แม่เหล็กมีสองประเภทหลัก: แม่เหล็กถาวรและแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสามารถระบุได้ว่าแม่เหล็กถาวรชนิดใดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลัก แม่เหล็กถาวรได้ชื่อนี้มาเนื่องจากแม่เหล็กจะ "เปิด" อยู่เสมอ มันสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง ต่างจากแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำจากลวดพันรอบแกนเหล็ก และต้องใช้กระแสไฟฟ้าจึงจะไหลเพื่อสร้าง สนามแม่เหล็ก.
ประวัติความเป็นมาของการศึกษาสมบัติทางแม่เหล็ก
เมื่อหลายศตวรรษก่อนผู้คนค้นพบว่าสัตว์บางชนิด หินมี คุณสมบัติดั้งเดิม: ดึงดูดวัตถุที่เป็นเหล็ก การกล่าวถึงแมกนีไทต์พบได้ในสมัยโบราณ พงศาวดารทางประวัติศาสตร์: มากกว่าสองพันปีก่อนในยุโรปและก่อนหน้านี้มากในเอเชียตะวันออก ในตอนแรกมันถูกมองว่าเป็นวัตถุประหลาด
ต่อมามีการใช้แมกนีไทต์ในการนำทาง โดยพบว่ามีแนวโน้มที่จะอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนเมื่อได้รับอิสระในการหมุน วิจัยดำเนินการโดย P. Peregrine ในศตวรรษที่ 13 แสดงให้เห็นว่าเหล็กสามารถมีลักษณะเหล่านี้ได้หลังจากการถูด้วยแมกนีไทต์
วัตถุที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กมีสองขั้ว: "เหนือ" และ "ใต้" ซึ่งสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของโลก ดังที่เพเรกรินค้นพบ การแยกขั้วใดขั้วหนึ่งออกนั้นเป็นไปไม่ได้โดยการตัดส่วนของแมกนีไทต์ออกเป็นสองส่วน แต่ละขั้วจะมีขั้วคู่ของมันเอง
ตามแนวคิดในปัจจุบัน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรเป็นผลจากการวางแนวของอิเล็กตรอนในทิศทางเดียว มีเพียงวัสดุบางประเภทเท่านั้นที่มีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถรักษา MF ให้คงที่ได้
คุณสมบัติของแม่เหล็กถาวร
คุณสมบัติหลักของแม่เหล็กถาวรและสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นคือ:
- การมีอยู่ของสองขั้ว;
- ขั้วตรงข้ามดึงดูด และเหมือนขั้วผลักกัน (เหมือนประจุบวกและประจุลบ)
- แรงแม่เหล็กแพร่กระจายไปในอวกาศอย่างไม่น่าเชื่อและผ่านวัตถุ (กระดาษ, ไม้)
- พบว่าความเข้มของ MF เพิ่มขึ้นใกล้กับขั้ว
แม่เหล็กถาวรสนับสนุน ส.ส. โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากภายนอก วัสดุแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแม่เหล็ก:
- แม่เหล็กเฟอร์ริก - แม่เหล็กได้ง่าย
- วัสดุพาราแมกเนติก - ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กด้วยความยากลำบากมาก
- ไดอะแมกเนต - มีแนวโน้มที่จะสะท้อนสนามแม่เหล็กภายนอกโดยการทำให้เป็นแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้าม
สำคัญ!วัสดุแม่เหล็กอ่อน เช่น เหล็ก จะนำแม่เหล็กเมื่อติดเข้ากับแม่เหล็ก แต่จะหยุดลงเมื่อถอดออก แม่เหล็กถาวรทำจากวัสดุแม่เหล็กแข็ง
แม่เหล็กถาวรทำงานอย่างไร?
งานของเขาเกี่ยวข้องกับ โครงสร้างอะตอม- เฟอร์โรแมกเนติกทั้งหมดสร้างสนามแม่เหล็กตามธรรมชาติแม้ว่าจะอ่อนแอก็ตาม ต้องขอบคุณอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสของอะตอม กลุ่มอะตอมเหล่านี้สามารถปรับทิศทางไปในทิศทางเดียวกันและเรียกว่าโดเมนแม่เหล็ก แต่ละโดเมนมีสองขั้ว: เหนือและใต้ เมื่อวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกไม่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก บริเวณของวัสดุจะถูกวางทิศทางแบบสุ่ม และสนามแม่เหล็กของวัสดุจะหักล้างกัน
ในการสร้างแม่เหล็กถาวร เฟอร์โรแมกเนติกจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก และสัมผัสกับสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีกำลังแรงสูง สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าโดเมนแม่เหล็กแต่ละโดเมนภายในวัสดุเริ่มปรับทิศทางไปในทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอกจนกระทั่งโดเมนทั้งหมดอยู่ในแนวเดียวกัน จนถึงจุดอิ่มตัวของแม่เหล็ก จากนั้น วัสดุจะถูกทำให้เย็นลง และโดเมนที่จัดเรียงจะถูกล็อคให้อยู่ในตำแหน่ง หลังจากถอด MF ภายนอกออก วัสดุที่มีความแข็งด้วยแม่เหล็กจะยังคงอยู่ ส่วนใหญ่โดเมนของพวกเขาสร้างแม่เหล็กถาวร
ลักษณะของแม่เหล็กถาวร
- แรงแม่เหล็กมีลักษณะเฉพาะคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้าง กำหนด นี่คือพลังที่ยังคงอยู่หลังจากการหายตัวไปของ MP ภายนอก วัดในการทดสอบ (T) หรือเกาส์ (G);
- การบีบบังคับหรือความต้านทานต่อการล้างอำนาจแม่เหล็ก - Ns วัดเป็น A/m แสดงให้เห็นว่าความเข้มของ MF ภายนอกควรเป็นเท่าใดเพื่อที่จะล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุ
- พลังงานสูงสุด – BHmax คำนวณโดยการคูณแรงแม่เหล็กคงเหลือ Br และค่า coercivity Hc วัดเป็น MGSE (megaussersted);
- ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของแรงแม่เหล็กตกค้าง – Тсของ Br แสดงลักษณะการพึ่งพา Br กับค่าอุณหภูมิ
- ทีแม็กซ์ – มูลค่าสูงสุดอุณหภูมิที่แม่เหล็กถาวรสูญเสียคุณสมบัติและมีความเป็นไปได้ในการกู้คืนแบบย้อนกลับ
- Tcur คือค่าอุณหภูมิสูงสุดที่วัสดุแม่เหล็กสูญเสียคุณสมบัติไปอย่างถาวร ตัวบ่งชี้นี้เรียกว่าอุณหภูมิกูรี
ลักษณะแม่เหล็กแต่ละอันเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ที่ ความหมายที่แตกต่างกันอุณหภูมิ ประเภทต่างๆ วัสดุแม่เหล็กทำงานแตกต่างออกไป
สำคัญ!แม่เหล็กถาวรทั้งหมดจะสูญเสียเปอร์เซ็นต์ความเป็นแม่เหล็กเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่ด้วย ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับประเภทของพวกเขา
ประเภทของแม่เหล็กถาวร
แม่เหล็กถาวรมีอยู่ 5 ประเภท ซึ่งแต่ละประเภทผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติต่างกัน:
- อัลนิโก;
- เฟอร์ไรต์;
- SmCo ของโลกที่หายากขึ้นอยู่กับโคบอลต์และซาแมเรียม
- นีโอไดเมียม;
- พอลิเมอร์
อัลนิโก
สิ่งเหล่านี้เป็นแม่เหล็กถาวรที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์เป็นหลัก แต่อาจรวมถึงทองแดง เหล็ก และไทเทเนียมด้วย เนื่องจากคุณสมบัติของแม่เหล็กอัลนิโก จึงสามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงสุดในขณะที่ยังคงความเป็นแม่เหล็กไว้ แต่จะล้างอำนาจแม่เหล็กได้ง่ายกว่าเฟอร์ไรต์หรือ SmCo แร่หายาก พวกมันเป็นแม่เหล็กถาวรตัวแรกที่ผลิตจำนวนมาก แทนที่โลหะแม่เหล็กและแม่เหล็กไฟฟ้าราคาแพง
แอปพลิเคชัน:
- มอเตอร์ไฟฟ้า
- การรักษาความร้อน
- ตลับลูกปืน;
- ยานพาหนะการบินและอวกาศ
- อุปกรณ์ทางทหาร
- อุปกรณ์ขนถ่ายที่อุณหภูมิสูง
- ไมโครโฟน
เฟอร์ไรต์
ในการผลิตแม่เหล็กเฟอร์ไรต์หรือที่เรียกว่าเซรามิก สตรอนเซียมคาร์บอเนต และเหล็กออกไซด์นั้นใช้ในอัตราส่วน 10/90 วัสดุทั้งสองมีมากมายและมีจำหน่ายอย่างประหยัด
เนื่องจากต้นทุนการผลิตต่ำ ความต้านทานต่อความร้อน (สูงถึง 250°C) และการกัดกร่อน แม่เหล็กเฟอร์ไรต์จึงเป็นหนึ่งในแม่เหล็กที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับ ใช้ทุกวัน- พวกมันมีค่าแรงบีบบังคับภายในมากกว่าอัลนิโค แต่มีความแข็งแรงของแม่เหล็กน้อยกว่าแม่เหล็กนีโอไดเมียม
แอปพลิเคชัน:
- ลำโพงเสียง
- ระบบรักษาความปลอดภัย
- แผ่นแม่เหล็กขนาดใหญ่สำหรับขจัดการปนเปื้อนของเหล็กออกจากสายการผลิต
- มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- เครื่องมือแพทย์
- ยกแม่เหล็ก
- แม่เหล็กค้นหาทางทะเล
- อุปกรณ์ที่ใช้การทำงานของกระแสน้ำวน
- สวิตช์และรีเลย์
- เบรก
แม่เหล็ก SmCo ของโลกที่หายาก
แม่เหล็กที่ทำจากโคบอลต์และซาแมเรียมทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างและมีอุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิและทนต่อการกัดกร่อนสูง มุมมองนี้จะบันทึก คุณสมบัติทางแม่เหล็กแม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า ศูนย์สัมบูรณ์ทำให้เป็นที่นิยมสำหรับใช้ในงานไครโอเจนิกส์
แอปพลิเคชัน:
- เทคโนโลยีเทอร์โบ
- ข้อต่อปั๊ม
- สภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น
- อุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง
- รถแข่งไฟฟ้าขนาดเล็ก
- อุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการทำงานในสภาวะวิกฤติ
แม่เหล็กนีโอไดเมียม
ที่แข็งแกร่งที่สุด แม่เหล็กที่มีอยู่ประกอบด้วยโลหะผสมของนีโอไดเมียม เหล็ก และโบรอน ด้วยพลังมหาศาล แม้แต่แม่เหล็กขนาดเล็กก็ยังมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ให้ความคล่องตัวในการใช้งาน แต่ละคนอยู่ใกล้แม่เหล็กนีโอไดเมียมตัวใดตัวหนึ่งตลอดเวลา ตัวอย่างเช่นในสมาร์ทโฟน การผลิตมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุอาศัยแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ เนื่องจากมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ แรงแม่เหล็กมหาศาล และความต้านทานต่อการล้างอำนาจแม่เหล็ก ทำให้สามารถเก็บตัวอย่างที่มีขนาดสูงสุด 1 มม. ได้
แอปพลิเคชัน:
- ฮาร์ดไดรฟ์
- อุปกรณ์สร้างเสียง – ไมโครโฟน เซ็นเซอร์เสียง หูฟัง ลำโพง
- ฟันปลอม;
- ปั๊มคู่แม่เหล็ก
- โช้คประตู;
- เครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- ล็อคเครื่องประดับ
- เครื่องสแกน MRI;
- การบำบัดด้วยแม่เหล็ก
- เซ็นเซอร์ ABS ในรถยนต์
- อุปกรณ์ยก;
- ตัวคั่นแม่เหล็ก
- สวิตช์กก ฯลฯ
แม่เหล็กที่มีความยืดหยุ่นประกอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กภายในสารยึดเกาะโพลีเมอร์ ใช้สำหรับอุปกรณ์เฉพาะที่ไม่สามารถติดตั้งอะนาล็อกที่เป็นของแข็งได้
แอปพลิเคชัน:
- โฆษณาแบบดิสเพลย์ - แก้ไขอย่างรวดเร็วและลบออกอย่างรวดเร็วในนิทรรศการและกิจกรรมต่างๆ
- สัญญาณ ยานพาหนะ, คณะกรรมการโรงเรียนด้านการศึกษา, โลโก้บริษัท;
- ของเล่น ปริศนาและเกม;
- การปิดบังพื้นผิวสำหรับการทาสี
- ปฏิทินและที่คั่นหนังสือแม่เหล็ก
- ซีลหน้าต่างและประตู
แม่เหล็กถาวรส่วนใหญ่จะเปราะบางและไม่ควรใช้เป็น องค์ประกอบโครงสร้าง- พวกเขาผลิตใน แบบฟอร์มมาตรฐาน: วงแหวน แท่ง ดิสก์ และแต่ละชิ้น: สี่เหลี่ยมคางหมู ส่วนโค้ง ฯลฯ แม่เหล็กนีโอไดเมียมเนื่องจาก เนื้อหาสูงเหล็กมีความไวต่อการกัดกร่อน จึงเคลือบด้านบนด้วยนิกเกิล สแตนเลส เทฟล่อน ไทเทเนียม ยาง และวัสดุอื่นๆ
วีดีโอ
แม้แต่ในสมัยโบราณผู้คนก็ค้นพบ คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์หินบางชนิด - ดึงดูดโลหะ ปัจจุบันนี้เรามักจะเจอวัตถุที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ แม่เหล็กคืออะไร? จุดแข็งของเขาคืออะไร? เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในบทความนี้
ตัวอย่างของแม่เหล็กชั่วคราวคือ คลิปหนีบกระดาษ กระดุม ตะปู มีด และของใช้ในครัวเรือนอื่นๆ ที่ทำจากเหล็ก จุดแข็งของพวกมันอยู่ที่ความจริงที่ว่าพวกมันถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็กถาวร และเมื่อสนามแม่เหล็กหายไปพวกมันจะสูญเสียคุณสมบัติไป
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถควบคุมได้โดยใช้กระแสไฟฟ้า มันเกิดขึ้นได้อย่างไร- ลวดพันรอบแกนเหล็กจะเปลี่ยนความแรงของสนามแม่เหล็กและขั้วของสนามแม่เหล็กเมื่อมีการจ่ายและเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้า
ประเภทของแม่เหล็กถาวร
แม่เหล็กเฟอร์ไรต์มีชื่อเสียงที่สุดและมีการใช้อย่างแข็งขันในชีวิตประจำวัน วัสดุสีดำนี้สามารถใช้เป็นตัวยึดได้ รายการต่างๆเช่น โปสเตอร์ แผ่นผนังที่ใช้ในสำนักงานหรือโรงเรียน พวกเขาไม่สูญเสียคุณสมบัติที่น่าดึงดูดที่อุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 250 o C
Alnico เป็นแม่เหล็กที่ประกอบด้วยโลหะผสมของอลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ สิ่งนี้ทำให้มันมีชื่อ ทนทานต่ออุณหภูมิสูงมากและสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิ 550 o C วัสดุมีน้ำหนักเบา แต่จะสูญเสียคุณสมบัติไปโดยสิ้นเชิงเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่แรงกว่า ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์
โลหะผสมแม่เหล็กซาแมเรียมเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือของคุณสมบัติทำให้สามารถใช้วัสดุในการพัฒนาทางทหารได้ มันมีความทนทานต่อ สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว, อุณหภูมิสูง, ออกซิเดชันและการกัดกร่อน
เกิดอะไรขึ้น แม่เหล็กนีโอไดเมียม- เป็นโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ เหล็ก โบรอน และนีโอไดเมียม เรียกอีกอย่างว่าซุปเปอร์แมกเนติก เนื่องจากมีสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังและมีแรงบีบบังคับสูง เมื่อปฏิบัติตามเงื่อนไขบางประการระหว่างการใช้งาน แม่เหล็กนีโอไดเมียมสามารถคงคุณสมบัติไว้ได้เป็นเวลา 100 ปี
การใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียม
มันคุ้มค่าที่จะดูอย่างใกล้ชิดว่าแม่เหล็กนีโอไดเมียมคืออะไร? ซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถบันทึกปริมาณการใช้น้ำ ไฟฟ้า และก๊าซ มีหน่วยเป็นเมตร และไม่เพียงเท่านั้น แม่เหล็กประเภทนี้เป็นของวัสดุถาวรและธาตุหายาก มีความทนทานต่อสนามโลหะผสมอื่นๆ และไม่อยู่ภายใต้การล้างอำนาจแม่เหล็ก
ผลิตภัณฑ์นีโอไดเมียมใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์และอุตสาหกรรม นอกจากนี้ในสภาพภายในประเทศยังใช้สำหรับติดผ้าม่านของตกแต่งและของที่ระลึกอีกด้วย ใช้ในเครื่องมือค้นหาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เพื่อยืดอายุการใช้งาน แม่เหล็กประเภทนี้จึงเคลือบด้วยสังกะสีหรือนิกเกิล ในกรณีแรก การฉีดพ่นมีความน่าเชื่อถือมากกว่า เนื่องจากทนทานต่อสารที่มีฤทธิ์รุนแรงและสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 100 o C ความแข็งแรงของแม่เหล็กขึ้นอยู่กับรูปร่าง ขนาด และปริมาณของนีโอไดเมียมที่รวมอยู่ในโลหะผสม
การใช้งานแม่เหล็กเฟอร์ไรต์
เฟอร์ไรต์ถือเป็นแม่เหล็กที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่ สายพันธุ์ถาวร- ต้องขอบคุณสตรอนเซียมที่รวมอยู่ในองค์ประกอบทำให้วัสดุไม่เป็นสนิม แล้วมันคืออะไร- แม่เหล็กเฟอร์ไรต์- มันใช้ที่ไหน? โลหะผสมนี้ค่อนข้างเปราะบาง นั่นเป็นสาเหตุที่เรียกว่าเซรามิก แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ใช้ในงานด้านยานยนต์และอุตสาหกรรม ใช้ใน เทคนิคต่างๆและเครื่องใช้ไฟฟ้าตลอดจนการติดตั้งในครัวเรือน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และระบบเสียง ในการผลิตรถยนต์ แม่เหล็กถูกนำมาใช้ในระบบทำความเย็น ตัวยกกระจก และพัดลม
วัตถุประสงค์ของเฟอร์ไรต์คือเพื่อปกป้องอุปกรณ์จากการรบกวนจากภายนอกและป้องกันความเสียหายต่อสัญญาณที่ได้รับผ่านสายเคเบิล ด้วยเหตุนี้จึงใช้ในการผลิตเครื่องนำทาง จอภาพ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่งการรับสัญญาณหรือภาพที่สะอาดเป็นสิ่งสำคัญ
การบำบัดด้วยแม่เหล็ก
มักใช้ขั้นตอนที่เรียกว่าการบำบัดด้วยแม่เหล็กและดำเนินการใน วัตถุประสงค์ทางการแพทย์- การกระทำของวิธีนี้คือการมีอิทธิพลต่อร่างกายของผู้ป่วยโดยใช้สนามแม่เหล็กภายใต้ความถี่ต่ำสลับหรือ ดี.ซี- วิธีการรักษานี้ช่วยกำจัดโรคต่างๆ มากมาย บรรเทาอาการปวดและเสริมสร้างความเข้มแข็ง ระบบภูมิคุ้มกัน,ปรับปรุงการไหลเวียนของเลือด
เชื่อกันว่าโรคต่างๆ เกิดจากการรบกวนของสนามแม่เหล็กของมนุษย์ ด้วยการกายภาพบำบัดทำให้ร่างกายกลับสู่ภาวะปกติและ สภาพทั่วไปกำลังปรับปรุง
จากบทความนี้ คุณได้เรียนรู้ว่าแม่เหล็กคืออะไร รวมถึงศึกษาคุณสมบัติและการใช้งานของมันด้วย
คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแม่เหล็กอื่นๆ ทั้งหมดนั้นเกิดจากโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในพวกมัน จากมุมมองของทฤษฎีสนามควอนตัม ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกพาโดยโบซอนไร้มวล - โฟตอน (อนุภาคที่สามารถแสดงเป็นการกระตุ้นควอนตัมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า)
เวเบอร์ - ฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อลดลงเหลือศูนย์ ปริมาณไฟฟ้า 1 คูลอมบ์จะผ่านวงจรที่เชื่อมต่อกับความต้านทาน 1 โอห์ม
เฮนรี่ - หน่วยระหว่างประเทศการเหนี่ยวนำและการเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน หากตัวนำมีความเหนี่ยวนำ 1 H และกระแสไฟฟ้าในตัวนำแปรผันสม่ำเสมอ 1 A ต่อวินาที ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้า 1 โวลต์จะเกิดขึ้นที่ปลายตัวนำ 1 เฮนรี่ = 1.00052 10 9หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าสัมบูรณ์ของการเหนี่ยวนำ
เทสลา- หน่วยวัดการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในหน่วย SI เป็นตัวเลข เท่ากับการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอซึ่งต่อความยาว 1 เมตรของตัวนำตรง ตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กด้วยกระแส 1 แอมแปร์ มีแรง 1 นิวตันกระทำ
การใช้แม่เหล็ก
- สื่อจัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็ก: เทป VHS มีม้วนเทปแม่เหล็ก ข้อมูลวิดีโอและเสียงจะถูกเข้ารหัสบนการเคลือบแม่เหล็กบนเทป นอกจากนี้ในฟล็อปปี้ดิสก์และฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ ข้อมูลจะถูกบันทึกบนการเคลือบแม่เหล็กบางๆ อย่างไรก็ตาม สื่อจัดเก็บข้อมูลไม่ใช่แม่เหล็กในแง่ที่เข้มงวด เนื่องจากสื่อไม่ดึงดูดวัตถุ แม่เหล็กในฮาร์ดไดรฟ์ใช้ในการขับเคลื่อนและกำหนดตำแหน่งมอเตอร์
- บัตรเครดิต บัตรเดบิต และบัตร ATM ล้วนมีแถบแม่เหล็กด้านหนึ่ง แบนด์นี้จะเข้ารหัสข้อมูลที่จำเป็นในการเชื่อมต่อ สถาบันการเงินและการเชื่อมต่อกับบัญชีของพวกเขา
- โทรทัศน์และจอคอมพิวเตอร์ทั่วไป: โทรทัศน์และจอคอมพิวเตอร์ที่มีหลอดรังสีแคโทดใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อควบคุมลำแสงอิเล็กตรอนและสร้างภาพบนหน้าจอ แผงพลาสมาและจอ LCD ใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน
- ลำโพงและไมโครโฟน: ลำโพงส่วนใหญ่ใช้แม่เหล็กถาวรและคอยล์กระแสไฟฟ้าในการแปลง พลังงานไฟฟ้า(สัญญาณ) ให้เป็นพลังงานกล (การเคลื่อนไหวที่สร้างเสียง) ขดลวดจะพันอยู่บนคอยล์ ติดอยู่กับดิฟฟิวเซอร์และไหลผ่านขดลวด เครื่องปรับอากาศซึ่งทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กถาวร
- อีกตัวอย่างหนึ่งของการใช้แม่เหล็กถาวรในวิศวกรรมเสียงคือในหัวปิ๊กอัพของเครื่องใช้ไฟฟ้าและในเครื่องบันทึกเทปที่ง่ายที่สุดในฐานะหัวลบที่ประหยัด
การสะกดจิต
การล้างอำนาจแม่เหล็ก
บางครั้งการทำให้วัสดุเป็นแม่เหล็กกลายเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ และจำเป็นต้องลดสภาพแม่เหล็กลง การล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุทำได้หลายวิธี:
- การให้ความร้อนแก่แม่เหล็กเหนืออุณหภูมิกูรีจะนำไปสู่การล้างอำนาจแม่เหล็กเสมอ
- การทุบแม่เหล็กอย่างแรงด้วยค้อนหรือเพียงแค่การกระแทกอย่างแรงจะนำไปสู่การล้างอำนาจแม่เหล็ก
- วางแม่เหล็กไว้ในสนามแม่เหล็กสลับที่เกินแรงบีบบังคับของวัสดุ จากนั้นค่อย ๆ ลดผลกระทบของสนามแม่เหล็กหรือถอดแม่เหล็กออกจากมัน
วิธีหลังนี้ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อล้างอำนาจแม่เหล็กของอุปกรณ์ ฮาร์ดไดรฟ์ ลบข้อมูลบนการ์ดแม่เหล็ก และอื่นๆ
การล้างอำนาจแม่เหล็กบางส่วนของวัสดุเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการกระแทกเนื่องจากมีคม ผลกระทบทางกลนำไปสู่ความผิดปกติของโดเมน
ดูเพิ่มเติม
| พอร์ทัล |
แม่เหล็กคืออะไร? ประเภทของแม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก แม่เหล็กคือตัวที่สามารถดึงดูดเหล็กได้ หรือ: แม่เหล็กเป็นวัตถุที่ทำจากวัสดุบางชนิดที่สร้างสนามแม่เหล็ก
แม่เหล็ก - มันคืออะไร?
แม่เหล็กประกอบด้วยโมเลกุลหลายล้านโมเลกุลที่จัดเรียงกันเป็นกลุ่มที่เรียกว่าโดเมน แต่ละโดเมนมีพฤติกรรมเหมือนแม่เหล็กแร่ โดยมีทิศเหนือและ ขั้วโลกใต้- เมื่อโดเมนมีทิศทางเดียวกัน ความแรงของโดเมนจะรวมกันเป็นแม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่ขึ้น Iron มีหลายโดเมนที่สามารถมุ่งไปในทิศทางเดียวได้ เช่น ดึงดูด. โดเมนในพลาสติก ยาง ไม้ และวัสดุอื่นๆ อยู่ในสถานะที่ไม่เป็นระเบียบ สนามแม่เหล็กของพวกมันมีหลายทิศทาง ดังนั้นวัสดุเหล่านี้จึงไม่สามารถทำให้เกิดแม่เหล็กได้
แม่เหล็กแต่ละอันมีขั้ว "เหนือ" (N) และขั้ว "ใต้" (S) อย่างน้อยหนึ่งขั้ว นักวิทยาศาสตร์เห็นพ้องกันว่าเส้นสนามแม่เหล็กออกมาจากปลาย "ทิศเหนือ" ของแม่เหล็ก และเข้าสู่ปลาย "ทิศใต้" ของแม่เหล็ก
หากคุณนำแม่เหล็กชิ้นหนึ่งมาหักออกเป็นสองชิ้น แต่ละชิ้นก็จะมีขั้ว "เหนือ" และ "ใต้" อีกครั้ง หากคุณแบ่งชิ้นส่วนที่ได้ออกเป็นสองส่วนอีกครั้ง แต่ละส่วนจะมีขั้ว "เหนือ" และ "ใต้" อีกครั้ง ไม่ว่าแม่เหล็กที่ได้จะเล็กแค่ไหน แต่ละชิ้นก็จะมีขั้ว "เหนือ" และ "ใต้" เสมอ มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างมันขึ้นมา โมโนโพลแม่เหล็ก(“โมโน” แปลว่า หนึ่ง, โมโนโพล หมายถึง หนึ่งขั้ว), คือ ชิ้นที่มีหนึ่งขั้ว.
ประเภทของแม่เหล็ก
แม่เหล็กมีสามประเภทหลัก:
- แม่เหล็กถาวร (ธรรมชาติ)
- แม่เหล็กชั่วคราว
- แม่เหล็กไฟฟ้า
แม่เหล็กธรรมชาติที่เรียกว่าแร่แม่เหล็ก เกิดขึ้นเมื่อแร่ที่มีเหล็กหรือเหล็กออกไซด์ถูกทำให้เย็นลงและทำให้เป็นแม่เหล็กด้วยแม่เหล็กโลก แม่เหล็กถาวรมีสนามแม่เหล็กในกรณีที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าเนื่องจากโดเมนของพวกมันมีทิศทางในทิศทางเดียวกันตลอดเวลา
แม่เหล็กชั่วคราวคือแม่เหล็กที่ทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กถาวรเฉพาะเมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็กแรงสูงและสูญเสียความเป็นแม่เหล็กเมื่อสนามแม่เหล็กหายไป ตัวอย่าง ได้แก่ คลิปหนีบกระดาษและตะปู ตลอดจนผลิตภัณฑ์เหล็ก "อ่อน" อื่นๆ
แม่เหล็กไฟฟ้ามีแกนเป็นโลหะด้วย ขดลวดเหนี่ยวนำซึ่งมันก็ผ่านไป กระแสไฟฟ้า.
สนามแม่เหล็กคืออะไร?
สนามแม่เหล็กคือพื้นที่รอบๆ แม่เหล็กซึ่งภายในจะรู้สึกถึงอิทธิพลของแม่เหล็กที่มีต่อวัตถุภายนอก
ประสาทสัมผัสของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นสนามแม่เหล็กได้ แต่อุปกรณ์ช่วยเหลือพิสูจน์ได้ว่ามีสนามแม่เหล็กอยู่
โรยตะไบเหล็กลงบนกระดาษแล้ววางแถบแม่เหล็กไว้ตรงกลางกระดาษ ชิปจะเคลื่อนที่และเกิดส่วนโค้งรอบๆ ขั้วของแม่เหล็ก รูปแบบที่ชิปเกิดขึ้นคือรูปแบบของเส้นสนามแม่เหล็กของแถบแม่เหล็ก
โลกของเราถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็ก เป็นเช่นนี้มาโดยตลอด อย่างน้อยก็ตั้งแต่กำเนิดโลก และทุกสิ่งที่อยู่บนโลก รวมถึงผู้คน สัตว์ และพืช ต่างก็ถูกมองไม่เห็น สายไฟสนามนี้ แต่ในขณะเดียวกันร่างกายมนุษย์ก็มีสนามแม่เหล็กของตัวเองซึ่งเกิดขึ้นจากการไหลเวียนของเลือดผ่านหลอดเลือด ใน อวัยวะที่แตกต่างกันมันอาจแตกต่างกันไป ในร่างกายให้แข็งแรงและ สภาวะปกติมีการโต้ตอบและปฏิสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ของสนามแม่เหล็กทั้งภายนอกและภายใน
แม่เหล็กมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เช่น น้ำ อากาศ อาหาร หรือ แสงแดด- มันมีผลกระทบต่อ แม่เหล็กโลกทำให้ดวงอาทิตย์
15.04.2017 18:46
1875
แม่เหล็กคืออะไรและทำไมจึงต้องมี?
ที่บ้านของคุณ ที่ประตูตู้เย็น คุณคงมีรูปภาพสวยๆ ที่เรียกว่าแม่เหล็ก ทำไมพวกเขาถึงเรียกอย่างนั้น? ถูกต้องแล้วเพราะพวกมันถูกยึดไว้บนตู้เย็นด้วยแม่เหล็กที่ติดอยู่ที่ด้านหลัง
แต่แม่เหล็กนั้นไม่เพียงแต่ใช้ติดรูปภาพกับตู้เย็นเท่านั้น สนใจที่จะรู้ว่าอะไรอีก? เราจะบอกคุณเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ก่อนอื่น เรามาพูดถึงว่าแท้จริงแล้วแม่เหล็กคืออะไร
คุณสมบัติที่มีชื่อเสียงที่สุดของมันคือความสามารถในการดึงดูดวัตถุที่เป็นโลหะเข้ามาหาตัวมันเอง - คลิปหนีบกระดาษ, ตะปู, เข็มและโดยพื้นฐานแล้วอะไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือมันทำจากโลหะ สิ่งนี้เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของแรงที่เรียกว่าแม่เหล็ก
แม่เหล็กแต่ละอันมีปลายสองด้านเรียกว่าขั้วเหนือและขั้วใต้ ขั้วเหนือของแม่เหล็กอันหนึ่งจะดึงดูดขั้วใต้ของอีกอันหนึ่ง แล้วทั้งคู่ก็กลายเป็นแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม โลกของเราก็เป็นแม่เหล็กขนาดยักษ์ซึ่งมีขั้วสองขั้วซึ่งอยู่ที่ด้านบนและด้านล่างของโลก
แม่เหล็กมีสามประเภทหลัก - ถาวร; ชั่วคราว; และแม่เหล็กไฟฟ้า คงจะอยากถามว่ามาจากไหน?
แม่เหล็กถาวรทำจากวัสดุธรรมชาติ เช่น เหล็ก เซรามิค โคบอลต์ ฯลฯ
แม่เหล็กชั่วคราวคือแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก (ดึงดูด) ใกล้กับแม่เหล็กถาวรเท่านั้น ดังนั้นวัตถุที่เป็นโลหะจึงถือเป็นแม่เหล็กชั่วคราวได้ - กรรไกร, คลิปหนีบกระดาษ, หมุด ฯลฯ
แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นขดลวดที่ลวดโลหะพันแน่น แม่เหล็กดังกล่าวใช้งานได้ก็ต่อเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดที่พันบนขดลวดและให้คุณสมบัติทางแม่เหล็กและน่าดึงดูด
แรงดึงดูดของแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงขนาดและทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวด กล่าวคือ ยิ่งกระแสมีพลังมากเท่าไร แม่เหล็กที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นดึงดูด อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กไฟฟ้าจะสามารถทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าเท่านั้น เมื่อไฟฟ้าดับก็จะสูญเสียพลังงาน
แม่เหล็กเป็นสิ่งที่มีประโยชน์มาก ตัวอย่างเช่น จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประตูตู้เย็นของเราปิดสนิท หรือเก็บเข็มที่กระจัดกระจายบนพื้นโดยไม่ถูกแทง
และแม่เหล็กขนาดใหญ่ถูกนำมาใช้ในโรงงานต่างๆ พวกเขายึดติดกับเครนและด้วยเหตุนี้ชิ้นส่วนโลหะหนักจึงถูกเคลื่อนย้าย
เข็มเข็มทิศก็เป็นแม่เหล็กเล็กๆ เช่นกัน ดังนั้นจึงชี้ไปในทิศทางเสมอ ขั้วโลกเหนือ- ด้วยความช่วยเหลือของเข็มทิศ ผู้คนสามารถค้นหาทางไปยังส่วนใดส่วนหนึ่งของโลกได้ ไม่เพียงแต่ใช้บนพื้นดินเท่านั้น แต่ยังใช้บนเครื่องบินและเรือด้วย
เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงาน ขั้วแม่เหล็กคุณสามารถทำการทดลองง่ายๆ: หยิบแม่เหล็กสองอันไว้ในมือแล้วลองกดอันหนึ่งเข้าหากัน
เสาที่ต่างกัน (เหนือและใต้) ดึงดูดกัน และอันเดียวกัน (เหนือและเหนือหรือใต้และใต้) จะผลักกัน คุณจะรู้สึกได้เมื่อเริ่มนำแม่เหล็กเข้ามาใกล้กัน
นอกจากนี้ที่บ้านคุณสามารถทำการทดลองที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า "เข็มทิศลอยน้ำ" ในการทำเช่นนี้ ให้ใช้ (หรือถามแม่ของคุณ) เข็มเย็บผ้าธรรมดาแล้วทำให้เป็นแม่เหล็ก
วิธีการทำเช่นนี้? เพื่อให้เข็มมีคุณสมบัติเหมือนแม่เหล็ก คุณจะต้องใช้แม่เหล็กทับเข็มประมาณ 50 ครั้งในทิศทางเดียวกัน หลังจากนั้นให้แทงเข็มเข้าไปในจุกไม้ก๊อก วางไม้ก๊อกลงในชามน้ำ
แค่นั้นแหละ. เมื่อเข็มสงบลง คุณจะเห็นว่ามันชี้ไปในทิศทางเดียวเสมอ - ไปทางทิศเหนือ