مفاهیم مغناطیسی | صفحه 4

منابع میدان مغناطیسی می‌توانند به صورت طبیعی (مانند زمین و میدان مغناطیسی خورشید) یا مصنوعی (مانند جریان‌های الکتریکی و آهن‌رباها) باشند. این میدان‌ها تاثیر زیادی بر روی مواد و اشیاء دارند و بسیاری از پدیده‌های فیزیکی و تکنولوژیکی به آنها وابسته است.

آهنرباها شکننده هستند. از میان تمام مفاهیم آهنربایی که پوشش می‌دهیم، شکنندگی آهنرباهای نئودیمیوم یکی از چالش برانگیزترین موضوعات ما است. برای کسانی که با استفاده از آهنرباهای قدرتمند آشنا نیستند، یادگیری اینکه چگونه این آهنرباها به راحتی شکسته می‌شوند می‌تواند یک شگفتی ناخوشایند باشد. به راحتی می‌توان فرض کرد که این آهنرباها باید به اندازه فولاد قوی باشند، به خصوص با سطح براق، فلزی و نیکل اندودشان. متأسفانه، این فرض اشتباهی است. ما معمولاً به قدرت مغناطیسی آهنرباهای نئودیمیوم می‌بالیم. بیایید نگاهی به استحکام مکانیکی آن‌ها بیندازیم، بیاموزیم که چرا به اندازه فولاد قوی نیستند و ببینیم چگونه می‌توانیم بدون آسیب از آنها مراقبت کنیم.

مغناطیس و الکتریسیته دو نیروی قدرتمند هستند که ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. هر دو نیرو را می‌توان از طریق مفاهیم بار الکتریکی و میدان مغناطیسی که اساس پیوند آنهاست درک کرد. مغناطیس به نیرویی اطلاق می‌شود که باعث جاذبه و دافعه بین اجسام مغناطیسی می‌شود. میدان مغناطیسی زمانی ایجاد می‌شود که جسم دارای بار مغناطیسی باشد، یعنی دارای یک قطب شمال و یک قطب جنوب باشد. اگر بار الکتریکی در میدان مغناطیسی حرکت کند، نیروی مغناطیسی را تجربه می‌کند که بسته به جهت بار و جهت میدان مغناطیسی می‌تواند جاذبه یا دافعه باشد.

آیا فولاد میدان مغناطیسی را مسدود می‌کند یا آن را به دورتر گسترش می‌دهد؟ اینها نتایج متضادی به نظر می‌رسند، پس چرا گاهی اوقات یکی و گاهی دیگری اتفاق می‌افتد؟

آیا می‌توان نیروهای دافع آهنربا را برای ایجاد حرکت دائمی مهار کرد یا از منبع انرژی آزاد استفاده کرد؟ ما می‌گوییم نه، اما این جواب کنجکاوی همه را در مورد این موضوع ارضا نمی‌کند. بیایید نگاهی عمیق‌تر به آنچه مردم در مورد آن می‌پرسند بیندازیم.

آهنربای نئودیمیوم، که به عنوان قوی‌ترین آهنربای دائمی شناخته می‌شود، برای اولین بار در سال ۱۹۸۴ به طور مستقل توسط دو شرکت جنرال موتورز و سومیتومو فلزات توسعه یافت. این آهنربا از ترکیب نئودیمیوم، آهن و بور ساخته می‌شود و به دلیل قدرت بالای مغناطیسی خود در بسیاری از کاربردهای مدرن مانند موتورهای الکتریکی، هارد دیسک‌ها و ابزارهای بی‌سیم استفاده می‌شود.

آهنرباها به دلیل میدان مغناطیسی خود، توانایی جذب فلزات خاصی مانند آهن، نیکل و کبالت را دارند. در مقایسه جذب آهنربا به آهنربا و آهنربا به آهن، تفاوت‌های مهمی وجود دارد.

از مراحل ساخت آهنربای نئودیمیوم می توان 1)مواد را برای واکنش آماده کنید، 2)ذوب شدن، 3)آسیاب، 4)پرس کردن، 5)سینترینگ(تف‌جوشی) 6)ماشینکاری 7)آبکاری، 8)مغناطش و 9) کنترل کیفی نام برد.

شما ممکن است این را در مدرسه ابتدایی به عنوان نمایشی کلاسیک دیده باشید. سیمی طویل پیچیده شده دور یک میخ. باتری جریان الکتریکی ایجاد می‌کند و میخ به طور موقت به آهنربا تبدیل می‌شود. در این مقاله، به بررسی آنچه در حال وقوع است می‌پردازیم. ما همچنین به طور خلاصه اشاره خواهیم کرد که چرا این مثال ساده (این سیم آهنربا شده) در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

میدان مغناطیسی زمین، یک میدان مغناطیسی است که از درون زمین به فضای اطراف آن گسترش می‌یابد . این میدان توسط جریان‌های الکتریکی ناشی از جریان‌های همرفتی آهن و نیکل مذاب در هسته‌ی خارجی زمین ایجاد می‌شود.

مغناطش نشان‌ دهنده میزان مغناطیسی کل ماده است، در حالی که پسماند مغناطیسی به تاخیر در تغییرات مغناطیسی ماده اشاره دارد.

حداکثر محصول انرژی یک آهنربا با واحد مگا گوس اورستد (MGOe) اندازه گیری می شود و به معنای چگالی انرژی مغناطیسی ماده است.