ساخت آهنربا

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.