أنواع القوة المغناطيسية
يمكن تصنيف القوة المغناطيسية الناتجة بين مغناطيسين إلى نوعين رئيسيين، وهما كما يلي:
قوة التجاذب
تظهر هذه القوة بين قطبين مغناطيسيين مختلفين، بحيث يكون أحدهما قطبًا شماليًا والآخر قطبًا جنوبيًا. حيث تتجاذب الأقطاب المختلفة، وكلما كانت الأجسام تستقبل تيارات كهربائية، فإنها تُظهر خصائص مغناطيسية، مما يسمح بتوليد مجالات مغناطيسية تتمحور حولها. فإذا كانت اتجاهات خطوط المجال المغناطيسي لجسمين متجاورين متوافقة، فإن ذلك سيؤدي إلى ظهور قوة تجاذب تُقرب أحدهما من الآخر. في هذه الحالة، سيستلزم الأمر طاقة خارجية لدفع كلٍ منهما بعيدًا عن الآخر.
قوة التنافر
تنبع هذه القوة من الأقطاب المغناطيسية المتشابهة، سواء كانت شمالية أو جنوبية. حيث تتنافر الأقطاب المتماثلة، وتظهر هذه الظاهرة أيضًا بين الأجسام التي تحتوي على خصائص مغناطيسية. ففي حال كانت خطوط المجال المغناطيسي الناتجة عن جسمين متجاورين تسير في اتجاهات مختلفة ومتعاكسة، فإن ذلك يؤدي إلى قوة تنافر بين هذين الجسمين تدفع أحدهما بعيدًا عن الآخر.
مفهوم القوة المغناطيسية
تعد القوة المغناطيسية عبارة عن تفاعلات التجاذب والتنافر بين الأجسام المشحونة كهربائيًا الناجمة عن حركتها، وهي القوة الأساسية المشرفة على عدد من الظواهر مثل عمل المحركات الكهربائية وجذب المغناطيس للمواد الحديدية. وتعتمد آلية عمل القوة المغناطيسية على إنشاء مجالات مغناطيسية تؤدي إلى جذب أو إبعاد الأجسام.
تنشأ القوة الكهربائية بين الشحنات الكهربائية سواء كانت ثابتة أو متحركة، إلا أن القوة المغناطيسية تعتبر موجودة فقط بين الشحنات المتحركة. وبذلك يمكن تصور القوة المغناطيسية المؤثرة بين شحنتين متحركتين على أنها التأثير الذي يحدث لأحد الشحنات نتيجة المجال المغناطيسي الذي تولده الشحنة الأخرى.
كما تُعتبر القوة المغناطيسية نتيجة لقوة الكهرومغناطيسية، التي تُعد واحدة من القوى الأربعة الأساسية في الطبيعة. ويُعتقد أنها تنشأ نتيجة التفاعلات بين المجالات المغناطيسية.
مفهوم المجال المغناطيسي
يمكن تعريف المجال المغناطيسي على أنه وسيلة لوصف كيفية توزيع القوة المغناطيسية في الفضاء المحيط أو داخل الأجسام المغناطيسية. يحتوي كل مغناطيس على قطبين: جنوبي وشمالي، ويعتمد نوع القوة التي تظهر على اتجاه المغناطيسات. يمكن أن تنجم القوة عن القوى الجاذبة أو النافرة في المناطق المحيطة بالمغناطيس، والتي تُعرف بالمجال المغناطيسي، ويتم التعبير عنها رياضيًا كمتجه، مما يعني أن لها اتجاهًا محددًا.
ومن المثير للاهتمام أن كوكب الأرض يُعتبر مغناطيسًا ضخماً، حيث يمتد مجاله المغناطيسي ليغطي كافة أرجائه. ويتولد هذا المجال المغناطيسي من خلال التيارات الكهربائية المتحركة داخل اللب المعدني السائل في باطن الأرض تحت الطبقات الصخرية.
هناك العديد من الدلالات التي تشير إلى وجود المجال المغناطيسي للأرض، ومنها ظاهرة إبرة البوصلة التي تشير إلى الشمال. ويعود ذلك إلى قدرة الإبرة المغناطيسية الموجودة داخل البوصلة على الدوران بحرية للتحاذي مع المجال المغناطيسي لكوكبنا.
