Tại sao gọi là nam châm vĩnh cửu
Chúng ta cùng giải đáp thắc mắc về câu hỏi: “Thế nào là một nam châm vĩnh cửu?” qua bài viết dưới đây.Nam châm vĩnh cửu là các nam châm mà bạn không cần phải sử dụng năng lượng để tạo từ cho chúng. Khi hầu hết các từ tính trong vật liệu sắp xếp theo một hướng, bạn có thể gọi đó là một nam châm. Show
Bạn có thể tưởng tượng một nam châm như được tạo thành từ một loạt các nam châm nhỏ. Mỗi nam châm đều có Bắc và Nam cực. Bạn có thể làm cho tất cả các nam châm nhỏ xếp thành hàng, từ trường của chúng bổ sung cho nhau cho đến khi bạn có từ trường đủ mạnh. the-nao-la-mot-nam-cham-vinh-cuuMột nam châm vĩnh cửu là đối tượng được làm từ một loại vật liệu là từ hóa và tạo ra từ trường liên tục riêng của mình. Vật liệu có thể được từ hóa mà còn là những người được thu hút mạnh mẽ đối với một nam châm, được gọi là sắt từ (hoặc ferrimagnetic). Chúng bao gồm sắt, niken, coban, một số hợp kim của các kim loại đất hiếm và một số khoáng chất tự nhiên như đá nam châm. Chiều dài “cuộc sống” của một nam châm vĩnh cửu phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi các lực từ sắp xếp ngẫu nhiên một lần nữa, vật liệu sẽ hết từ tính, nhưng điều này có thể là một quá trình rất chậm. Điều này lại ngẫu nhiên bị ảnh hưởng bởi một vài yếu tố. Nhiệt độ càng cao quá trình này sẽ xảy ra nhanh hơn. Cú đánh mạnh vào một nam châm vĩnh cửu có thể tạo ra các nam châm nhỏ đủ để từ trường trở thành ngẫu nhiên. Một số vật liệu tự nhiên có thể có được từ tính. Hầu hết các đối tượng, tất cả các nguyên tử trong sự cân bằng với một nửa của các electron quay theo một hướng và một nửa quay theo một hướng khác. Nam châm khá khác với các nguyên tử ở một đầu có các electron quay theo một hướng trong khi những người ở đầu kia quay theo hướng ngược lại. Chúng ta gọi một đầu của nam châm phía Bắc (N) là cực Bắc và đầu kia phía Nam (S) gọi là cực Nam. Các lực của từ trường theo dòng chảy từ cực Bắc đến Nam cực. Nếu bạn đã từng đặt hai nam châm gần nhau, bạn sẽ thấy rằng hai cực Bắc (N) hoặc hai cực Nam (S) sẽ đẩy nhau. Nếu bạn đặt các cực Bắc (N) gần Nam cực (S) chúng sẽ hút nhau. Bài hay: Cách phân biệt các loại nam châm Mục lục
Tên gọiSửa đổiTừ Nam Châm (南針) được lấy từ Chỉ Nam Châm (指南針), có nghĩa là "Kim chỉ Nam" hay đầy đủ hơn là "cây kim chỉ về phía Nam". Khi cây kim nhiễm từ và ở trạng thái treo, theo Lực từ của Trái Đất, nó sẽ chỉ về hướng Nam. Và đó chính là ứng dụng cơ bản cho La bàn. Ngày nay từ "Kim chỉ Nam" thường dùng với nghĩa đen là la bàn và nghĩa bóng là "sự dẫn hướng đúng đắn và hợp lý", còn "Nam Châm" thường dùng để gọi vật đang có từ trường và có thể hút được vật liệu sắt từ. Khám phá và phát triểnSửa đổiNgười cổ đại đã học về từ tính từ đá vôi (hoặc từ tính) là những mảnh quặng sắt được từ hóa tự nhiên. Từ magnet đã được đưa vào tiếng Anh từ tiếng Latin magnetum " cục nam châm ", mà đến từ Hy Lạp μαγνῆτις [λίθος] (Magntis [lithos]) có nghĩa là "[đá] từ Magnesia", một phần của Hy Lạp cổ đại nơi tìm thấy các lodestone có từ tính. Lodestone, được treo lơ lửng để chúng có thể quay, là những la bàn từ tính đầu tiên. Các mô tả sớm nhất còn tồn tại của nam châm và tính chất của chúng là từ Hy Lạp, Ấn Độ và Trung Quốc khoảng 2500 năm trước.[1][2][3] Các đặc tính của lodestone và mối quan hệ của chúng đối với sắt được Pliny the Elder viết lại trong bách khoa toàn thư của ông Naturalis Historia. Vào thế kỷ 12 đến 13 sau Công nguyên, la bàn từ tính đã được sử dụng trong định vị hoa tiêu ở Trung Quốc, Châu Âu, Bán đảo Ả Rập và các nơi khác.[4] Vật lýSửa đổiTừ trườngSửa đổiPhát phương tiện Mật độ từ thông (còn gọi là từ trường B hoặc chỉ từ trường, thường được ký hiệu là B) là một trường vectơ. Vectơ từ trường B tại một điểm nhất định trong không gian được chỉ định bởi hai thuộc tính:
