المغناطيس هو أحد العناصر النادرة الموجودة في الطبيعة والتي يمكنها التحكم في الأشياء الأخرى دون لمسها فعليًا. إذا كنت تحمل مغناطيسًا بالقرب من نوع معين من الأشياء ، فسوف يجذبه أو يصده. هذا يرجع إلى مبادئ المغناطيسية.
لتحديد ما إذا كان العنصر يحتوي على أي خصائص مغناطيسية ، ضعه بالقرب من برادة حديدية أو حتى مشبك ورق. إذا تم جذب الحديد أو صده ، فيمكن اعتبار العنصر المعني مغناطيسًا. في حين أنه من الممكن العثور على أنواع معينة من الصخور والمعادن التي تعتبر مغناطيسًا طبيعيًا ، فإن معظم المغناطيسات التي نراها يتم تصنيعها.
تحدث عمليات المغناطيسية على المستوى الذري. يحيط بالمغناطيس مجال مغناطيسي غير مرئي يتكون من حركة الإلكترونات ، وهي الجسيمات دون الذرية التي تدور حول نواة الذرة. يعطي النشاط المفرط لهذه الإلكترونات المغناطيس قدرتها على التجاذب والصد.
تعتبر المغناطيسات الطبيعية والمصنعة التي لها خصائص مغناطيسية طوال الوقت مغناطيسًا دائمًا. جميع المغناطيسات لها طرفان ، يشار إليهما عادة بالقطبين الشمالي والجنوبي. العامل المحدد لما إذا كان المغناطيس يجتذب أو يتنافر هو القطب. يجذب المغناطيس عندما يتم إدخال القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. إذا تم إدخال أقطاب متشابهة ، إما من الشمال إلى الشمال أو من الجنوب إلى الجنوب ، فإن المغناطيس يتنافر.
يمكن أن يسبب المغناطيس الدائم أيضًا تفاعلًا مع العناصر غير المغناطيسية ، مثل المعادن وحتى بعض السوائل. يطلق على هذه العناصر اسم مغناطيس مؤقت أو مغناطيس ناعم. لديهم خصائص مغناطيسية لفترة زمنية فقط بالقرب من المجال المغناطيسي للمغناطيسات الأخرى. هذه العناصر المغناطيسية المؤقتة ، مثل مقاطع الورق ، تحمل خصائص القطب الشمالي أو القطب الجنوبي اعتمادًا على خصائص إلكتروناتها.
بالإضافة إلى المغناطيس الدائم والمؤقت ، يمكن أيضًا إنشاء مغناطيس باستخدام التيار الكهربائي. تعتمد هذه المغناطيسات الكهربائية على مبدأ أن التيار الكهربائي له مجال مغناطيسي صغير حوله عند التدفق عبر دائرة. لا يكون المجال المغناطيسي قويًا جدًا عندما يكون السلك مستقيمًا ، ولكن إذا قمت بلف السلك ، فيمكنه إنشاء مغناطيس كهربائي يعمل. تستخدم المحركات الكهربائية هذا المفهوم للعمل. يستخدم عمود المحرك سلسلة من الأسلاك الملفوفة المتصلة بمصدر الكهرباء لتصبح مغناطيسًا كهربائيًا. يتناوب العمود بين القطبين الموجب والسالب ، وينجذب ويصد للمغناطيس الدائم القريب منه. هذا يتسبب في دوران عمود المحرك وتشغيله. يعتمد كل محرك كهربائي تراه على هذا المفهوم.
تستخدم المغناطيسات في العديد من العناصر اليومية. الأكثر شيوعًا هي البوصلة ، وهي قادرة على إنتاج اتجاه ملاحي باستخدام المجال المغناطيسي الطبيعي للأرض. تستخدم بطاقات الائتمان ، بما في ذلك بطاقات الخصم وبطاقات الصراف الآلي) ، شريطًا مغناطيسيًا لحفظ المعلومات التي يمكن قراءتها بواسطة قارئ بطاقات مصمم خصيصًا. تشمل العناصر الأخرى التي تستخدم الخصائص المغناطيسية مغناطيس الثلاجة وأشرطة VHS وأشرطة الكاسيت والتلفزيونات ومكبرات الصوت وبعض العناصر المتعلقة بالكمبيوتر مثل محركات الأقراص الثابتة والأقراص المرنة.