Có thể chế tạo nam châm vĩnh cửu bằng cách đặt thanh kim loại nào

Nam châm vĩnh cửu là gì?

Nam châm là vật tích điện trong toàn bộ các phần của vật có 1 cực nam và 1 cực bắc nằm ở hai đầu, xung quanh bao bởi các đường sức từ có hướng đi từ bắc đến nam. Nam châm gồm 2 loại là nam châm vĩnh cửu và nam châm điện.

Nam châm vĩnh cửu được tạo ra bằng cách cho dòng điện chart qua dây dấn quấn quanh một vật bằng thép hoặc gang, hoặc cho vật bằng thép/gang tiếp xúc với một nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu khác. Khi ngắt dòng điện hoặc cho ngưng tiếp xúc, vật vẫn bị nhiễm điện và trở thành nam châm vĩnh cửu.

Từ lực của nam châm vĩnh cửu giảm dần theo thời gian theo quy luật hàm số mũ. Tuy nhiên vẫn có thể bảo tồn từ lực của nam châm bằng cách dùng 2 thanh sắt hút lấy 2 cực của nam châm nhằm ngăn chặn sự phát tán của các đường sức từ.  

Chế tạo nam châm vĩnh cửu

Việc chế tạo không phải là công việc đơn giản mà đòi hỏi nhiều công đoạn. Người chế tạo buộc phải áp dụng nhiều kỹ thuật khoa học cũng như trải qua nhiều giai đoạn mới cho ra thành phẩm cuối cùng.

Phương pháp phổ biến nhất để chế tạo nam châm vĩnh cửu là kỹ thuật luyện kim bột và thiêu kết. Ban đầu tạo ra hợp kim NdFeB bằng cách nấu chảy các đơn chất thành phần trong lò cao (thường thì Nd và B thường được bù thêm so với thành phần danh định vì các chất này dễ bị bay hơi hoặc oxy hóa). Trong lúc náy chảy, hợp kim được nấu trong môi trường bảo vệ tránh oxy hóa, sau đó hợp kim sẽ được nghiền thành dạng bột mịn và trộn với keo epoxy, ép thành hình sản phẩm. Cuối cùng được nung thiêu kết ở nhiệt độ cao (trong môi trường bảo vệ). Qúa trình ép có thể được hỗ trợ bởi từ trường nhằm tạo dị hướng đơn trục. Thực hiên nung thiêu ở nhiệt độ cao trong môi trường bảo vệ để tạo pha hợp chất, sau đó hạ xuống nhiệt độ thấp để ổn định pha ( khoảng vài trăm độ). Sau đó nạp từ vào nam châm trong từ trường cao và phủ keo bảo vệ.

Công đoạn thiêu kết có thể được thay bằng kỹ thuật ép nóng, ép các bột trong từ trường ở nhiệt độ cao nhằm tạo ra pha và định hướng nam châm. Gần đây người ta còn tạo nam châm đất hiếm với giá thành rẻ với kiểu nam châm kết dính. Bột hợp kim mịn được tạo ra sau khi nghiền các mảnh vụ sẽ được chế tạo theo công nghệ làm nguội nhanh, trộn kep epoxy và ép định hướng trong từ trường. Ưu điểm của kỹ thuật chế tạo nam châm vĩnh cửu này là đơn giản và kinh teed hơn, tuy nhiên sản phẩm cho ra có chất lượng thấp hơn. 

Làm thế nào để cho một thanh thép nhiễm từ?... Quảng cáo Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn Câu C1 Video hướng dẫn giải  Làm thế nào để cho một thanh thép nhiễm từ? Lời giải chi tiết: - Đặt thanh thép vào trong từ trường (chẳng hạn: đặt thanh thép vào trong lòng ống dây rồi cho dòng điện chạy qua ống dây hoặc đặt trong từ trường của nam châm). Câu C2 Video hướng dẫn giải Có những cách nào để nhận biết một chiếc kim bằng thép đã bị nhiễm từ hay chưa? Lời giải chi tiết: Để nhận biết chiếc kim bằng thép đã bị nhiễm từ hay chưa học sinh sẽ thử các cách sau: Cách 1: Treo kim thăng bằng trên một sợi dây không xoắn xem nó có chỉ hướng Nam - Bắc hay không. Cách 2: Đưa kim lại gần các mạt sắt xem kim có hút mạt sắt hay không. Cách 3: Dùng một thanh nam chân thẳng đưa lại gần chiếc kim bằng thép sau đó lần lượt thay đổi từ cực của thanh nam châm thì ta thấy hiện tượng đẩy, hút. Câu C3 Video hướng dẫn giải Nêu cách xác định tên từ cực của một ống dây có dòng điện chạy qua và chiều dòng điện trong các vòng dây bằng một kim nam châm?  Lời giải chi tiết: + Đặt kim nam châm lại gần cuộn dây có dòng điện chạy qua. + Căn cứ vào định hướng của kim nam châm mà xác định chiều các đường sức từ trong lòng ống dây từ đó ta xác định được từ cực của ống dây (lưu ý: chiều của từ trường là ra Bắc vào Nam). + Sau đó dùng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều của dòng điện trong các vòng dây. Chia sẻ Bình luận Bài tiếp theo Quảng cáo Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 9 - Xem ngay Báo lỗi - Góp ý

Mục đích của bài hướng dẫn chế nam châm vĩnh cữu ở đây là giúp bạn hiểu hơn về nhiễm từ. Bạn có thể tự thí nghiệm dễ dàng. Và đôi lúc bạn muốn nhiễm từ cho một số vật dụng bằng sắt của riêng bạn. VD nhiễm từ cho tuốt vít để bắt vít dễ hơn chẳng hạn.

Thông thường để làm nam châm vĩnh cửu tại nhà chúng ta thường dùng phương pháp tiếp xúc : Phương pháp này chúng ta dùng một viên nam châm vĩnh cửu cho dính với một vật bằng kim loại trong một khoảng thời gian nhất định, từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ truyền sang qua cho thanh sắt, mà thông thường là chúng ta thường  làm nhất là tô vít, dùng để hít những con vít nhỏ,  Chỉ nhờ việc tiếp xúc trực tiếp với viên nam châm vĩnh cửu, mà chiếc tô vít của chúng ta đã biến thành một nam châm vĩnh cửu, với lực hút vừa đủ để giữ những vít nhỏ để chúng ta dễ dàng thao tác. Phương pháp tiếp theo để chúng ta có thể làm nam châm vĩnh cửu tại nhà mà chúng ta không có một viên nam châm vĩnh cửu, hay nam châm đất hiếm nào quanh ta: Chúng ta dùng phương pháp cọ sát bề mặt : Với phương pháp này chúng ta vẫn thường hay thấy mùa rét khi chúng ta cởi áo len ra, có những tia lửa nổ lép bép, đó là do cọ sát giữa  áo len với cơ thể con người mà sinh. Ở đây trong thí nghiệm này chúng ta hãy dùng một ống nhựa cọ sát với một cái rẻ lau, sau một lúc cọ nóng lên chúng ta đã có một nam châm vĩnh cửu là gậy nhựa, Bây giờ chúng ta hãy dùng cây gậy nhựa này thử hút một lắm giấy vụn hoặc để cách vòi nước chẩy nhỏ khoảng 2cm chúng ta sẽ thấy hiện tượng kì diệu sẩy ra, chiếc gậy nhựa đã hút được giấy vụn và dòng nước nhỏ như một nam châm vĩnh cửu. Trên đây là những thí nghiệm vui để chúng ta làm thí nghiệm vật lý tại nhà, tạo ra nam châm vĩnh cửu đơn giản

Tiện đây chúng tôi cũng xin giới thiệu cách chế tạo nam châm vĩnh cửu trong thực tế phải qua những khâu nào để  các bạn hiểu rõ hơn :

– Nam châm vĩnh cửu là gì 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. Nam châm vĩnh cửu được tạo ra bằng cách cho dòng điện chạy qua dây dẫn quấn quanh một vật bằng gang hoặc thép hoặc cho vật bằng gang hoặc thép tiếp xúc với một nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu khác, khi ngắt dòng điện hoặc ngưng cho tiếp xúc, vật vẫn bị nhiễm điện và trở thành nam châm vĩnh cửu. Nam châm điện được tạo ra bằng cách quấn một hay nhiều vòng dây dẫn các điện với nhau xung xuanh một kim loại (thường dùng Cr, Fe, Cu, Zn, Pb, Sn, Mn) và cho dòng điện chạy qua, khi ngắt dòng điện, từ lực của nam châm điện cũng mất theo. Độ mạnh của nam châm vĩnh cửu và nam châm điện tùy thuộc vào cường độ dòng điện dùng để tạo nam châm hoặc độ mạnh của nam châm vĩnh cửu mà vật tiếp xúc.

Các kim loại Cr, Fe có ái lực từ cao với nam châm, những kim loại khác cũng có ái lực nhưng rất yếu.

Nam châm vĩnh cửu dạng viên

Từ lực của nam châm vĩnh cửu giảm dần theo thời gian, tuân theo quy luật hàm số mũ (bạn nào học điện sẽ biết phương trình này). Tuy nhiên, có thể bảo tồn từ lực của một thanh nam châm vĩnh cửu bằng cách dùng 2 thanh sắt hút lấy 2 đầu cực từ của nam châm vĩnh cửu nhằm ngăn chặn sự phát tán của các đường sức từ. Các nam châm đủ mạnh khi được sắp xếp theo những quy luật khác nhau sẽ sinh ra năng lượng tương tác cộng hưởng lẫn nhau, tạo thành một động cơ, tuy nhiên, không thể ứng dụng nhiều trong đời sống vì động cơ có công suất nhỏ và giảm dần theo thời gian. Nam châm điện là loại có ứng dụng quan trọng và rộng rãi Nam châm thiên nhiên là nam châm vĩnh cửu. Những miếng nam châm nhỏ trong trò chơi câu cá là nam châm vĩnh cửu. Những thỏi nam châm được chế tạo bằng thép hay bằng hợp chất thép và các kim loại khác cũng là nam châm vĩnh cửu. Loại nam châm vĩnh cửu mạnh hơn nhiều so với đá nam châm (lodestone). Nam châm là gi? Một thỏi nam châm được đánh dấu bằng chữ S và chữ N (S=South=nam; N=North=Bắc) ở hai cực. Khi cực của một nam châm này gần cực của một nam châm khác, các cực sẽ hút lẫn nhau nếu như một đầu cực nam châm này là cực Nam và nam châm kia là cực Bắc. Một số đồ chơi có nam châm được thiết kế dựa trên tính chẩt này của nam châm.

Nam châm vĩnh cửu không chỉ dùng gắn trong đồ chơi, mà còn dùng chế tạo cây kim trong la bàn bỏ túi; dùng trong các cửa hàng đồ ngũ kim để nhặt đinh; trong phòng mạch bác sĩ để lấy ra những mảnh vụn bằng thép. Có những thứ như: bút, bút chì, gạt tàn thuốc, cửa tủ lạnh, các chữ cái… đều có thể dùng nam châm, đặt biệt ở những tấm bảng dành cho trưng bày quảng cáo; nó cũng được chế tạo cho nhiều máy móc.

E-mail: – Website: http://royalgroupvn.com & Website:thegioinamcham.com

Bài viết liên quan :