آهنربا به هر مادهای گفته میشود که قادر به جذب آهن و تولید یک میدان مغناطیسی باشد. هر آهنربا دو ناحیه به نام «قطب» دارد که در آنها شدت میدان مغناطیسی آهنربا بیشتر از سایر نقاط آن است. یکی از قطبها را «قطب شمال» (یا «قطب شمالیاب») و دیگری را «قطب جنوب» (یا «قطب جنوبیاب») مینامند. خطوط نیروی میدان مغناطیسی از قطب شمال این آهنرباها خارج شده و به قطب جنوب آن وارد میشوند.
وقتی دوآهنربا را کنار هم نگه دارید می توانید نیروی مغناطیسی را احساس کنید. اگر قطب ها روبروی هم قرار داشته باشند (قطب های غیر همنام شمال و جنوب)، احساس جاذبه ای بین آهن ربا خواهید داشت. اگر قطب ها یکسان باشند ( قطب های همنام شمال و شمال یا جنوب و جنوب)، احساس می کنید آهن ربا یکدیگر را دفع می کند. این اعمال جاذبه و دافعه مغناطیسی بوده و به فضای اطراف آهنربا "میدان مغناطیسی" گفته می شود.
از آهنربا کجا استفاده می شود؟
آهنربا تحت تأثیر میدان الکتریکی و الکتریسیته در ماشینها و رایانهها بسیار مورد استفاده قرار میگیرد. از آهنربا برای بسته شدن محکم دربهای یخچال و فریزر استفاده میشود. آنها در بلندگوهای رادیو، تلویزیون و استودیوهای صدابرداری و ضبط صدا نیز مورد استفاده قرار میگیرند. آهن ربا برای ذخیره داده در رایانه نیز کاربرد دارد و در دستگاههای اسکن موسوم به MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) که پزشکان از آن برای دیدن بدن افراد استفاده میکنند نیز بسیار مهم است.
آهنربای طبیعی را انسان پیش از میلاد مسیح میشناخت. آهنربای طبیعی در برخی معدنهای آهن یافت میشود و از اکسیدهای آهن (Fe3O4) به نام مگنتیت تشکیل شده است. کلمهی مگنت به معنی آهنربا از مگنزیا (Magnesia) که نام منطقهای است که در دوران باستان این کانی از آنجا استخراج میشده برگرفته شده است. اولین کاربرد آهنربا در ساخت قطبنما بود.
روش های ساخت آهنربا
1- مالش: اگر یک آهنربا را روی یک میله فولادی مالش دهیم، میله فولادی به آهنربا تبدیل خواهد شد.(مانند آنچه در شبیه ساز می بینید) آهنربای حاصل شده دارای دو قطب است که انتهای آن یعنی جایی که آهنربا برداشته می شود مخالف قطب آهنربایی است که روی میله کشیده می شود.
2- القای مغناطیسی: اگر یک سر آهنربای میله ای را به چند میخ آهنی کوچک نزدیک کنیم مشاهده میشود که میخ ها جذب آهنربا شده و هر یک میخ میتواند میخ دیگری را جذب کند. در واقع میخ اولی توسط آهنربا به یک آهنربای جدید تبدیل شده که توانسته است میخ دومی را جذب کند. به همین ترتیب میخ های بعدی نیز آهنربا شده اند، به این ترتیب یک زنجیر مغناطیسی ساخته شده است. (ایجاد خاصیت مغناطیسی در یک آهن توسط یک آهنربا بدون تماس با آن را القای مغناطیسی مینامند.)
3- روش الکتریکی: یک قطعه آهن را در داخل یک سیملوله که از چندین دور سیم مسی تشکیل شده قرار داده و جریان مستقیمی به مدت چند ثانیه از آن بگذرانیم آهنربا تشکیل خواهد شد. (این شبیه ساز قبلا منتشر شده که برای مشاهده آن اینجا کلیک کنید.)
قطب آهنربایی که ایجاد می شود به جهت جریان از سیملوله بستگی دارد. اگر سیم پیچ را طوری دست خود بگیریم که چهار انگشت پیچیده شده در جهت جریان قرار گیرد، انگشت شست، قطب N را نشان می دهد.
نحوه کار با شبیه ساز
آهنربا را چند بار در یک جهت به میخ آهنی مالش داده، میخ آهنی تبدیل به آهن ربا میشود.
محل برداشتن آهنربا با قطب مخالف قطب مالش دهنده است.
میتوانیم قطبهای آهنربا را به میخ نزدیک کنیم. بر طبق ربایش یا رانش قطبهای میخ را مشخص کنیم.
توجه: به طور کلی، آهن آهنربا نیست. اما در نزدیکی آهنربا تحت تأثیر آن قرار می گیرد و خاصیت آهنربایی می گیرد، بنابراین آهن به آهنربا می چسبد. به این ترتیب ماده ای که توسط آهنربا مغناطیسی می شود، ماده فرومغناطیسی نامیده می شود.
هنگامی که یک شوک یا حرارت قوی اعمال می شود، خاصیت مغناطیسی پاک می شود.
به عنوان تمرین یک سوزن ته گرد را با استفاده از مالش به آهنربا تبدیل کرده سپس با استفاده از یک شمع سعی کنید به سوزن گرما داده و خاصیت آن را از بین ببرید.
به نظر شما چرا حرارت می تواند خاصیت مغناطیسی آهنربا را از بین ببرد؟
پاسخ های خود را از بخش "پرسش و پاسخ" که در انتهای صفحه قرار دارد برای ما ارسال کنید.
علی نامدار
۱۸ آبان ۱۴۰۲علی کرمی
آهنربای کروی از جنس نئودیمیوم موجوده اما در مورد آهنربای کروی الکتریکی زیاد اطلاع ندارم.
به شماره زیر در یکی از پیام رسان ها جزئیات بیشتری از آهنربای مدنظرتون ارسال کنید و در مورد ساختش پرس و جو می کنیم.
۰۹۲۲۶۵۲۱۸۰۵
باتشکر
راستین
۱۸ تیر ۱۴۰۲علی کرمی
راستین
۱۷ تیر ۱۴۰۲علی کرمی
اما راه دوم استفاده از الکتریسته هستش، به دور قطعه فلزی (فرومغناطیس سخت/نرم) مقدار زیادی سیم بپیچید، دقت کنید جنس سیم هم مهمه و باید مقاومت کمی داشته باشه، بعدش جریان بالایی از داخل سیم پیچ عبور بدید تا میدان مغناطیسی قوی ساخته بشه
برای آشنایی بیشتر می تونید به شبیه سازهای "میدان مغناطیسی سیملوله" و "میدان مغناطیسی اطراف سیم راست" که در سایت موجوده مراجعه کنید.
موفق و پیروز باشید.
محمد احمدی
۱۲ اسفند ۱۴۰۱علی کرمی
علوم تجربی پایه هشتم، فصل ۱۰ (مغناطیس) صفحهی ۹۲
صدف رستمی
۲ اسفند ۱۴۰۱علی کرمی
انواع روش های ساخت آهنربا در بخش توضیحات شبیه ساز نوشته شده، شما می توانید با مطالعه آنها جواب سوال را پیدا کنید.
برای آهنربای ساده روش های مالش و القا پیشنهاد می شود و برای ساخت آهنربای پیچیده بهتر است از آهنرباهای الکتریکی استفاده کنید.