مقناطیسیت

مقناطیسیت د فزیکي ځانګړنو یوه طبقه ده چې د مقناطیسي میدانونو له لارې رامنځته کېږي. د بنسټیزو ذراتو الکتریکي جریانونه او مقناطیسي حرکات یو مقناطیسي میدان جوړوي چې پر نورو مقناطیسي جریانونو او حرکاتو اغېز لري. مقناطیسیت د الکترومقناطیسیت د ترکیبي پدیدې یو اړخ دی. تر ټولو نږدې اغېزې په فرومقناطیسي توکو کې رامنځته کېږي چې مقناطیسي میدانونه یې په کلکه جذبوي او کولای شي مقناطیسي شي تر څو پر دایمي مقناطیس بدلې شي او په خپله مقناطیسي میدانونه تولید کړي. یوازې کم شمېر توکي فرومقناطیسي دي؛ تر ټولو معمول یې اوسپنه، کوبالټ او نېکل او د هغه الیاژونه دي. کم‌پیدا خاورین فلزات «نیوډیمیم» او «ساماریم» یې لږ معمولې بېلګې دي. فرو (ferro) مختاړی یې اوسپنې ته راجع دی، ځکه دایمي مقناطیس د لومړي ځل لپاره په «لوډسټون» کې ولیدل شو چې د مګنیټ Fe₃O₄ په نامه د یوې طبیعي اوسپنې ډبره ده.

ټول توکي په یو ډول مقناطیست څرګندوي. مقناطیسي توکي د خپل حجم د حساسیت له مخې ډلبندي کېږي. فرومقناطیس د اکثرو هغو مقناطیسي اغېزو مسؤولیت لري چې په ورځني ژوند کې ورسره مخامخ کېږو، خو مقناطیس ګڼ ډولونه لري. پارامقناطیسي توکي لکه «الومنیم» او «اکسیجن» په یوه مقناطیسي میدان کې په ډېر کمزوري ډول جذبېږي. ډیامقناطیس توکي لکه «مس» او «کاربن» په کمه اندازه دفع کېږي؛ په داسې حال کې چې فرومقناطیسي ضد توکي لکه «کرومیم» او «سپېین ښیښې» له مقناطیسي میدان سره تر نورو پېچلې اړیکه لري. پر پارامقناطیس، ډیامقناطیس او فرو مقناطیس ضد توکو د مقناطیس ځواک معمولاً تر هغه کمزری دی چې احساسېږي او یوازې د ازمېښتي وسایلو په مرسته تشخیصېدای شي، له دې امله په ورځني ژوند کې دغه ډول توکي تر ډېره غیر مقناطیسي توکي بلل کېږي.^[۱]

د مقناطیسي میدان قوت کابو هر وخت له واټن سره کمېږي، که څه هم چې د قوت او واټن تر منځ دقیقه ریاضیکي اړیکه توپیر لري. د مقناطیسي حرکاتو او الکتریکي جریانونو بېلابېلې بڼې کولای شي چې پېچلي مقناطیسي میدانونه رامنځته کړي.

تاریخچه

مقناطیس د لومړي ځل لپاره په لرغونې نړۍ کې کشف شو، دا هغه مهال و چې خلکو ولیدل چې طبیعي اهنرباوې یا مګنټېټ کاني طبیعي مقناطیسي ټوټې کولای شي اوسپنه جذب کړي. مقناطیس کلمه له یوناني اصطلاح (μαγνῆτις λίθος magnētis lithos) څخه اخیستل شوې ده. په لرغوني یونان کې ارسطو د مقناطیس په اړه لومړنی علمي بحث د میلټوسي فیلسوف «ټالس» اړوند وباله چې له شاوخوا ۶۲۵ مخزېږد څخه یې تر شاوخوا ۵۴۵ مخزېږد کال پورې ژوند کړی. د لرغوني هند طبي متن «سوشروټا سامهیټا» د شخص په بدن کې د ننوتلیو غشیو د را ایستلو لپاره د مقناطیس د کارولو سپارښتنه کوي.^[۲]^[۳]^[۴]^[۵]^[۶]

