- แม่เหล็กคืออะไร?
- ลักษณะของแม่เหล็ก
- แม่เหล็กทำงานอย่างไร?
- ประเภทของแม่เหล็ก
- สนามแม่เหล็กของแม่เหล็ก
- แอปพลิเคชั่นแม่เหล็ก
เราอธิบายว่าแม่เหล็กคืออะไร ลักษณะเฉพาะของแม่เหล็กคืออะไร และทำงานอย่างไร นอกจากนี้การจำแนกประเภทสนามแม่เหล็กและการใช้งาน
แม่เหล็กคืออะไร?
แม่เหล็กเรียกว่าวัตถุใด ๆ ที่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กและดึงดูดเข้าหาตัวเองหรือถูกดึงดูดไปยังแม่เหล็กอื่นหรือต่อวัตถุอื่น ๆ ของเหล็ก โคบอลต์หรืออื่น ๆ โลหะ เฟอร์โรแม่เหล็ก เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเฟอร์โรแมกเนติกตามธรรมชาติหรือประดิษฐ์ ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง
แม่เหล็กเป็นอาการแรกที่มนุษย์ ค้นพบจากแม่เหล็กที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณคลาสสิกแต่เพิ่งเข้าใจในศตวรรษที่สิบเก้าเมื่อรู้ว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่และสารประกอบ คนรู้จักแสดงให้เห็นถึงระดับแม่เหล็กในระดับหนึ่ง
ลักษณะของแม่เหล็ก
แม่เหล็กคือวัตถุที่สร้างสนามแม่เหล็กรอบตัวโดยอิงจากขั้วสองขั้ว: ขั้วลบ (ใต้) และขั้วบวก (เหนือ) ขั้วเหล่านี้ดึงดูดด้วยสิ่งที่ตรงกันข้าม (บวก - ลบ) แต่ขับไล่เพื่อนของพวกเขา (บวก - บวกหรือลบ - ลบ)เส้นที่เชื่อมทั้งสองขั้วเรียกว่าแกนแม่เหล็ก
คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแม่เหล็กยังคงไม่บุบสลายเว้นแต่จะมีการใช้แรงแม่เหล็กที่เป็นปฏิปักษ์กับพวกมัน พวกมันจะเพิ่มขึ้น อุณหภูมิ (สูงกว่า Curie Temperature หรือ Curie Point ต่างกันไปตามองค์ประกอบ) หรือหากถูกกระแทกอย่างแรงหรือจากที่สูงมาก ในทางกลับกัน คุณสมบัติเหล่านี้สามารถถ่ายโอนชั่วคราวไปยังวัสดุที่มีความละเอียดอ่อน โดยการสัมผัส (การทำให้เป็นแม่เหล็ก)
แม่เหล็กทำงานอย่างไร?
แรงแม่เหล็กของแม่เหล็กเป็นผลจากการจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนโดยเฉพาะ (อนุภาค ประจุลบ) ที่ประกอบเป็นสสาร สิ่งเหล่านี้มีการหมุนตามแกนของพวกมันเองซึ่งเรียกว่าการหมุน ประจุเคลื่อนที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ดังนั้นอิเล็กตรอนที่หมุนอยู่นั่นคือประจุใน ความเคลื่อนไหวพวกเขายังสร้างสนามแม่เหล็ก การแนะนำของพลังงาน บนวัตถุ (ตัวอย่างเช่น การใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงของชนิดตรงกันข้ามหรือความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก) ทำลายสนามแม่เหล็ก เนื่องจากจะเปลี่ยนความสมดุลที่ละเอียดอ่อนของอิเล็กตรอน.
ในกรณีของแม่เหล็กเหนี่ยวนำ (สารที่เป็นแม่เหล็ก) เอฟเฟกต์จะคล้ายกัน: เมื่ออยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กที่สัมผัส อิเล็กตรอนของพวกมันจะจัดเรียงตัวเองไปในทิศทางเดียวกันและทำซ้ำสนามแม่เหล็กในบางครั้ง
ประเภทของแม่เหล็ก
แม่เหล็กมีสามประเภท จำแนกตามลักษณะใน:
- แม่เหล็กธรรมชาติ โดยทั่วไปประกอบด้วย ส่วนผสม แมกนีไทต์ (เฟอโรเฟลไลต์หรือมอร์โฟไลต์ ประกอบด้วยเฟอริกออกไซด์) และแร่ธาตุอื่นๆ บนบก มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กโดยธรรมชาติ แหล่งแร่แมกนีไทต์หลักอยู่ในสวีเดน (ฟาลุน จังหวัดดาลาร์นา) นอร์เวย์ (อาเรนดัล) ฝรั่งเศส (เปลสติง-เล-เกรฟ บริตตานี) และโปรตุเกส (เซา บาร์โตโลเม นาซาเร)
- แม่เหล็กประดิษฐ์ถาวร วัสดุที่ไวต่อสนามแม่เหล็กซึ่งหลังจากถูด้วยแมกนีไทต์แล้ว จะทำซ้ำคุณสมบัติของเฟอร์โรแมกเนติกเป็นเวลานานจนสูญเสียไปในที่สุด
- แม่เหล็กประดิษฐ์ชั่วคราว วัสดุที่ไวต่อสนามแม่เหล็กซึ่งหลังจากถูด้วยแมกนีไทต์แล้ว จะทำซ้ำคุณสมบัติของเฟอร์โรแมกเนติกในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น
- แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นขดลวดที่พันรอบแกนแม่เหล็กที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็ก ผ่านขดลวดหมุนเวียน ไฟฟ้า, สร้าง สนามไฟฟ้า Y แม่เหล็ก รอบ ๆ มัน. แกนแม่เหล็กของเหล็กทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กเข้มข้นและทำให้แม่เหล็กแรงขึ้น ปรากฏการณ์นี้คงอยู่ตราบเท่าที่กระแสไฟฟ้าหมุนเวียนเท่านั้น
สนามแม่เหล็กของแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กคือพื้นที่ของช่องว่างรอบ ๆ แม่เหล็กซึ่งแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กแสดงและกระทำการโต้ตอบ (ดึงดูดหรือขับไล่) วัตถุที่เป็นแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้า และแม่เหล็กอื่นๆ ภายในสนาม
โดยปกติจะแสดงด้วยเส้นแรง ซึ่งเป็นลูกศรโค้งที่ระบุทิศทางเวกเตอร์ของแรงแม่เหล็กในสนาม รูปร่างและทิศทางของเส้นเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับรูปร่างของแม่เหล็ก และมีความเข้มมากที่สุดในบริเวณขั้ว
ของเรา ดาวเคราะห์โลก มีสนามแม่เหล็กคล้ายกับสนามแม่เหล็ก เนื่องจากแกนเหล็กทำหน้าที่เป็นอนุภาคที่มีประจุจำนวนมากในการเคลื่อนที่ ด้วยเหตุนี้ เข็มของเข็มทิศจึงอยู่ในแนวเดียวกับขั้วโลกเหนือ สนามแม่เหล็กบนบกนี้ยังปกป้องเราจากการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์หรือที่เรียกว่า "ลมสุริยะ"
แอปพลิเคชั่นแม่เหล็ก
แม่เหล็กมีบทบาทหลายอย่างในอารยธรรมของเราตั้งแต่สมัยโบราณ และปัจจุบันเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ใน อิเล็กทรอนิกส์ และไฟฟ้า แอปพลิเคชั่นยอดนิยมบางตัว ได้แก่ :
- การผลิตเทปแม่เหล็ก ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ การคำนวณ, แม่เหล็กช่วยให้การจัดเก็บของ ข้อมูล ผ่านไอรอนออกไซด์ซึ่งมีอนุภาคที่ไวต่อการเรียงลำดับของสนามแม่เหล็กสามารถอ่านได้ด้วย รหัสไบนารี.
- หม้อแปลงไฟฟ้า. กระแสไฟฟ้าสามารถมอดูเลตเพื่อเปลี่ยนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ขดลวดและแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการนี้เป็นศูนย์กลางของระบบส่งกำลังไฟฟ้าสมัยใหม่ และนำไปใช้กับวิทยุ ลำโพง และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ ด้วยเช่นกัน
- มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ มอเตอร์เหล่านี้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง เนื่องจากแม่เหล็กที่หมุนได้จะเคลื่อนที่โรเตอร์ด้วยสนามแม่เหล็ก
- ระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็ก แม่เหล็กขนาดใหญ่และทรงพลังถูกนำมาใช้ในการระงับแม่เหล็กของรถไฟและยานพาหนะอื่นๆ รวมถึงในเครนอุตสาหกรรมแบบแม่เหล็ก
- การใช้งานฝีมือ มักติดแม่เหล็กไว้กับงานหัตถกรรมหรือของที่ระลึกสำหรับนักท่องเที่ยวต่างๆ เพื่อขาย ภายใต้สมมติฐานว่าเมื่อนักท่องเที่ยวกลับบ้าน พวกเขาจะวางแม่เหล็กไว้บนพื้นผิวโลหะของตู้เย็น