Trong các đơn vị SI, cường độ của từ trường B được tính bằng tesla.[5] Mômen từSửa đổiKhoảnh khắc từ của nam châm (còn gọi là mômen lưỡng cực từ và thường được ký hiệu là μ) là một vectơ đặc trưng cho tính chất từ tính tổng thể của nam châm. Đối với một thanh nam châm, hướng của mô men từ chỉ từ cực nam của nam châm đến cực bắc của nó,[6] và độ lớn liên quan đến mức độ mạnh và khoảng cách giữa các cực này. Trong các đơn vị SI, mô men từ được đo bằng A · m2 (ampe mét bình phương). Một nam châm vừa tạo ra từ trường riêng của nó vừa phản ứng với các từ trường khác. Độ mạnh của từ trường mà nó tạo ra là tại bất kỳ điểm nào cho tỉ lệ với độ lớn của mô men từ của nó. Ngoài ra, khi nam châm được đưa vào một từ trường bên ngoài, được tạo ra bởi một nguồn khác, nó phải chịu một mô-men xoắn có xu hướng định hướng mô men từ song song với từ trường.[7] Lượng mô-men xoắn này tỷ lệ thuận với mô men từ và trường ngoài. Một nam châm cũng có thể chịu một lực đẩy nó theo hướng này hay hướng khác, theo vị trí và hướng của nam châm và nguồn. Nếu trường đồng nhất trong không gian, nam châm không chịu lực ròng, mặc dù nó chịu mô-men xoắn.[8] Một sợi dây có dạng hình tròn có diện tích A và mang dòng điện cường độ I sẽ có momen từ bằng IA. Từ hóaSửa đổiTừ hóa của vật liệu từ hóa là giá trị cục bộ của mô men từ của nó trên một đơn vị thể tích, thường được ký hiệu là M, với đơn vị A/m.[9] Đó là một trường vectơ, thay vì chỉ là một vectơ (như mô men từ), bởi vì các khu vực khác nhau trong một nam châm có thể được từ hóa với các hướng và cường độ khác nhau (ví dụ, vì các miền, xem bên dưới). Một thanh nam châm tốt có thể có mô men từ có cường độ 0,1 A • m2 và thể tích 1cm 3 hoặc 1×106 m3, và do đó cường độ từ hóa trung bình là 100.000 A/m. Sắt có thể có từ hóa khoảng một triệu ampe mỗi mét. Một giá trị lớn như vậy giải thích tại sao nam châm bằng sắt rất hiệu quả trong việc tạo ra từ trường. Mô hình nam châmSửa đổiHai mô hình khác nhau tồn tại cho nam châm: cực từ và dòng nguyên tử. Mặc dù đối với nhiều mục đích, thật thuận tiện khi nghĩ rằng nam châm có cực từ nam và bắc riêng biệt, khái niệm về cực không nên được hiểu theo nghĩa đen: nó chỉ là một cách để chỉ hai đầu khác nhau của nam châm. Nam châm không có các hạt phía bắc hoặc phía nam riêng biệt ở hai bên đối diện. Nếu một thanh nam châm bị vỡ thành hai mảnh, trong nỗ lực tách hai cực bắc và nam, kết quả sẽ là hai nam châm thanh, mỗi thanh có cả hai cực bắc và nam. Tuy nhiên, một phiên bản của phương pháp cực từ được các nhà nghiên cứu từ tính chuyên nghiệp sử dụng để thiết kế nam châm vĩnh cửu. Trong phương pháp này, sự phân kỳ của từ hóa ∇ · M bên trong một nam châm và thành phần bình thường bề mặt M · n được coi là sự phân bố của các đơn cực từ. Đây là một thuận tiện toán học và không ngụ ý rằng thực sự có các đơn cực trong nam châm. Nếu phân phối cực từ được biết đến, thì mô hình cực cho từ trường H. Bên ngoài nam châm, trường B tỷ lệ với H, trong khi bên trong từ hóa phải được thêm vào H. Một phần mở rộng của phương pháp này cho phép tích điện từ bên trong được sử dụng trong các lý thuyết về sắt từ. Phân cựcSửa đổiCực bắc của nam châm được định nghĩa là cực mà khi nam châm lơ lửng tự do, hướng về cực Bắc của Trái Đất ở Bắc Cực (các cực từ và địa lý không trùng nhau, nhìn thấy sự suy giảm từ tính). Do các cực đối diện (bắc và nam) thu hút, cực từ Bắc thực sự là cực nam của từ trường Trái Đất.