په ۱۶۰۰ کال کې «ویلیم ګیلبرټ» د ځمکې د لویو مقناطیسونو او مقناطیسي اجسامو په اړه خپل کتاب خپور کړ. په دغه کتاب کې یې د ټېرېلا (terrella) په نامه د خپل ځمکني ماډل په مرسته خپل ډېر ازمېښتونه تشرېح کړي دي. ښاغلی ګیلبرټ له خپلو ازمېښتونو څخه دې پایلې ته ورسېد چې ځمکه په خپله مقناطیسي ده او له همدې امله قطب‌نماوې د شمال پر لوري دي (پخوا ځینې په دې باور وو چې قطبي ستوری «پولاریس» یا لوی مقناطیسي ټاپو په شمالي قطب کې دی او قطب‌نما د ځان لوري ته جذبوي یا کشوي).^[۷]^[۸]^[۹]

د برېښنا او مقناطیس تر منځ د اړیکې په اړه پوهه په ۱۸۱۹ کال کې د کوپن هاګن پوهنتون د استاد «هانس کریسټین اورسټډ» په څېړنو سره پیل شوه چې د یوه سیم تر څنګ یې د قطب‌نما ستنه په تصادفي ډول وښوروله او ویې مونده چې الکتریکي جریان کولای شي مقناطیسي میدان رامنځته کړي. دغه مهم ازمېښت د اورسټډ (Ørsted) د ازمېښت په نامه پېژندل کېږي. تر دې وروسته «انډري ماري امپر» ګڼ نور ازمېښتونه هم وکړل، په ۱۸۲۰ کال کې یې ومونده چې د تاوېدو په حال کې مقناطیسي میدان په یوه تړلي مسیر کې د هغې سطحې د عبوري جریان اړوند دی چې مسیر احاطه پرې کړې ده؛ «جان باپټیسټ بیوت» او «فلیکس ساوارټ» په ۱۸۲۰ کال کې د بیوټ-ساوارټ قانون وړاندې کړ چې د جریان لېږدوونکي سیم د مقناطیسي میدان لپاره معادله وړاندې کوي. مایکل فاراډي په ۱۸۳۱ کال کې ومونده چې له وخت سره متغیر مقناطیسي جریان د یوه سیم له لارې ولټاژ لېږدوي. د دې تر څنګ نورو څېړونکو هم د مقناطیس او برېښنا تر منځ لا ډېرې اړیکې موندلې دي. جېمز کلېرک مکسوېل دغه لیدلوري د مکسوېل په معادلاتو کې راټول او پراخ کړل او برېښنا، مقناطیس او اپټیک یې د الکټرومقناطیس په برخه کې سره یوځای کړل. په ۱۹۰۵ کال کې البرټ انشټین دغه قوانین د نسبیت د تیورۍ لپاره وکارول.^[۱۰]

سرچینې

مقناطیسیت له دوو سرچینو څخه را پیدا کېږي:

برېښنايي جریان
د بنسټیزو ذراتو سپېن مقناطیسي حرکات.

د توکو د مقناطیسي خواصو دلیل تر ډېره د هغوی د اتومونو د هغو مقناطیسي الکترونونو حرکات دي چې د تاوېدو په حال کې دي. د اتومونو د هستې مقناطیسي حرکات د الکترونونو تر مقناطیسي حرکاتو زرګونه واره کوچني دي، له دې امله د توکو په مقناطیسي برخه کې ډېر د پام وړ نه دي. اتومي مقناطیسي حرکات په نورو برخو لکه اتومي مقناطیسي ریزننس (nuclear magnetic resonance) او د مقناطیسي ریزننس په عکاسۍ (magnetic resonance imaging) کې هم ډېر اهمیت لري.

الکترومقناطیس

الکترومقناطیس د مقناطیس هغه ډول دی چې مقناطیسي میدان یې د الکتریکي جریان په مرسته تولیدېږي. د جریان په پرې کېدو سره مقناطیسي میدان ورکېږي یا له منځه ځي. الکترومقناطیسونه له ډېر شمېر هغو نږدې سیمونو څخه جوړ وي چې مقناطیسي میدان رامنځته کوي. سیمونه د یوې داسې مقناطیسي هستې پر شاوخوا پېچل شوي وي چې له فرومقناطیسي توکو لکه اوسپنې څخه جوړه وي. مقناطیسي هسته مقناطیسي جریان متمرکز کوي او تر نورو قوي مقناطیس رامنځته کوي.^[۱۱]

د دایمي مقناطیس په پرتله د الکتریکي مقناطیس ښېګڼه دا ده چې په دې ډول کې منقاطیسي میدان په سیم کې د الکتریکي جریان د اندازې په کنترولولو سره بدلولی شو. د دایمي مقناطیس پر خلاف چې برېښنا ته اړتیا نه‌لري، الکتریکي مقناطیس د مقناطیسي میدان د ساتلو لپاره دوامدر جریان ته اړتیا لري.

