nam châm là gì

Bách khoa toàn thư há Wikipedia

Một "nam châm chỉ hít được sắt" thực hiện bởi vì alnico, một kim loại tổng hợp Fe. Nam châm ko hít được sắt kẽm kim loại ngoài Fe móng ngựa, với nhì đặc biệt kể từ ngay sát nhau. Hình dạng này tạo nên một kể từ ngôi trường mạnh trong số những đặc biệt, được cho phép nam châm hút nâng nổi một miếng Fe nặng nề.
Đường mức độ kể từ của một năng lượng điện kể từ nam châm hút năng lượng điện, này đó là tương tự động như 1 thanh nam châm hút như minh họa tiếp sau đây với những mạt sắt

Nam châm là 1 vật tư hoặc vật thể tạo nên kể từ ngôi trường. Từ ngôi trường này là vô hình dung tuy nhiên phụ trách mang lại đặc thù xứng đáng để ý nhất của nam giới châm: tạo nên một lực kéo những vật tư Fe kể từ không giống, như Fe, và bú mớm hoặc đẩy những nam châm hút không giống.

Bạn đang xem: nam châm là gì

Nam châm vĩnh cửu là 1 vật thể được sản xuất từ là 1 vật tư được kể từ hóa và tạo nên kể từ ngôi trường ổn định tấp tểnh của nó. Một ví dụ từng ngày là 1 nam châm hút tủ giá buốt được dùng để giữ lại chú giải bên trên cửa ngõ tủ giá buốt. Vật liệu rất có thể được kể từ hóa, tuy nhiên còn là một những vật được hấp dẫn uy lực so với một nam châm hút, được gọi là Fe kể từ (hoặc ferrimagnetic). Chúng bao hàm những thành phần Fe, nickel và cobalt và kim loại tổng hợp của bọn chúng, một số trong những kim loại tổng hợp của sắt kẽm kim loại khu đất khan hiếm và một số trong những khoáng hóa học ngẫu nhiên như lodestone. Mặc mặc dù vật tư Fe kể từ (và Fe từ) là những vật tư độc nhất bị nam châm hút bú mớm đầy đủ mạnh và để được xem như là kể từ tính, tuy nhiên toàn bộ những hóa học không giống phản xạ yếu hèn với kể từ ngôi trường, bởi vì một trong các một số trong những loại kể từ tính không giống.

Vật liệu Fe kể từ rất có thể được phân thành những vật tư "mềm" kể từ tính như Fe ủ, rất có thể được kể từ hóa tuy nhiên không tồn tại Xu thế bị kể từ hóa, và những vật tư "cứng" kể từ tính. Nam châm vĩnh cửu được sản xuất kể từ những vật tư Fe kể từ "cứng" như alnico và ferrite được xử lý quan trọng vô kể từ ngôi trường mạnh vô quy trình phát hành nhằm bố trí cấu tạo vi tinh ma thể phía bên trong của bọn chúng, khiến cho nó rất khó khăn bị khử kể từ. Để khử từ là 1 nam châm hút bão hòa, nên dùng một kể từ ngôi trường chắc chắn và ngưỡng này tùy theo lực kháng kể từ của vật tư ứng. Vật liệu "cứng" với lực kháng kể từ cao, trong những lúc vật tư "mềm" với lực kháng kể từ thấp. Sức mạnh tổng thể của một nam châm hút được đo bởi vì mômen kể từ của chính nó hoặc, thay cho vô ê, tổng kể từ thông tuy nhiên nó tạo nên. Sức mạnh toàn cục của kể từ tính vô vật tư được đo bởi vì kể từ hóa của chính nó.

Một nam châm hút năng lượng điện được tạo nên từ là 1 cuộn chạc có công dụng như 1 nam châm hút Lúc một dòng sản phẩm năng lượng điện trải qua nó tuy nhiên tạm dừng là 1 nam châm hút Lúc dòng sản phẩm năng lượng điện tạm dừng. Thông thông thường, cuộn chạc được quấn xung quanh lõi của vật tư Fe kể từ "mềm" như thép carbon, gom tăng nhanh xứng đáng Tính từ lúc ngôi trường bởi cuộn chạc tạo nên.

Tên gọi[sửa | sửa mã nguồn]

Từ Nam Châm (南針) được lấy kể từ Chỉ Nam Châm (指南針), Tức là "Kim chỉ Nam" hoặc khá đầy đủ rộng lớn là "cây kim chỉ về phía Nam". Khi cây kim nhiễm kể từ và ở hiện trạng treo, theo gót Lực kể từ của Trái Đất, nó sẽ bị chỉ về phía Nam. Và ê đó là phần mềm cơ bạn dạng mang lại La bàn. Ngày ni kể từ "Kim chỉ Nam" thông thường người sử dụng với nghĩa đen ngòm là la bàn và nghĩa bóng là "sự dẫn phía đích thị đắn và phù hợp lý", còn "Nam Châm" thông thường dùng làm gọi vật đang sẵn có kể từ ngôi trường và rất có thể bú mớm được vật tư Fe kể từ.

Khám đập và phân phát triển[sửa | sửa mã nguồn]

Người cổ xưa tiếp tục học tập về kể từ tính kể từ đá vôi (hoặc kể từ tính) là những miếng quặng Fe được kể từ hóa ngẫu nhiên. Từ magnet đang được đi vào giờ Anh kể từ giờ Latin magnetum " viên nam châm hút ", tuy nhiên tới từ Hy Lạp μαγνῆτις [λίθος] (Magntis [lithos]) Tức là "[đá] kể từ Magnesia", một trong những phần của Hy Lạp cổ xưa điểm nhìn thấy những lodestone với kể từ tính. Lodestone, được treo lửng lơ nhằm bọn chúng rất có thể xoay, là những la bàn kể từ tính thứ nhất. Các tế bào miêu tả sớm nhất có thể còn tồn bên trên của nam châm hút và đặc thù của bọn chúng là kể từ Hy Lạp, đè Độ và Trung Quốc khoảng chừng 2500 năm trước đó.[1][2][3] Các đặc điểm của lodestone và quan hệ của bọn chúng so với Fe được Pliny the Elder viết lách lại vô bách khoa toàn thư của ông Naturalis Historia.

Vào thế kỷ 12 cho tới 13 sau Công vẹn toàn, la bàn kể từ tính đang được dùng vô xác định hoa chi phí ở Trung Quốc, Châu Âu, Bán hòn đảo Ả Rập và những điểm không giống.[4]

Vật lý[sửa | sửa mã nguồn]

Từ trường[sửa | sửa mã nguồn]

Mạt Fe kim chỉ nan vô kể từ ngôi trường được tạo nên bởi vì một thanh nam giới châm
Detecting magnetic field with compass and with iron filings

Mật chừng kể từ thông (còn gọi là kể từ ngôi trường B hoặc chỉ còn ngôi trường, thông thường được ký hiệu là B) là 1 ngôi trường vectơ. Vectơ kể từ ngôi trường B bên trên một điểm chắc chắn vô không khí được hướng đẫn bởi vì nhì nằm trong tính:

  1. Hướng của chính nó, này đó là dọc từ vị trí hướng của kim la bàn.
  2. Độ lớn của chính nó (còn được gọi là sức mạnh), tỷ trọng thuận với cường độ uy lực của kim la bàn phía dọc theo phía ê.

Trong những đơn vị chức năng SI, độ mạnh của kể từ ngôi trường B được xem bởi vì tesla.[5]

Mômen từ[sửa | sửa mã nguồn]

Khoảnh xung khắc kể từ của nam châm hút (còn gọi là mômen lưỡng đặc biệt kể từ và thông thường được ký hiệu là μ) là 1 vectơ đặc thù mang lại đặc thù kể từ tính tổng thể của nam châm hút. Đối với cùng 1 thanh nam châm hút, vị trí hướng của tế bào men kể từ chỉ còn đặc biệt nam giới của nam châm hút cho tới đặc biệt bắc của chính nó,[6] và kích cỡ tương quan đến mức độ chừng mạnh và khoảng cách trong số những đặc biệt này. Trong những đơn vị chức năng SI, tế bào men kể từ được đo bởi vì A · m² (ampe mét bình phương).

Xem thêm: 1996 là tuổi gì

Một nam châm hút vừa phải tạo nên kể từ ngôi trường riêng rẽ của chính nó vừa phải phản xạ với những kể từ ngôi trường không giống. Độ mạnh mẽ của kể từ ngôi trường tuy nhiên nó tạo nên là bên trên ngẫu nhiên điểm nào là mang lại tỉ trọng với kích cỡ của tế bào men kể từ của chính nó. Trong khi, Lúc nam châm hút được trả vào một trong những kể từ ngôi trường phía bên ngoài, được tạo nên bởi vì một mối cung cấp không giống, nó nên chịu đựng một mô-men xoắn với Xu thế kim chỉ nan tế bào men kể từ tuy vậy song với kể từ ngôi trường.[7] Lượng mô-men xoắn này tỷ trọng thuận với tế bào men kể từ và ngôi trường ngoài. Một nam châm hút cũng rất có thể chịu đựng một lực đẩy nó theo phía này hoặc phía không giống, theo gót địa điểm và vị trí hướng của nam châm hút và mối cung cấp. Nếu ngôi trường giống hệt vô không khí, nam châm hút ko chịu đựng lực ròng rã, tuy vậy nó chịu đựng mô-men xoắn.[8]

Một sợi chạc với dạng hình trụ với diện tích S A và đem dòng sản phẩm năng lượng điện độ mạnh I sẽ sở hữu momen kể từ bởi vì IA.

Từ hóa[sửa | sửa mã nguồn]

Từ hóa của vật tư kể từ hóa là độ quý hiếm toàn cục của tế bào men kể từ của chính nó bên trên một đơn vị chức năng thể tích, thông thường được ký hiệu là M, với đơn vị chức năng A/m.[9] Đó là 1 ngôi trường vectơ, thay cho chỉ là 1 vectơ (như tế bào men từ), chính vì những điểm không giống nhau vô một nam châm hút rất có thể được kể từ hóa với những phía và độ mạnh không giống nhau (ví dụ, vì như thế những miền, coi mặt mày dưới). Một thanh nam châm hút chất lượng rất có thể với tế bào men kể từ với độ mạnh 0,1 A • m² và thể tích 1 cm 3 hoặc 1×106 m³, và vì thế độ mạnh kể từ hóa khoảng là 100.000 A/m. Sắt rất có thể với kể từ hóa khoảng chừng một triệu ampe từng mét. Một độ quý hiếm rộng lớn như thế phân tích và lý giải vì sao nam châm hút bởi vì Fe đặc biệt hiệu suất cao trong công việc tạo nên kể từ ngôi trường.

Mô hình nam giới châm[sửa | sửa mã nguồn]

Trường của một thanh nam châm hút hình trụ được xem toán chủ yếu xác

Hai quy mô không giống nhau tồn bên trên mang lại nam giới châm: đặc biệt kể từ và dòng sản phẩm vẹn toàn tử.

Mặc mặc dù so với nhiều mục tiêu, thiệt thuận tiện Lúc cho rằng nam châm hút với đặc biệt kể từ nam giới và bắc riêng lẻ, định nghĩa về đặc biệt tránh việc được hiểu theo gót nghĩa đen: nó chỉ là 1 phương pháp để chỉ nhì đầu không giống nhau của nam châm hút. Nam châm không tồn tại những phân tử phía bắc hoặc phía nam giới riêng lẻ ở nhì mặt mày đối lập. Nếu một thanh nam châm hút bị vỡ trở nên nhì miếng, vô nỗ lực tách nhì đặc biệt bắc và nam giới, thành phẩm được xem là nhì nam châm hút thanh, mỗi thanh đối với cả nhì đặc biệt bắc và nam giới. Tuy nhiên, một phiên bạn dạng của cách thức đặc biệt kể từ được những căn nhà phân tích kể từ tính có tính chuyên nghiệp dùng nhằm kiến thiết nam châm hút vĩnh cửu.

Trong cách thức này, sự phân kỳ của kể từ hóa ∇ · M phía bên trong một nam châm hút và bộ phận thông thường mặt phẳng M · n được xem như là sự phân bổ của những đơn đặc biệt kể từ. Đây là 1 thuận tiện toán học tập và ko ý niệm rằng thực sự với những đơn đặc biệt vô nam châm hút. Nếu phân phối đặc biệt kể từ được nghe biết, thì quy mô đặc biệt mang lại kể từ ngôi trường H. Cạnh ngoài nam châm hút, ngôi trường B tỷ trọng với H, trong những lúc phía bên trong kể từ hóa nên được thêm vô H. Một phần không ngừng mở rộng của cách thức này được cho phép tích năng lượng điện kể từ phía bên trong được dùng trong số lý thuyết về Fe kể từ.

Phân cực[sửa | sửa mã nguồn]

Cực bắc của nam châm hút được khái niệm là đặc biệt tuy nhiên Lúc nam châm hút lửng lơ tự tại, thiên về đặc biệt Bắc của Trái Đất ở Bắc Cực (các đặc biệt kể từ và địa lý ko trùng nhau, nhận ra sự suy rời kể từ tính). Do những đặc biệt đối lập (bắc và nam) hấp dẫn, đặc biệt kể từ Bắc thực sự là đặc biệt nam của kể từ ngôi trường Trái Đất.[10][11][12][13] Như một yếu tố thực tiễn, nhằm cho thấy thêm đặc biệt của nam châm hút ở phía bắc và phía nam giới, ko nhất thiết nên dùng kể từ ngôi trường của Trái Đất. Ví dụ, một cách thức được xem là đối chiếu nó với cùng 1 nam châm hút năng lượng điện, rất có thể xác lập được đặc biệt của bọn chúng bởi vì quy tắc bàn tay nên. Các lối mức độ kể từ của một nam châm hút được xem như là theo gót quy ước xuất hiện nay kể từ đặc biệt bắc của nam châm hút và nhập lại ở đặc biệt nam giới.

Xem thêm: operating system la gi

Vật liệu kể từ tính[sửa | sửa mã nguồn]

Thuật ngữ nam châm thông thường được thích hợp cho những đối tượng người sử dụng tạo nên kể từ ngôi trường liên tiếp của riêng rẽ bọn chúng trong cả Lúc không tồn tại kể từ ngôi trường phần mềm. Chỉ một số trong những lớp vật tư chắc chắn rất có thể thực hiện điều này. Tuy nhiên, đa số những vật tư tạo nên một kể từ ngôi trường nhằm thỏa mãn nhu cầu với kể từ ngôi trường phần mềm - một hiện tượng kỳ lạ được gọi là kể từ tính. Có một số trong những loại kể từ tính, và toàn bộ những vật tư trưng bày tối thiểu một trong các số bọn chúng.

Hành vi kể từ tính tổng thể của vật tư rất có thể đặc biệt không giống nhau, tùy nằm trong vô cấu tạo của vật tư, nhất là thông số kỹ thuật electron của chính nó. Một số dạng hành động kể từ đang được để ý thấy trong số vật tư không giống nhau, bao gồm:

  • Sắt kể từ và ferrimagnetic là những vật tư thông thường coi như với kể từ tính; bọn chúng bị bú mớm bởi vì một nam châm hút đầy đủ mạnh với việc thú vị thấy được. Những vật tư này là những vật tư độc nhất rất có thể tạo được kể từ hóa và trở nên nam giới châm; một ví dụ thịnh hành là 1 nam châm hút tủ giá buốt truyền thống lịch sử. Vật liệu Ferrimagnetic, vô ê bao hàm ferrites và vật tư kể từ tính nhiều năm nhất magnetite và đá nam châm hút, cũng tương tự động như tuy nhiên yếu hèn rộng lớn ferromagnetics. Sự khác lạ thân thiết vật tư Fe và Fe kể từ với tương quan cho tới cấu tạo kính hiển vi của bọn chúng, như được phân tích và lý giải vô Từ học tập.
  • Các hóa học thuận kể từ, ví dụ như bạch kim, nhôm và oxy, bị hấp dẫn với lực yếu hèn lúc đến ngay sát nhì đặc biệt của nam châm hút. Điểm hấp dẫn này yếu hèn rộng lớn hàng trăm ngàn ngàn lượt đối với vật tư Fe kể từ, vì thế, nó chỉ rất có thể được phân phát hiện nay bằng phương pháp dùng những khí cụ mẫn cảm hoặc dùng nam châm hút cực mạnh. Nước kể từ với kể từ tính, tuy vậy bọn chúng được sản xuất kể từ những phân tử Fe kể từ nhỏ lửng lơ vô hóa học lỏng, thỉnh thoảng được xem như là thuận kể từ vì như thế bọn chúng ko thể bị nhiễm kể từ.
  • Nghịch kể từ Tức là bị đẩy lùi bởi vì cả nhì đặc biệt. So với những hóa học thuận kể từ và Fe kể từ, những hóa học nghịch ngợm kể từ tính, như carbon, đồng, nước và vật liệu nhựa, thậm chí còn còn bị tăng cường rộng lớn bởi vì nam châm hút. Độ ngấm của vật tư kể từ tính nhỏ rộng lớn chừng ngấm của chân ko. Tất cả những hóa học ko chiếm hữu một trong số loại kể từ tính không giống là kể từ tính; điều này bao hàm đa số những hóa học. Mặc mặc dù lực ứng dụng lên một vật thể kể từ tính từ là 1 nam châm hút thường thì vượt lên trên yếu hèn nhằm rất có thể cảm biến được, bằng phương pháp dùng nam châm hút siêu dẫn cực mạnh, những vật thể kể từ tính như miếng chì và thậm chí còn cả những con cái loài chuột rất có thể được thổi lên vô ko trung. Các hóa học siêu dẫn đẩy những kể từ ngôi trường kể từ phía bên trong của bọn chúng và với tính kể từ tính mạnh.

Có nhiều loại kể từ tính không giống nhau, ví dụ như kính xoay, siêu màng kể từ, siêu thuận kể từ, và siêu vật tư.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Fowler, Michael (1997). “Historical Beginnings of Theories of Electricity and Magnetism”. Bản gốc tàng trữ ngày 15 mon 3 năm 2008. Truy cập ngày 2 tháng tư năm 2008.
  2. ^ Vowles, Hugh P.. (1932). “Early Evolution of Power Engineering”. Isis. 17 (2): 412–420 [419–20]. doi:10.1086/346662.
  3. ^ Li Shu-hua (1954). “Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole”. Isis. 45 (2): 175–196. doi:10.1086/348315. JSTOR 227361.
  4. ^ Schmidl, Petra G. (1996–1997). “Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass” (PDF). Journal of Arabic and Islamic Studies. 1: 81–132. doi:10.5617/jais.4547. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 24 mon 5 thời điểm năm 2012.
  5. ^ Griffiths, David J. (1999). Introduction lớn Electrodynamics (ấn bạn dạng 3). Prentice Hall. tr. 255–8. ISBN 0-13-805326-X. OCLC 40251748.
  6. ^ Knight, Jones, & Field, "College Physics" (2007) p. 815.
  7. ^ Cullity, B. D. & Graham, C. D. (2008). Introduction lớn Magnetic Materials (ấn bạn dạng 2). Wiley-IEEE Press. tr. 103. ISBN 978-0-471-47741-9.
  8. ^ Boyer, Timothy H. (1988). “The Force on a Magnetic Dipole”. American Journal of Physics. 56 (8): 688–692. Bibcode:1988AmJPh..56..688B. doi:10.1119/1.15501.
  9. ^ “Units for Magnetic Properties” (PDF). Lake Shore Cryotronics, Inc. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 14 mon 7 năm 2011. Truy cập ngày 5 mon 11 năm 2012.
  10. ^ Serway, Raymond A.; Chris Vuille (2006). Essentials of college physics. USA: Cengage Learning. tr. 493. ISBN 0-495-10619-4. Bản gốc tàng trữ ngày 4 mon 6 năm trước đó.
  11. ^ Emiliani, Cesare (1992). Planet Earth: Cosmology, Geology, and the Evolution of Life and Environment. UK: Cambridge University Press. tr. 228. ISBN 0-521-40949-7. Bản gốc tàng trữ ngày 24 mon 12 năm năm 2016.
  12. ^ Manners, Joy (2000). Static Fields and Potentials. USA: CRC Press. tr. 148. ISBN 0-7503-0718-8. Bản gốc tàng trữ ngày 24 mon 12 năm năm 2016.
  13. ^ Nave, Carl R. (2010). “Bar Magnet”. Hyperphysics. Dept. of Physics and Astronomy, Georgia State Univ. Bản gốc tàng trữ ngày 8 tháng tư năm 2011. Truy cập ngày 10 tháng tư năm 2011.