نحوه ساخت آهن ربا و دلایل حرکات عجیب آن

آهنربا چگونه کار می کند؟

نحوه ساخت آهن ربا و دلایل حرکات عجیب آن

بسياري از ابزارهاي الکترونيکي امروزي به آهن ربا نياز دارند تا کار کنند. اين تکيه بر روي آهن ربا نسبتاً‌ جديد است. به خاطر اين که ابزارهاي جديد آهن رباهايي لازم دارند که قوي تر از آنهايي باشند که در طبيعت پيدا مي شوند. آهن رباي طبيعي يک شکل از آهن آهن ربايي شده است که قوي ترين جذب کننده اي است که در طبيعت به وجود آمده. اين آهن ربا مي تواند اشياي کوچک مثل گيره هاي کاغذ را جذب کند.

تا قرن 12 مردم کشف کرده بودند که مي توانند آهن ربا را مورد استفاده قرار دهند تا قطعه هاي آهن را مغنناطيسي کنند و يک قطب نما به وجود آورند. همين طور آهن رباي ساييده شده در طول يک سوزن يا عقربه آهني در يک مسير، سوزن را آهن ربايي مي کند. سپس موقعي که اين سوزن آويزان يا معلق مي شود خودش را در مسير شمال-جنوب تنظيم مي کند. درنهايت دانشمندي به نام "ويليام گيلبرت" توضيح داد که اين تنظيم شمال-جنوب سوزن هاي آهن ربايي شده ناشي از حرکت زمين است که خودش مثل آهن رباي عظيمي با قطب هاي شمال و جنوب است.

اگرچه سوزن قطب نما به نوعي به همان قدرت بسياري از آهن رباهاي دايمي که امروزه مورد استفاده قرار مي گيرند نيست، اما به طور کلي فرايند فيزيکي اي که سوزن قطب نما را آهن ربايي مي کند و  نيز قطعات بزرگ آهن ربا با ترکيب نئوديميوم يکي است و به مناطق ميکروسکوپي اي دارد که به نام حوزه هاي مغناطيسي (آهن ربايي) شناخته مي شوند بستگي دارد که بخشي از ساختمان فيزيکي مواد فرومغناطيس مثل آهن، کبالت و نيکل هستند.

به طورکلي هر حوزه مغناطيسي به خودي خود يک آهن رباي ريز است. با يک قطب شمال و يک قطب جنوب. در يک ماده فرومغناطيس غير آهن ربايي، هر يک از نقاط قطب هاي شمال در مسيري تصادفي هستند و حوزه هاي مغناطيسي اي که از مسيرهاي مخالف منشأ گرفته اند همديگر را خنثي مي کنند. به طوري که مواد يک ميدان مغناطيسي شبکه اي توليد نمي کند.

اما برعکس در آهن رباها، بيشتر يا همه حوزه هاي مغناطيسي در يک مسير قرار گرفته اند. در نتيجه به جاي خنثي کردن يکديگر، ميدان هاي مغناطيسي ميکروسکوپي با هم ترکيب مي شوند تا يک ميدان مغناطيسي بزرگ به وجود آورند و ميدان سراسري را قوي تر مي کنند. هر ميدان مغناطيسي حوزه مغناطيسي از قطب شمالش به داخل قطب جنوبش از طرف جلوي ميدان گسترش مي يابد.

 

در يک ماده فرومغناطيس غير آهن ربايي، ميدان هاي مغناطيسي در مسيرهاي تصادفي جهت گيري مي کنند

اين توضيح مي دهد که چرا شکستن يک آهن ربا به دو نيمه دو آهن رباي کوچک تر با قطب هاي شمال و جنوب به وجود مي آورد. همچنين توضيح مي دهد که چرا قطب هاي مخالف همديگر را جذب مي کنند – خطوط ميدان، قطب شمال يک آهن ربا را ترک مي کنند و طبيعتاً وارد قطب جنوب ديگري مي شوند و اساساً يک آهن رباي بزرگ تر به وجود مي آورند. همين طور قطب ها همديگر را مي رانند چون خطوط نيرويشان در مسيرهاي مخالف حرکت مي کند و به جاي اين که با هم حرکت کنند با يکديگر تصادف مي کنند.

به طور کلي اتصال قطب شمال يک آهن ربا به قطب جنوب يک آهن رباي ديگر يک آهن رباي بزرگ تر به وجود مي آورد.

 

در يک آهن ربا، بيشتر يا همه حوزه ها در يک مسير جهت گيري مي کنند

Menu