الکترومقناطیسونه په پراخه کچه د نورو الکتريکي یا برېښنايي دستګاوو د برخو په توګه کارول کېږي چې په دې کې موتورونه، جنراټورونه، سولنایډونه، هارډ ډېسکونه، اېم.ار.ای دستګاوې، علمي وسایل او مقناطیسي جلا کوونکي تجهیزات شاملېږي. الکترومقناطیس په صنعتي برخه کې د پولادو په څېر درنو اوسپنیزو شیانو د ځای پر ځای کولو لپاره کارول کېږي. الکترومقناطیس په ۱۸۲۰ کال کې کشف شو.^[۱۲]^[۱۳]

ژوندي موجودات

ځینې ارګانېزمونه یا ژوندي موجودات کولای شي مقناطیسي میدانونه تشخیص کړي او دا ښکارنده د مګنټسپشن (magnetoception) په نامه یادېږي. په ژوندیو موجوداتو کې ځینې توکي فرومقناطیسي دي، خو څرګنده نه ده چې مقناطیسي خواص کوم ځانګړی فعالیت لري که یوازې د اوسپنې لرونکی فرعي تولید دی. د بېلګې په توګه کیټون چې یو سمندري ژوی دی، مقناطیسي اوسپنه (magnetite) تولیدوي تر څو خپل غاښونه کلک کړي او حتا انسانان هم په بدني نسجونو کې مقناطیسي اوسپنه تولیدوي. مګنټو بیولوژي پر ژوندیو موجوداتو د مقناطیسي میدانونو اغېزې څېړي. هغه میدانونه چې په طبیعي ډول د یوه ژوندي موجود له‌خوا تولیدېږي، د «بیومقناطیس» په نامه پېژندل کېږي. ډېری بیولوژيکي موجودات له اوبو څخه جوړ دي او دا چې اوبه ډیامقناطیس دي، ډېر قوي مقناطیسي میدانونه کولای شي دغه ژوندي موجودات دفع کړي.^[۱۴]

سرچينې

↑ Jiles, David (2 September 2015). Introduction to magnetism and magnetic materials (Third ed.). Boca Raton. ISBN 978-1-4822-3887-7. OCLC 909323904.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
↑ Du Trémolet de Lacheisserie, Étienne; Damien Gignoux; Michel Schlenker (2005). Magnetism: Fundamentals. Springer. pp. 3–6. ISBN 978-0-387-22967-6.
↑ Platonis Opera, Meyer and Zeller, 1839, p. 989.
↑ The location of Magnesia is debated; it could be the region in mainland Greece or Magnesia ad Sipylum. See, for example, "Magnet". Language Hat blog. 28 May 2005. بياځلي په 22 March 2013.
↑ Fowler, Michael (1997). "Historical Beginnings of Theories of Electricity and Magnetism". بياځلي په 2008-04-02.
↑ Kumar Goyal, Rajendra (2017). Nanomaterials and Nanocomposites: Synthesis, Properties, Characterization Techniques, and Applications. CRC Press. p. 171. ISBN 9781498761673.
↑ Li, Shu-hua (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole". Isis (in فرانسوي). 45 (2): 175–196. doi:10.1086/348315. JSTOR 227361. S2CID 143585290. un passage dans le Liu-che-tch'ouen-ts'ieou [...]: "La pierre d'aimant fait venir le fer ou elle l'attire."From the section "Jingtong" (Script error: The function "Lang" does not exist.) of the "Almanac of the Last Autumn Month" (Script error: The function "Lang" does not exist.): "Script error: The function "Lang" does not exist.]"
↑ In the section "A Last Word on Dragons" (Script error: The function "Lang" does not exist. Luanlong) of the Lunheng: "Amber takes up straws, and a load-stone attracts needles" (Script error: The function "Lang" does not exist.).
↑ In the section "A Last Word on Dragons" (Script error: The function "Lang" does not exist. Luanlong) of the Lunheng: "Amber takes up straws, and a load-stone attracts needles" (Script error: The function "Lang" does not exist.).
↑ A. Einstein: "On the Electrodynamics of Moving Bodies", June 30, 1905.
↑ Purcell 2012, p. 320,584
↑ Sturgeon, W. (1825). "Improved Electro Magnetic Apparatus". Trans. Royal Society of Arts, Manufactures, & Commerce. 43: 37–52. cited in Miller, T.J.E (2001). Electronic Control of Switched Reluctance Machines. Newnes. p. 7. ISBN 978-0-7506-5073-1.
↑ Merzouki, Rochdi; Samantaray, Arun Kumar; Pathak, Pushparaj Mani (2012). Intelligent Mechatronic Systems: Modeling, Control and Diagnosis. Springer Science & Business Media. pp. 403–405. ISBN 978-1447146285.
↑ Kirschvink, Joseph L.; Kobayashi-Kirshvink, Atsuko; Diaz-Ricci, Juan C.; Kirschvink, Steven J. (1992). "Magnetite in Human Tissues: A Mechanism for the Biological Effects of Weak ELF Magnetic Fields" (PDF). Bioelectromagnetics Supplement. 1: 101–113. doi:10.1002/bem.2250130710. PMID 1285705. بياځلي په 29 March 2016.

[1] Jiles, David (2 September 2015). Introduction to magnetism and magnetic materials (Third ed.). Boca Raton. ISBN 978-1-4822-3887-7. OCLC 909323904.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)

[Tremolet-2] Du Trémolet de Lacheisserie, Étienne; Damien Gignoux; Michel Schlenker (2005). Magnetism: Fundamentals. Springer. pp. 3–6. ISBN 978-0-387-22967-6.

[3] Platonis Opera, Meyer and Zeller, 1839, p. 989.

[4] The location of Magnesia is debated; it could be the region in mainland Greece or Magnesia ad Sipylum. See, for example, "Magnet". Language Hat blog. 28 May 2005. بياځلي په 22 March 2013.

[5] Fowler, Michael (1997). "Historical Beginnings of Theories of Electricity and Magnetism". بياځلي په 2008-04-02.

[6] Kumar Goyal, Rajendra (2017). Nanomaterials and Nanocomposites: Synthesis, Properties, Characterization Techniques, and Applications. CRC Press. p. 171. ISBN 9781498761673.

[Li54-7] Li, Shu-hua (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole". Isis (in فرانسوي). 45 (2): 175–196. doi:10.1086/348315. JSTOR 227361. S2CID 143585290. un passage dans le Liu-che-tch'ouen-ts'ieou [...]: "La pierre d'aimant fait venir le fer ou elle l'attire."From the section "Jingtong" (Script error: The function "Lang" does not exist.) of the "Almanac of the Last Autumn Month" (Script error: The function "Lang" does not exist.): "Script error: The function "Lang" does not exist.]"

[8] In the section "A Last Word on Dragons" (Script error: The function "Lang" does not exist. Luanlong) of the Lunheng: "Amber takes up straws, and a load-stone attracts needles" (Script error: The function "Lang" does not exist.).

[9] In the section "A Last Word on Dragons" (Script error: The function "Lang" does not exist. Luanlong) of the Lunheng: "Amber takes up straws, and a load-stone attracts needles" (Script error: The function "Lang" does not exist.).

[Moving-10] A. Einstein: "On the Electrodynamics of Moving Bodies", June 30, 1905.

[11] Purcell 2012, p. 320,584

[12] Sturgeon, W. (1825). "Improved Electro Magnetic Apparatus". Trans. Royal Society of Arts, Manufactures, & Commerce. 43: 37–52. cited in Miller, T.J.E (2001). Electronic Control of Switched Reluctance Machines. Newnes. p. 7. ISBN 978-0-7506-5073-1.

[Merzouki-13] Merzouki, Rochdi; Samantaray, Arun Kumar; Pathak, Pushparaj Mani (2012). Intelligent Mechatronic Systems: Modeling, Control and Diagnosis. Springer Science & Business Media. pp. 403–405. ISBN 978-1447146285.

[14] Kirschvink, Joseph L.; Kobayashi-Kirshvink, Atsuko; Diaz-Ricci, Juan C.; Kirschvink, Steven J. (1992). "Magnetite in Human Tissues: A Mechanism for the Biological Effects of Weak ELF Magnetic Fields" (PDF). Bioelectromagnetics Supplement. 1: 101–113. doi:10.1002/bem.2250130710. PMID 1285705. بياځلي په 29 March 2016.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]

[۱۰]

[۱۱]

[۱۲]

[۱۳]

[۱۴]