[10][11][12][13] Như một vấn đề thực tế, để cho biết cực của nam châm ở phía bắc và phía nam, không nhất thiết phải sử dụng từ trường của Trái Đất. Ví dụ, một phương pháp sẽ là so sánh nó với một nam châm điện, có thể xác định được cực của chúng bằng quy tắc bàn tay phải. Các đường sức từ của một nam châm được coi là theo quy ước xuất hiện từ cực bắc của nam châm và nhập lại ở cực nam. Vật liệu từ tínhSửa đổiThuật ngữ nam châm thường được dành riêng cho các đối tượng tạo ra từ trường liên tục của riêng chúng ngay cả khi không có từ trường ứng dụng. Chỉ một số lớp vật liệu nhất định có thể làm điều này. Tuy nhiên, hầu hết các vật liệu tạo ra một từ trường để đáp ứng với từ trường ứng dụng - một hiện tượng được gọi là từ tính. Có một số loại từ tính, và tất cả các vật liệu trưng bày ít nhất một trong số chúng. Hành vi từ tính tổng thể của vật liệu có thể rất khác nhau, tùy thuộc vào cấu trúc của vật liệu, đặc biệt là cấu hình electron của nó. Một số dạng hành vi từ đã được quan sát thấy trong các vật liệu khác nhau, bao gồm:
Có nhiều loại từ tính khác nhau, chẳng hạn như kính xoay, siêu màng từ, siêu thuận từ, và siêu vật liệu. Mục lục
Nam Châm Vĩnh cửu - Năng lượng của nam châm vĩnh cửu có là vĩnh cửu?chúng sinh ra từ đâuHỎI >>Nam Châm Vĩnh cửu - Năng lượng của nam châm vĩnh cửu có là vĩnh cửu?chúng sinh ra từ đâutôi xem 1 vài video các thí nghiệm về nam châm trên youtube và thấy rằng chỉ cần đặt các viên nam châm kích thươc khác nhau theo vị trí hợp lí thì sẽ tạo 1 động cơ(ko cần năng lương gì khác) Nam châm là vật chất tích điện trong toàn bộ các phần của vật, có 1 cực bắc và 1 cực nam ở hai đầu và xunh quang được bao quanh bởi các đường sức từ hướng đi từ cực bắc đến cực nam. Có nam châm vĩnh cửu và nam châm điện. CÂU TRẢ LỜI KHÁC giải thích tuy khá đầy đủ nhưng chưa thỏa đáng và nói chúng tôi thấy nhiều chổ chưa hợp lí và chưa sát với chủ đề Ứng dụng của nam châm vĩnh cửuNam châm vĩnh cửu được sử dụng trong các nhóm chính sau: đầu dò âm thanh, động cơ và máy phát điện, thiết bị cơ-từ, hệ thống từ trường và hình ảnh. Bạn sẽ tìm thấy nam châm vĩnh cửu trong nhiều sản phẩm, chẳng hạn như TV, điện thoại, máy tính, hệ thống âm thanh và ô tô. Nam châm vĩnh cửu được làm bằng những vật liệu gì?Đối với các loại vật liệu, nam châm vĩnh cửu chế tạo bằng vật liệu sắt từ cứng, là những loại nam châm sau khi bị nhiễm từ vẫn giữ nguyên tính chất từ tính của chúng cho đến khi khử keo, đó là hiện tượng xảy ra khi đặt một từ trường trái ngược với từ trường lúc đầu. Các vật liệu được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu là: Hợp kim của neodymium, sắt và bo được sử dụng để sản xuất NdFeB, NIB và Neo nổi tiếng. Nó là hợp kim của nhôm, niken và coban và đôi khi đồng, sắt và titan được sử dụng. Cobalt-Samarium: Đúng như tên gọi của nó, nó được làm từ hợp kim của samari và coban. Nó là sắt kết tinh trong hệ thống lập phương. Trên thực tế, có sự khác biệt giữa nam châm neodymi và nam châm samari , nhưng nam châm neodymi là nam châm mạnh nhất trên thế giới . Liên quan đến các quy trình sản xuất, chúng bao gồm các nam châm thiêu kết, nung chảy, ngoại quan (nén, tiêm , đùn và calendered) và nam châm ép nóng. Mặt khác, nam châm vĩnh cửu được làm từ các chất tự nhiên như magnetit (Fe 3 O 4), loại khoáng chất tự nhiên có từ tính cao nhất. Bản thân Trái đất là một nam châm vĩnh cửu lớn, mặc dù từ trường của nó khá yếu so với kích thước của nó. Con người đã sử dụng từ trường của Trái đất để điều hướng kể từ khi la bàn được phát minh ở Trung Quốc cổ đại. Ngay cả nam châm vĩnh cửu mạnh nhất cũng không mạnh bằng nam châm điện mạnh nhất nên ứng dụng của chúng bị hạn chế, nhưng chúng vẫn có nhiều công dụng như ứng dụng nam châm neodymium trong động cơ điện . Những thứ đơn giản hơn sẽ được sử dụng làm nam châm tủ lạnh, nhưng nam châm có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi, bao gồm:
Trên thực tế, động cơ điện hoạt động thông qua sự tương tác giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu. |