آهن نرم و سخت

به نظر شما چرا درب یخچال به آهن‌ربای دائمی می‌چسبد؟

چرا آهن قراضه‌ها را می‌توان به‌كمك آهن‌ربای الكتریكی از زباله‌ها و آشغال‌ها جدا نمود؟

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.

در تصویر روبرو مثال دیگری از القاءمغناطیسی را مشاهده می‌كنید. در این تصویر، فردی به‌كمك آهن‌ربای دائمی از دكل آهنی بالا می‌رود.

به‌عبارت دیگر بر اثر نزدیك كردن آهن به آهن‌ربا قطب N ‌ای در آهن القاء می‌شود. این قطب در نزدیكی S آهن‌ربای دائمی ایجاد می‌گردد.

بر اثر جاذبه قطب‌های نا‌هم‌نام آهن جذب آهن‌ربا می‌شود.

به طریق مشابه، قطب S آهن‌ربای الكتریكی قطب N ی را در یك طرف بُراده‌های آهن و آهن قراضه‌ها القاء می‌كند و بر اثر آن بُراده‌ها جذب آهن‌ربا می‌گردند.

برخی از مواد مانند فولاد (آهن به اضافه ی دو درصد كربن)، آلیاژهای دیگری از آهن، كبالت و نیكل به سختی آهنربا می‌شوند ؛ یعنی، حجم حوزه ها در آن ها به سختی تغییر می‌كند. این مواد را فرومغناطیس سخت (آهن سخت) می‌نامند.

در این گونه مواد برای افزایش حجم حوزه هایی كه سمت گیری مناسب دارند (یعنی با میدان همسو هستند) به میدان های مغناطیسی خارجی قوی تری نیاز است.

در این مواد، سمت گیری دو قطبی های مغناطیسی حوزه ها پس از حذف میدان خارجی به سهولت تغییر نمی كند. به عبارت دیگر، پس از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی، ماده ی فرومغناطیس سخت، خاصیت آهنربایی خود را حفظ می‌كند. به همین دلیل این مواد برای ساختن آهنرباهای دائمی مناسب اند.

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.

در برخی از مواد فرو مغناطیسی مانند آهن، كبالت و نیكل در صورتی كه خالص باشند، حجم حوزه ها به سهولت تغییر می‌كند و در نتیجه به سهولت به روش ذكر شده آهنربا می‌شوند و خاصیت آهنربایی خود را نیز به راحتی از دست می‌دهند.

این مواد را فرومغناطیسی نرم (آهن نرم) می‌نامند. از این گونه مواد در هسته ی سیملوله ها استفاده می‌شود.

در مواد غیر مغناطیسی، مثل مس و آلومینیوم، نواحی مغناطیسی وجود ندارند، بنابراین بر اثر نزدیك كردن آهن‌ربا به آن ها، القاءمغناطیسی روی نمی‌دهد و در نتیجه آهن‌ربا نمی‌تواند قوطی آلومینیومی یا سكه‌های مسی را جذب كند.

در حضور میدان مغناطیسی خارجی ضعیف، القاءمغناطیسی در مواد فِرّومغناطیس می‌تواند به مقدار شگفت انگیزی بسیار زیاد باشد. به عنوان مثال این چیز عجیبی نیست كه میدان مغناطیسی القائی، صدها و هزاران برابر قوی‌تر از میدان مغناطیسی خارجی باشد.

بر این اساس، آهن‌رباهای الكتریكی قوی را به وسیله سیملوله‌هایی كه حول آهن (یا مدار فِرّومغناطیس) پیچیده شده‌اند، می‌سازند.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش