TIN TỨC
Nam châm là gì
Th5
Nam châm là một vật dụng được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống ngày nay. Lợi dụng đặc tính và nguyên lý hoạt động của nó, con người đã tạo ra các thiết bị điện trong y tế, công nghiệp chế tạo hay trong các sản phẩm dân dụng. Hiểu rõ về vật liệu này sẽ giúp bạn sửa chữa, sử dụng các vật dụng trong gia đình thành thạo hơn, biết áp dụng các tính chất từ tính của nam châm để phục vụ cho cuộc sống của mình.
Giới thiệu về nam châm
Từ thời Hy Lạp cổ, người ta đã phát hiện ra một hòn đá lạ màu đen có thể hút được sắt. Ban đầu, loại đá này được gọi là Lodestones, trong đó Lode có nghĩa là chì. Đó được gọi là nam châm.
Ngày nay, nam châm được định nghĩa là vật liệu sở hữu từ trường, có lực từ tính. Chúng có từ trường riêng, cấu tạo gồm 2 cực là Bắc và Nam.
Từ trường của nam châm sẽ chạy từ cực Bắc đến cực Nam. Giữa các cực từ của nam châm có sự tương tác. Theo đó, cùng cực sẽ đẩy nhau, trái cực sẽ hút nhau.
Ngoài ra, theo từ tính học thì nam châm là một loại vật chất có khả năng hút hoặc đẩy một vật có từ tính hay có độ cảm ứng từ cao được đặt gần nó. Nhờ đó, nó có khả năng hút hoặc đẩy các vật khác làm từ sắt hay thép non. Tuy nhiên, trên thực tế rất hiếm vật có từ trường riêng. Chỉ một số kim loại ngoài tự nhiên có sở hữu từ tính là sắt, coban, niken, kẽm,…
Phân loại nam châm
Nhờ vào đặc điểm và nguồn gốc của nam châm, chúng ta có thể chia nam châm thành hai loại chính đó là: nam châm điện và nam châm vĩnh cửu.
Nam châm điện
Nam châm điện là nam châm được hình thành dưới sự tác động của con người. Lợi dụng các nguyên lý hoạt động của nam châm, tính chất của vật liệu dẫn người ta tạo ra từ trường riêng cho vật đó.
Cấu tạo của nam châm điện
Nam châm điện thường được cấu tạo bằng một lõi khuếch đại từ trường, một cuộn dây điện có dòng điện chạy qua đóng vai trò tạo từ trường. Dòng điện chạy qua dây dẫn sẽ tạo ra từ trường đi qua lõi dẫn làm bằng vật liệu mềm có độ thẩm từ lớn và cảm ứng bão hòa cao sẽ được khuếch đại lớn hơn. Nhờ đó, nó có khả năng hút hay đẩy các từ vật xung quanh.
Ưu điểm của nam châm điện là nó không phụ thuộc vào sự hoạt động của mạch từ do cường độ dòng điện được sinh ra là rất lớn. Nhờ việc tăng, giảm dòng điện chạy qua sợi dây hay điều chỉnh chiều dài, diện tích cuộn dây người ta có thể điều chỉnh từ trường của nam châm.
Đặc điểm của nam châm điện
Về cấu tạo, nam châm điện cũng có những đặc điểm và tính chất giống như một nam châm vĩnh cửu. Tuy nhiên, chúng lại có thể thích ứng linh hoạt với thay đổi của môi trường ngoài.
- Có khả năng hút, đẩy các vật từ trong phạm vi từ trường của nó
- Khi bị ngắt dòng điện đi vào, từ trường biến mất. Cuộn dây cũng mất hoàn toàn các đặc tính của nam châm
- Chỉ khi có dòng điện đi qua thì nó mới trở thành nam châm điện
Khi sản xuất nam châm điện, nên sử dụng lõi sắt thay vì các vật chất khác. Lõi sắt sẽ giúp khuếch đại từ trường lớn hơn.
Nam châm vĩnh cửu
Nam châm vĩnh cửu là một vật chất tự nhiên. Nó thường được tìm thấy trong các mỏ quặng. Ứng dụng nổi tiếng nhất của nam châm vĩnh cửu là chiếc la bàn. Vật dụng này đã được phát minh và sử dụng trong suốt hơn một thiên niên kỷ.
Cấu tạo
Nam châm vĩnh cửu có hai cực từ: cực Bắc và cực Nam. Nhờ hai cực từ đó, một từ trường được sinh nhờ các đường từ đi từ cực Bắc đến cực Nam và ngược lại. Trong phạm vi từ trường đó, nam châm có khả năng hút hoặc đẩy các vật bằng kim loại có độ cảm ứng từ.
Đặc điểm của nam châm vĩnh cửu
Từ trường trong nam châm vĩnh cửu là do tự thân nó sinh ra. Các cực từ luôn xuất hiện theo từng cặp, cùng cường độ và khác loại. Nếu như ta bẻ gãy một đầu cực thì phần còn lại vẫn là một thanh nam châm có hai cực bắc nam. Về cơ bản, chúng ta không thể triệt tiêu một trong hai cực của nam châm đơn thuần chỉ bằng tách đôi nó.
Phân loại nam châm vĩnh cửu
Dựa vào thành phần của nam châm, người ta có thể phân loại nam châm vĩnh cửu như sau:
- Neodymium sắt Boron (NdFeB) có năng lượng rất cao lên tới N52 đơn vị MGOe
- Samarium Cobalt (SmCo) có từ trường mạnh, khó mất lực từ, chống oxi hóa, chịu được nhiệt lên tới 3000oC
- Alnico: Alnico có khả năng chịu nhiệt tốt, đôi khi có thể ứng dụng để thay thế nam châm đất hiếm
- Nam châm gốm hoặc nam châm Ferrite từ tính mạnh, rẻ và dễ sản xuất nên được sử dụng khá phổ biến hiện nay
Trên thị trường hiện nay, các loại nam châm vĩnh cửu xuất hiện rất phổ biến. Tiêu biểu nhất, đó là nam châm Neodymium, nam châm ferrite hoặc các loại nam châm Alnico. Chúng được chế tác dưới dạng viên với nhiều hình dạng và kích thước. Quý khách hàng mua nam châm cũng rất dễ dàng và giá bán rất rẻ.
Tính ứng dụng của nam châm trong cuộc sống
Hiện nay, nam châm được ứng dụng khá phổ biến trong cuộc sống. Có thể kể đến một số thành phẩm của ứng dụng này như:
- Ứng dụng trong y học, sản xuất các thiết bị y tế, ứng dụng trực tiếp để chữa bệnh
- Ứng dụng trong an ninh như sản xuất chuông điện, chuông báo…
- Ứng dụng trong sản xuất màn hình tivi, máy tính, điện thoại…
- Ứng dụng làm bộ phận hỗ trợ cần cẩu, máy nâng công nghiệp. Các loại nam châm tay gạt, nam châm điện, nam châm lọc sắt,…
- Ứng dụng làm các loại nam châm dẻo, nam châm quảng cáo, nam châm A4, nam châm banner…
- Ứng dụng làm đồ gia dụng như giá, móc treo quần áo, khăn tắm, dao, kéo,…
Xem thêm: