطيس الكهربائي: عبارة عن قلب حديدي يلف حوله ملف معزول يمر فيه تيار كهربائي.

خواص المغناطيس:

• له قطبان: قطب شمالي (N) وقطب جنوبي (S).
• الأقطاب المتجانسة تتنافر، والأقطاب غير المتجانسة تتجاذب.
• المغناطيس معلقاً حراً يتجه نحو الشمال والجنوب الجغرافيين.

ثانياً: المجال المغناطيسي

المجال المغناطيسي هو الحيز المحيط بالمغناطيس الذي تظهر فيه تأثيراته المغناطيسية. يرمز له بـ B ويقاس بوحدة التسلا (T).

خطوط المجال المغناطيسي:

• تخرج من القطب الشمالي وتدخل إلى القطب الجنوبي.
• خطوط وهمية لا تتقاطع.
• كثافة الخطوط تدل على شدة المجال.

المجال المغناطيسي المنتظم: مجال تكون خطوطه متوازية ومتساوية البعد، مثل المجال بين قطبي مغناطيس على شكل حدوة حصان.

ثالثاً: المجال المغناطيسي الأرضي

الأرض عبارة عن مغناطيس ضخم، قطبه الشمالي الجغرافي يقابل القطب الجنوبي المغناطيسي والعكس. هذا المجال يحمي الأرض من الرياح الشمسية.

تمارين محلولة:

التمرين 1: كيف يمكنك تحديد قطبي مغناطيس باستخدام مغناطيس آخر قطبه معروف؟
الحل: نقرّب القطب المعروف من أحد طرفي المغناطيس المجهول. إذا حدث تجاذب فالطرفان مختلفان، وإذا حدث تنافر فالطرفان متشابهان.

التمرين 2: ما الذي يحدث عند تقريب مغناطيس من برادة حديد؟
الحل: تترتب برادة الحديد على شكل خطوط تمثل خطوط المجال المغناطيسي، حيث تتركز أكثر عند القطبين.

التمرين 3: إبرة بوصلة تشير دائماً نحو الشمال الجغرافي. فسر ذلك.
الحل: لأن الإبرة الممغنطة تتفاعل مع المجال المغناطيسي الأرضي، فتتجه بحيث يوافق قطبها الشمالي القطب الجنوبي المغناطيسي للأرض (الموجود قرب الشمال الجغرافي).

دروس مشابهة:

• الضغط في السوائل والغازات: قانون باسكال وأرخميدس — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي
• المحاليل الحمضية والقاعدية: مفهوم pH — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي