Nam châm là gì

Nam châm là gì? 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, người ta thiết kế các thiết bị điện, điện tử trong y tế, công nghiệp chế tạo hay trong các sản phẩm dân dụng. Hiểu rõ về vật liệu này sẽ giúp bạn ứng dụng và sửa chữa, sử dụng các vật dụng trong gia đình thành thạo, chuyên nghiệp hơn rất nhiều.

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 là nam châm.

Ngày nay, nam châm được định nghĩa là bất kì một vật liệu nào có từ trường. Nam châm là vật có từ trường riêng, cấu tạo gồm 2 cực là cực Bắc và cực 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, các cực cùng loại đẩy nhau, các cực khác loại hút nhau.

Ngoài ra, theo từ học nam châm là một loại vật chất có khả năng hút hoặc đẩy một loại từ vật hay có độ cảm ứng từ cao được đặt gần nó. Nhờ đó nó có khả năng hút hoặc đẩy các vật khác bằng sắt hay thép non. Tuy nhiên, trên thực tế rất hiếm vật có từ trường riêng. Sắt là một trong số ít vật liệu có thể chế tác tạo ra từ trường của riêng nó.

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 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

Nhờ vào cấu tạo, nam châm điện cũng có những đặc điểm và tính chất giống như một nam châm vĩnh cửu. Tuy nhiên, bản thân nó cũng mang nhiều ưu điểm hơn vì khả năng có thể thay đổi khi được tác động từ bên 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 mất hoàn toàn các đặc tính của nam châm.
  • Dòng điện là yếu tố cốt lõi, chỉ khi có dòng điện đi qua 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.

Hinh anh cac loai nam cham dien

Nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu là một vật chất tự nhiên. Nó thường được tìm thấy trong các mỏ quặng và được loại người đưa vào khai thác, sử dụng từ rất lâu trước đây. Ứng dụng nổi tiếng nhất của nam châm vĩnh cửu đó là La Bàn được người Trung Quốc làm từ hơn 1000 năm trước công nguyên.

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. Ta không thể phân tách hai cực của nam châm cho dù đã bẻ gãy các cực liên tiếp cho đến khi nam châm chỉ còn kích thước rất nhỏ.

Phân loại nam châm vĩnh cửu

Dựa vào các thành phần của nam châm, người ta có thể phân loại nam châm vĩnh cửu thành các nhóm như sau:

  • Neodymium sắt Boron (NdFeB) có năng lượng rất cao lên tới N52 đơn vị MGOe
  • Samarium Cobalt (SmCo) năng lượng 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 mạnh, khó làm mất lực từ, rẻ và dễ sản xuất nên được sử dụng khá phổ biến hiện nay

Lop-phu-cac-loai-nam-cham-vinh-cuu

Trên thị trường hiện nay, các loại nam châm rất dễ dàng bắt gặp và hầu như được bán rất nhiều trên thị trường. Sản phẩm nam châm vĩnh cửu được bán như nam châm Neodymium, nam châm ferrite hoặc các loại nam châm Alnico. Chúng được  tạo thành các 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…
  • Bộ phận hỗ trợ cho cần cẩu, các loại nam châm công nghiệp như nam châm tay gạt, nam châm nâng, nam châm điện hoặc các loại máy tuyến từ…
  • Ứng dụng làm các loại nam châm dẻo, nam châm quảng cáo, nam châm A4, nam châm banner…

Ngoài ra, nam châm còn được ứng dụng để sản xuất đồ chơi thông minh cho trẻ hay các vật dụng thiết thực như giá treo, giữ đồ đạc trong gia đình…

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *