آهنربا و راه های تشخیص آن

آهنربا چیست و راه های تشخیص آن

زمان مطالعه: ۳ دقیقه

 

آهنربا چیست؟

آهنربا در واقع، اکسیدِ مغناطیسی آهن به فرمول Fe۳O۴ است. آهن، نیکل و کبالت و برخی از آلیاژهای این عناصر را که مواد و عناصر مغناطیسی هستند، نیز می توانند آهنربا باشند.

هر آهنربایی به هر شکلی که باشد، دارای دو ناحیه است که خاصیت مغناطیسی در آن ها بیشتر از هر جای دیگریست. آن نواحی قطب های آهنربا هستند. مثلا اگر یک آهنربای میله ای را وارد یک جعبه سوزن کنیم، مشاهده خواهیم کرد سوزن های جمع شده در دو سر آهنربا بیشتر از نواحی دیگر است.

همچنین مشاهده می کنیم قسمتی در آهنربا وجود دارد که هیچ سوزنی به آن جذب نشده است. این ناحیه، خط و یا ناحیهخنثی آهنربا است.

پس نتیجه می گیریم میدان مغناطیسی در وسط آهنربای مورد استفاده که یک آهنربای میله ای و متقارن است، صفر بوده و خاصیت مغناطیسی ندارد.

دو روش تشخیص آهنربا از میله آهنی

فرض کنید دو میله کاملا یکسان و مشابه را به هم نزدیک می کنیم و یکدیگر را می ربایند. اما برای ما مشخص نیست کدام یک از آن ها میله و کدام یک آهنربا است؟ یعنی نمی دانیم جاذبه از سمت کدام است؟

اما دو روش وجود دارند که می توان به کمک آن ها این دو را تشخیص داد.

  1. به روش خط خنثی (بدون هیچ وسیله ای)
  2. به روش آویزان کردن
خط خنثی:

یکی از میله ها را به طور قائم نگاه می داریم، و میله دیگر را به طور عمودی به ناحیه میانی میله عمود که احتمال می دهیم ناحیه خنثی آن باشد، نزدیک می کنیم. اگر جذبی صورت نگیرد در خواهیم یافت میله عمودی آهنربا و میله افقی یک میله آهنی بدون خاصیت آهنربایی است.

و اگر هم جذبی صورت بگیرد، مشخص است که میله افقی آهنربا است. اما قطب های آهنربا به این روش مشخص نمی شود.

 آویزان کردن:

اما اگر وسیله ای مانند یک نخ داشته باشیم، این دو میله را از سقف آویزان می کنیم. میله ای با چرخش منظم که همواره یک سر آن به طور تقریبی در راستای شمال-جنوب قرار می گیرد، آهنربا و میله ی دیگر در هر بار چرخش نامنظم قرار گرفته و تنها یک میله آهنی است.

با استفاده از روش دوم یعنی آویزان کردن، قطب های آهنربا را نیز می توانیم تشخیص دهیم. به این صورت که سری که به سمت شمال جغرافیایی قرار می گیرد، قطب N و سری که به سوی جنوب جفرافیایی قرار می گیرد، قطب S آهنرباست.

کره زمین خود یک آهنربای بزرگ است که قطب جنوب مغناطیسی آن در شمال جغرافیایی و قطب شمال مغناطیسی زمین نیز در سمت جنوب جغرافیایی قرار دارد. میدان مغناطیسی زمین در خارج از زمین از جنوب جغرافیایی به سمت شمال جغرافیایی است. در داخل زمین نیز از شمال به سمت جنوب است.

به همین خاطر است که قطب جنوب تمام آهنرباها به سمت شمال جغرافیایی قرار می گیرند.

جهت خطوط میدان مغناطیسی در داخل هر ماده مغناطیسی از قطب S به N و در خارج از آن نیز از N به S است.

میدان مغناطیسی زمین

ویژگی های خطوط مغناطیسی

  • خطوط میدان مغناطیسی یکدیگر را قطع نمی کنند.
  • تراکم خطوط، بزرگی میدان مغناطیسی را نشان می دهد.
  • در قطب ها میدان مغناطیسی قوی تر است.
  • خطوط میدان مغناطیسی خطوط بسته ای هستند، یعنی تک قطبی مغناطیسی وجود ندارد.
نحوه قرارگیری عقربه مغناطیسی

اگر عقربه مغناطیسی در یک میدان مغناطیسی قرار دهیم، عقربه های آن مماس بر خطوط میدان مغناطیسی قرار می گیرند. اگر در داخل آهنربا جهت میدان مغناطیسی از S به N است، در داخل قطب نما نیز به همین صورت خواهد بود.

 

نحوه قرارگیری عقربه مغناطیسی

مطالعه مقاله القای الکترومغناطیس هم فراموش نشه!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *