کد : 3831
تاریخ درج مقاله : دوشنبه 27 مهر 1388 
مغناطیس و مغناطیسی
همه ما اغلب با اجسام مغناطیسی آشنایی داریم. قطعه های کوچک مغناطیسی به تنهایی خود یک وسیله بازی جالب هستند . مغناطیس های که امروزه نسبت به مغناطیس های گذشته پیشرفت به سزایی را داشته اند.
 گروه : علم و دانش / علوم پایه
همه ما اغلب با اجسام مغناطیسی آشنایی داریم. قطعه های کوچک مغناطیسی به تنهایی خود یک وسیله بازی جالب هستند . مغناطیس های که امروزه نسبت به مغناطیس های گذشته پیشرفت به سزایی را داشته اند. در مغازه های اسباب بازی و یا قطعات رادیو می توانید حلقه های قابل انعطاف پلاستیکی را تهیه و به راحتی با قیچی آن را برش دهید. همچنین می توانید مغناطیسی های سرامیکی خشک که ارزان تر و قوی تر از آلینکو مغناطیس ها هستند را تهیه کنید که حتی از مغناطیس های کم یاب عالی نوع جدید قوی ترهستند این مغناطیس ها از need/mium iron bron یا samarium cobalt ساخته شده و خیلی قدرتمند هستند. در پایان این بخش برخی از منابع مغناطیسی خوب یا ارزان و یا هم خوب و هم ارزان را لیست خواهیم کرد. بعضی از انواع خرد آن ها را که جالب هم هستند می توان در کاتالوگ ها پیدا کرد و همچنین از طریق سفارش پست خانگی مغناطیس های نوع اول را که قدرت شگفتی خاصی دارند تهیه کرد. با حدود چهار دلار هر کدام از شما می توانید مغناطیس هایی را تهیه کنید که می تواند جلد کتاب های شما را بر روی یخچال نگه دارد .حتی می توان با قرار دادن جسم مغناطیسی در زیر میزی که 12 اینچ ضخامت دارد اجسام فلزی روی میز مثل قاشق ها و چنگال ها را حرکت داد و دیگران را شگفت زده کرد. مردم از تأثیر شگفت انگیزمغناطیس های قدرتمند غافل هستند و وقتی شما این اعمال را انجام می دهید به شگفت می آیند.

به علت قدرت بالای مغناطیس های نیودایمپوم ، قدرت جاذبه تأثیر اندکی بر روی آن ها می گذارد. قطعه کوچکی از آن ها را می توان در یک طرف دماغ نگه داشت و تا زمانی که خنده اجازه دهد آن ها بر خلاف نیروی جاذبه بالا می روند و همدیگر را جذب می کنند. مغناطیس های بلندتر را باید با مراقبت حرکت داد چون که ممکن است با پوست تماس پیدا کنند، باعث تاول پوست شوند.

مغناطیس ها همچنین در اطلاعات فروشگاه ها بر روی کارت های اعتباری یافت می شود. فلاپی های فشرده نوارهای ضبط صوت نیز از این خاصیت پیروی کنند. اگر شما برای اولین بارمغناطیس ها را به آدم های کم سن و سال نشان دهید شگفت زده می شوند. از مغناطیس های سرامیکی ارزان در قطعات رادیو یا فروشگاه های اسباب بازی می توان استفاده کرد. مغناطیس ها می توانند همدیگر را جذف یا دفع کنند.

مقداری از مغناطیس ها را داخل جعبه های پلاستیکی تمیز قرار دهید و از طریق مخفی کردن آن ها در زمین شنی و یا شن های ساحل نشان دهید که چگونه مغناطیس ها ماده آهن خارجی را جذب می کنند سنگ معدن پاشیده شده روی کاغذی که زیر آن مغناطیسی قرار دارد بلافاصله جذب مغناطیس می شود و برای درست کردن خطوط کمانی پودری که ردپا بر جا می گذارد از خطوط فشار مغناطیسی استفاده می شود.

جعبه پلاستیکی سنگ های معدن مغناطیسی بصورت تمیز نگه می دارد و جایگزین کردن پودر را آسان می کند. اگر پودرها از بیرون جمع شدند از مقداری نوار چسب برای جدا کردن آن استفاده می کنیم. یک قطب نمای مغناطیسی که در کنار پودرکمانی قرار گرفته است، مطابق با انحنایی که شما در آن ایجاد می کنید خود را با آن ها تنظیم می کند. مقداری مغناطیس در زیر کاغذ اشکال جالبی را در سنگ معدن بالا ایجاد می کند. گیره های کاغذ، سوزن های ته گرد ، دسته کلید و دیگر قطعه های فلزی آهنی تحت تأثیر مغناطیس های دایمی تبدیل به مغناطیس های موقتی می شوند.

یک قطعه فلز مانند سوزن ته گرد یا یک پیچ گوشتی را بر روی یک مغناطیس بکشید. نشان دهید که چگونه این عمل یک مغناطیس جدید ایجاد می کند و مغناطیس جدید سوزن های دیگر سوزن، استیل یا سنگ معدن را جذب می کند. با قراردادن مغناطیسی جدید در زیر کاغذ می توان فهمید که این مغناطیس جدید به قوت و قدرت مغناطیس اصلی نیست . سوزن و پیچ گوشتی را حرارت دهید و مشاهده می شود حرارت اثر مغناطیسی را از بین می برد.

دو مغناطیسی را در زیر کاغذ قرار دهید آن ها را به وسیله یک گیره کاغذ یا یک قطعه کوچک فلزی از هم جدا کنید. مطمین شوید که هر کدام گیره و کاغذ را لمس می کند، حال وقتی شما پودر سنگ را بر روی کاغذ می پاشید کمان کوچک تری از پودر شکل می گیرد، این نشان دهنده تأثیر موج متمرکز کننده مغناطیس است در واقع گیره کاغذی فشار بین دو مغناطیس را باریک تر و قوی تر می کند.

این مشاهده ساده زمینه ای است که این بخش بر اساس آن طراحی شده است. ما نشان خواهیم داد که برخی از تأثیراتی که اکنون چندان ساده و واضح نیستند دنباله یادگیری های ما از مغناطیس در دوران کودکی است.

● کار با مغناطیس سیالات

یک سیال مغناطیسی مایعی سیال مغناطیسی قوی تر از مغناطیسی است . در مقدمه این بخش گفتم که چگونه سنگ معدن را از نوع ذرات شنی ساحل استخراج می کنیم. سنگ معدنی که در جعبه پلاستیکی به مغناطیس می چسبد دارای مقداری شن است که می توان شن را با پالایش جداسازی کرد. در ابتدا مطمین شوید که سنگ معدن خشک است.سنگ معدن را بر روی صفحه کاغذی پهن کنید و جعبه مغناطیسی را بر روی کاغذ نگه دارید تا ذرات سنگ معدن به طرف جعبه پرش می کنند، این سنگ معدن را در صفحه کاغذی دیگری بگذارید و این کار را تا زمانی که پالایش کامل انجام می شود ادامه دهید. از آن جایی که تعدادی ذرات شن با سنگ معدن همراه شده است جعبه را زیاد نزدیک صفحه قرار ندهید. سنگ معدن داخل صفحه دوم باید بصورت محسوس تیره تر از صفحه اولی باشد. اگر در داخل صفحه دوم هم شن مشاهده کردید این فرایند را مجدد تکرار کنید. سنگ معدن را داخل یک فنجان کوچک قرار دهید، یک فنجان پلاستیکی فرم بهتر عمل می کند. فنجان باید آن قدر کوچک باشد که سنگ معدن ،حاصل از مرحله سوم استخراج فنجان را کامل پرکند. مقداری روغن نباتی به سنگ معدن اضافه کنید و با یک قاشق پلاستیکی یا غیرفلزی دیگر آن را به هم بزنید، روغن را اضافه کنید تا زمانی که یک چسب سیاه چرب به دست آید.

حال یک مغناطیس را به آرامی در یک طرف فنجان قراردهید، به محض این که سنگ معدن را به طرف خود کشید باید به آن طرف بچسبد. سنگ معدن باید به اندازه کافی خشک شود. روغن اضافی فنجان را خالی کنید، آن چه که در داخل فنجان باقی می ماند مغناطیس سیال ما است.

حال برای بخش هیجانی آماده ایم، فنجان را راست نگه دارید و مغناطیس را بردارید مایع را با یک قاشق پلاستیکی تکان دهید، بتدا مقداری سخت و خشک است اما بعد به راحتی به هم می خورد. فنجان را مقداری مایل نگه دارید و گودی قاشق را داخل مایع کنید، حال برای این که این معجون خشک تر و قوی تر شود. قاشق را به طور عمود و فنجان را راست نگه دارید: مقداری از این ماده سیال را داخل جعبه پلاستیکی قرار دهید و بگذارید مغناطیسی به یک طرف بچسبد حال می توانید با فشار جعبه این ماده را تشکیل دهید. این ماده مانند خاک رس عمل می کند به شکل دیگر وقتی شما مغناطیسی را بر می دارید شکل به حالت اول بر می گردد.

● چرا به این شکل عمل می کند؟

سنگ معدن در روغن نسبت به حالتی که در روغن نباشد به یک شکل عمل می کند. تنها در یک مورد تفاوت دارد در واقع روغن اجازه می دهد که پودر سنگ معدن آسان تر سرازیر شود نسبت به زمانی که خشک است و این به خاطر وزن اضافی است که پیدا کرده است.

گفتن این که این ماده مثل سنگ معدن خشک عمل می کند جواب کاملی به سؤال نیست. مگر این که ما بدانیم چرا سنگ معدن به این شیوه عمل می کند. اگر ما با ذره بین یا میکروسکوب نگاه کنیم می بینیم که اجزا، بیشتر بلند هستند تا این که عریض و پهن باشند.

یک میخ کوچک را در یک دست قراردهید و مغناطیسی را در دست دیگران ، میخ را اطراف مغناطیس بگردانید آن قدر که تحت تأثیر مغناطیسی قرار گیرد، میخ خود را با مغناطیس خالص تنظیم خواهد کرد. اگر هردو را به موازات هم قرار دهید به طرف نقطه ای می چرخد که جهت های میخ به طرف قطب است. حتی زمانی که میخ بر روی قطب است جهت آن به طرف قطب خواهد بود. برای تفکر در مورد این که چه اتفاقی افتاده است وجود دارد. این که وانمود کنیم که جاذبه مغناطیسی و جاذبه زمین وجود دارد و میخ مانند یک مهره است که در انتهای آن قرار می گیرد. فشار اندک باعث می شود مهره بر سطح قرار گیرد و فشار بیشتری برای ایستادن دوباره آن لازم است. مهره (میخ) زمانی که ایستاده است در مقایسه با زمانی که افتاده است، انرژی بیشتری دارد تمایلی وجود دارد که مهره ها ، انرژی خود را در حالت افتاده از دست دهند و همچنین عکس آن صادق است. میخ تمایل به افتادن دارد تا این که خود را با خطوط فشار مغناطیسی اطراف هماهنگ کند. برای نشان دادن راه دوم تفکر(مغناطیس و میخ) به میخ دوم نیاز داریم. میخ اولی را به موازات مغناطیسی (حدود نیم اینچ طرف راست) و میخ دوم را موازی اولی با مقداری فاصله قرار دهید. انتظار داریم میخ دومی توسط میخ اولی جذب شود. اگر ما میخ دوم را پایین نگه داریم بالای آن نزدیک پایین میخ اولی خواهد بود، حال میخ اولی را جذب می کند.

میخ ها وقتی در حضور یک مغناطیسی قرار می گیرند تمایل به مغناطیس شدن دارند. هنگامی که موازی هستند قطب های آن ها حالت دافعه دارند و هنگامی که عمود هستند حالت جاذبه دارند. اگر قطب شمال مغناطیسی مقابل شما باشد قطب های جنوبی میخ ها در مقابل شما قرار خواهد گرفت. میخ ها مغناطیسی را جذب می کنند. زیرا بر خلاف قطب ها یک دیگر را جذب خواهند کرد. میخ ها هم دیگر را دفع می کنند چرا که مثل قطب یک دیگر را دفع می نمایند. مشاهده این آسان است که چرا همین که در اطراف مغناطیسی چرخید میخ خطوط فشار مغناطیسی را دنبال می کند. قطب شمال آن به طرف قطب جنوب مغناطیسی جذب می شود و برعکس زمانی که میخ کنار مغناطیسی باشد موازی است. به خاطر این که جاذبه برابر است و زمانی که نزدیک تر می شود قطب شمالی (N) مغناطیسی، قطب جنوبی میخ جذب و قطب شمالی دفع می شود و آن می چرخد. مغناطیسی زمانی که مقابل هم قرار گیرد یک دیگر را دفع می کنند و وقتی که آن ها مقابل هم یکدیگر را جذب هم می کنند. وضع طبیعی مجموعه مغناطیس ها این است که انتهای آن ها هم دیگر را جذب می کند. اگر دو شاخه کنار هم قرار گیرند.روی هم غلت می خورند.

قطب های مشابه تا حد امکان جدای از هم قرار می گیرند این شاخه یک دیگر را دفع می کنند . این در واقع عمل ذرات سنگ معدن پاشیده شده بر روی سطح کاغذ مغناطیس است. زمانی که مغناطیس بر روی یک طرف پودر سنگ آهن قرار می گیرد پودر خود را به صورت یک رشته تنظیم می کند. هر ذره پودر تبدیل به مغناطیسی می شود و قطب مخالف مجاور خود را جذب می کند. این رشته یک دیگر را به صورت دافعی شکل می دهند و پودر گسترش پیدا می کند.

برای یادگیری بیشتر در مورد مغناطیس به بخش علمی باز گردید.

● ساختن یک ماشین حرارتی مغناطیسی

در ابتدا این وسیله با استفاده از ماده معدنی نیکل کانادایی ساخته شد. نیکل کانادایی از نیکل خالص ساخته شده است. کانادایی بر خلاف نیکل آمریکایی مقداری مس به همراه دارد که خاصیت مغناطیسی ندارد. می توان این وسیله را با نیکل یا با مغناطیس هایی که از خاک های کمیاب ساخته شده درست کرد. مغناطیس های نوع اخیر بهتر عمل می کنند. زیرا خاصیت مغناطیسی خود را در درجه حرارت پایین از دست می دهند، بنابراین برای این وسیله می توان از یک شمع به جای چراغ الکلی به عنوان منبع گرمایی استفاده کرد.

بعضی از اشیاء کوچک مغناطیسی زیبا در مجموعه ما یافت می شود.

این ماشین حرارتی بسیار ساده است. در انتهای پاندول قطعه کوچک مواد مغناطیسی آویزان می کنیم به خاطر این که قطعه کوچک به مغناطیسی بزرگ تر می چسبد. مغناطیسی باید آنقدر نزدیک باشد که در ته پاندول تاب نخورد و به طرف مغناطیس جذب شود. شمع در زیر این ماده قرار می گیرد آن قدر که شعله شمع به آن برخورد کند. شعله شمع دو مغناطیس را گرم می کند تا قابلیت مغناطیسی آن از دست رود و نیروی جاذبه را از دست می دهد، همچنین از شعله ، ماده مغناطیسی در ابتدا سرد می شود سپس این قابلیت باز می گردد. یعنی ماده مغناطیسی به طرف شعله برمی گردد و تمام این فرایند تکرار می شود. تمام این قطعات را می توان از فروشگاه های سخت افزار تهیه کرد،

قطعه هایی که نیاز است عبارتند از :

ـ مقداری سیم مسی یا برنجی مغناطیس سرامیکی ،

ـ یک عدد شمع و یک پاندول برای تاب دادن

ـ دو قطعه سیم برای نگهداری آن.

حدود یک فوت سیم را برش دهید و از طرف مغناطیس بزرگتر بپیچید و در انتهایش را دو حلقه کوچک درست کنید و آن هارا جوری ببندید که محافظ پاندول باشد. اگر از مغناطیسی سنگ معدن کمیاب برای سنگینی پاندول استفاده می کنید از این جهت کمک می کند که مغناطیس زدایی می شود با عمل نگهداری روی شعله شمع.

شما می توانید آن را به چوب لباس آویزان کنید و مغناطیسی را بر روی شعله تا زمانی که می افتد نگه دارید تا زمانی که شما پاندول را تنظیم می کنید برش سرامیک بزرگ مغناطیسی می شود.

یک فوت دیگر سیم را دور نیکل یا مغناطیس های خاک های کمیاب بپیچید که وزن را برای پاندول شکل دهد دو حلقه کوچک از انتهای سیم درست کنید که به حلقه های حمایت کننده پاندول راه یابند. مطمین شوید که وزن پاندول به اندازه کافی نزدیک به مغناطیس است و هنگامی که پاندول به صورت عمود است از آن بر می خیزد. سیم های پاندول و نگه دارنده های آن به اندازه کافی بلند باشند که در زمانی که مغناطیس از آن گرفته می شود از روی شعله به صورت عمودی آویزان شود.

با گیر کردن پاندول به مغناطیس بزرگ شعله شمع را طوری تنظیم کنید که تنها سنگینی را لمس کند. شعله، آلیاژ خاک های کمیاب را تا زمانی که قابلیت چسبیدن به مغناطیس سرامیک بزرگ را از دست می دهد حرارت می دهد و این آویزان شدن و تاب خوردن تا هنگامی که سرد می شود ادامه دارد و همین که سرد شد مجدد این فرایند تکرار می شود. اگر جرم مذکور شعله را هنگامی که از مغناطیس دور است لمس کند پاندول را باید به گونه ای تنظیم کرد که این جسم مقداری از شعله فاصله داشته باشد و این تنظیم را به گونه ای ادامه دهید که فرایند مذکور تکرار شود. این تنظیم باید به صورتی باشد که جسم به خوبی گرم شود. مواظب باشید که شعله به شما آسیب نرساند. اگر از نیکل های کانادایی استفاده می کنید به منبع حرارتی بهتری از شمع نیاز دارید. چرا غ الکلی برای این کار مناسب است. سیم های محافظ پاندول باید بلندتر باشند مانند ساختن لامپ برای فلز.

▪ چرا این گونه عمل می کند؟

تأثیر CURIE از دست دادن قابلیت مغناطیسی را توصیف می کند، زمانی که حرارت در بالای آن در درجه خاصی قرار داشته باشد این درجه حرارت درجه CURIE نامیده می شود. این درجه حرارت برای مواد مختلف متفاوت است.

درجه CURIE برای آهن حدود 80 درجه سیلیس است ، درجه حرارت برای مغناطیس سرامیکی غیرقابل ارتجاع در سطح بالایی قرار دارد که شمع و چراغ الکلی بر روی آن تأثیری ندارد.

برای نیکل کانادایی پایین ترحدود 631 درجه سیلیس است. این درجه حرارت در محدوده حرارت چراغ الکلی است و با شمع نیز امکان پذیر است. برای مغناطیس خاک های کمیاب 310 درجه سیلیس است.

سعی شود که از فندک چخماقی Ronson استفاده شود، درجه CURIE در محدوده حرارت شمع است. ترکیب اندازه کوچک آن ها و مقدار CURIE را تبدیل به درجه بالایی از CURIE می کند، مغناطیس و شعله که به هم پیوند می خورند موجب کار و عمل ماشین می شود. زمانی سنگ های فندک به مغناطیسی برجاذبه به شعله نزدیک می شوند که به سطح درجه CURIE برسند. دیگر آزمون های دیگری موفقیت آمیز بوده که مشتمل بر قرارگیری سنگ چخماق بر روی چرخ هستند و از آهن لحیم کاری به عنوان منبع گرمایی استفاده می شود.

شیشه ذره بین را می توان برای متمرکز کردن نور آفتاب بر روی ذرات چخماق استفاده کرد.

● چیزهایی راجع به مغناطیس ها (بخش علمی)

هنگامی که مغناطیس را لمس و کند، بدن حرارت دادن سنگ چخماق، هنگامی که حرارت پایین می آید. راههای دیگر را نیز امتحان کنید.

کار ساده ایست که درباره میخ ها که تبدیل به مغناطیس شدند و خود تنظیم شدنشان با میدان مغناطیسی فکر کنیم و همچنین راجع به مهره هایی که در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرند. اما کدامشان توضیح واقعی هستند و چه چیز دیگری اتفاق می افتد. هر دو توضیح درست است وجود میدان مغناطیسی به خاطر حرکت الکترون هاست راجع به میخ ها الکترون ها در اتم های آهن در مدار هسته قرار گرفته اند و الکترون بر روی هسته های خود می چرخد. بیشتر مواد میدان مغناطیسی قوی ندارند به علت این که قطب های مغناطیس آن هابه طور تصادفی نظم یافته است یا در مقابل هم آرایش یافته اند.

اگر الکترون های یک اتم ( یا ملکول) برابر قطب های مغناطیس مثبت و منفی بسازند که هم را خنثی می کنند اتم قطب ها مغناطیسی ندارد. اگر شما یک مغناطیسی را در نزدیک چنین اتمی بیاورید میدان مغناطیسی باعث می شود که الکترون های این اتم حرکت کنند. حرکت الکترون ها یک میدان مغناطیسی را ایجاد می کند که در تقابل با مغناطیس اصلی است. اتم ها در مقابل مغناطیسی حرکت می کنند. موادی که به این شکل عمل می کنند مواد diamaqnetic دیا مغناطیس نامیده شوند. حتی بیسموت(bismuth) یکی از عناصر شیمیایی که از نوع موادی است که بیشترین دیا مغناطیسی را دارد. اگر الکترون های یک اتم مغناطیس خنثی نداشته باشند اتم یک قطب مثبت و منفی دارد. درجه حرارت یک اتاق باعث می شود این اتم ها در اطراف حرکت کند و قطب های مغناطیسی آن هابه طور تصادفی آرایش می یابند.

اگر اتم ها درون میدان مغناطیسی باشند برخی از آن هابا این میدان تنظیم می شوند برخی دیگر انرژی زیادی دارند و در اطراف می چرخند. حدود انرژی بستگی به درجه حرارت دارد. مثلاً اتم های سرد بیشترشان با میدان مغناطیسی تنظیم می شوند. مومادی که به این شکل نظم می یابند پارامغناطیس (paramegnatic) نامیده می شود. این مواد به مغناطیس ها جذب شوند. اثر آن هاضعیف است مگر اینکه حرارت بسیار پایین باشد. مواد پارامغناطیس انرژی های پارامغناطیسی را بیان می کنند اما قوی تر شدن این اثر تا زمانی است که درجه حرارت بسیار بالا باشد آلومینیوم و پلاتینیوم جزء این مواد هستند.

چهار نوع مواد آهن، نیکل، کبالت و گادولینیوم قطب های مغناطیسی آن هاردیف ما می شد حتی در درجه حرارتی که کلاً قطب های دیگر بخش ها تصادفی آرایش یابند این بخش ها فرو مغناطیس (ferromaqnertic) نامیده می شود. در چهار نوع نامبرده تأثیر مغناطیسی الکترون ها که در میدان های دورنی قرار گرفته اند باعث این کنش می شوند آن هاخودشان را به قطب های مخالف هماهنگ می کشد به انشای اصلی که در مکانیک کوانتوم اصل (pauli exclusion) این اصل در یک توضیح بسیار ساده گوید که الکترون ها نمی توانند در یک فضای مشابه اشتغال به عملی داشته باشند مگر اینکه قطب های مغناطیسی مخالفی داشته باشند.

دو اتم بر این اساس مثل آهن یک الکترو ن بیرونی را شکل می دهند. این الکترون تلاش می کند که با قطب های الکترون داخلی که مقابل الکترون خارجی قرار گرفته باشند تنظیم شوند. این عمل باعث ایجاد الکترون درونی می شود که عملیات (کارکرد) مشابهی دارند. الکترون های داخلی به این ترتیب به شیوه مشابهی تنظیم شوند و در میدان مغناطیسی سیهمی می شوند. در برخی از مواد پارامغناطیسی، اتم ها، با قطب های مثبت و منفی زوج می شوند و بر خلاف دستورالعمل یادشده یکدیگر را خنثی می کنند این مواد آتشی فرومغناطیسی نامیده می شوند. کروم و مغناطیس ها از جمله این مواد هستند. برخی مواد که ferrites نامیده می شوند شبیه مواد فوق هستند اما دو جزء مختلف مغناطیسی را دارا هستند . یکی از آن هاقوی تر از دیگری است. کار اینها تعبیه همان مواد است و به مغناطیس ها جذب شوند. سنگ معدن که در مثال از آن استفاده کردیم ferrit است . این یک کانی است که مغناطیس نامیده می شود. مغناطیسی طبیعی از آن ساخته شده است. نام شکل این آرایش ferrimaqnetism است. Ferrmaqnetism است. Ferrite استفاده های متعددی را در الکترونیک پیدا کرده است به علت اینکه مغناطیس است. اما مثل آهن الکتریسته را عبور نمی دهد همچنان که الکتریسته بهتر جریان پیدا کند از طریق بعضی مواد نسبت به برخی دیگر مغناطیس نیز از طریق برخی مواد نسبت به برخی دیگر آسان تر گردش پیدا می کند. توان مواد برای ایجاد بی ثباتی مغناطیسی ثبات ... مواد نامیده می شود . اندازه گیری نسبی برای ثبات هوا وجود دارد که ثبات آن را نشان می دهد. آهن و استیل ثبات بین 100 و 9000 دارند. Ferrite ثبات بین 3000 و 50 دارد. ثبات نسبی مواد را می توان به عنوان میزان سهولت مغناطیسی شدن آن هادر نظر گرفت. هر چه ثبات بالاتر باشد مواد آسان تر مغناطیسی می شوند. خطوط فشار مغناطیسی به عنوان مجموعه ای است که بی ثباتی مغناطیسی ایجاد می کند. مغناطیس قدرتمند خطوط فشار بیشتری دارد و بی ثباتی مغناطیسی بیشتری را دارد. یک مغناطیس معمولی خانگی 100 تا 1000 ثبات دارد. یک خط فشار یک Maxwell نامیده می شود. مواد با ثبات نسبی بالا اجازه می دهد که خطوط بیشتر بی ثباتی وارد آن ها شوند به علت این که هوا اطراف آن را فرا گرفته است. اندازه تجمع بی ثباتی با خطوط فشار مربع در سانتی متر اندازه گیری می شود که گازها هستند. یک گاز یک خط مربع در سانتی متر است. میدان مغناطیسی زمین در حدود 2/. گاز اندازه گیری شده است. ابر رسانه که در طنین (بازآوایی) مغناطیسی به کار می رود حدود 5000 تا 15000 گاز تصور می شود. زمانی که میخ به هوا انتقال می یابد. خطوط فشار مغناطیسی با سهولت بیشتری از طریق میخ دنبال ونتور نسبت به هوا . مثلاً آب به دنبال راهی است که مقاومت حداقل داشته باشد. بی ثباتی مغناطیسی به دنبال بیشترین ثبات است. میخ به صورت افقی مقاومت کمتری دارد تا اینکه بخشی از آن به صورت ضربدر باشد. فشار بر روی میخ متمایل به این است که با خطوط فشار مغناطیسی خط به بالا باشد این فشار است که سقوط موازی خطوط نیرو را موجب می شود. در همین زمان میخ مغناطیسی شده است و قطب های آن به قطب های مخالف مغناطیسی جذب می شود.

● اندازه های استفاده شده در مغناطیس دایم

▪ چه چیزی مغناطیس دایم خوبی می سازد؟

ما می توانیم مغناطیس داشته باشیم که میدان مغناطیسی را مجتمع کند و همچنین می خواهیم که مغناطیس باقی بماند. برای فهم این که چگونه ما قدرت یک مغناطیس دایم و ثبات آن را اندازه گیری می کنیم ، ترسیم ساخت یک مغناطیسی مفید است.

از یک قطعه آهن یا دیگر مواد ferromaqnatic شروع می کنیم. پذیرفتیم که وقتی با آن کار می کردیم به صورت مغناطیسی نبود، برای مغناطیسی کردن ، آن را در یک میدان مغناطیسی به وسیله یک مغناطیس دیگر قرار دادیم .

زمانی که قدرت میدان مغناطیسی اندک باشد، خطوط نیروی مجتمع در آهن نیز کوچک است و همین که قدرت میدان افزایش یابد بیشتر اجزا مغناطیسی آهن که مهره نامیده شد با میدان بیرونی تنظیم می شود. برخی از خطوط نیرو در فلز از قدرت میدان مغناطیسی پدید می آید. و این روند ادامه می یابد تا این که مغناطیس ها در آهن با میدان بیرونی همسو می شوند. به این معنا که آهن اشباع شده است و نمی تواند خطوط دیگر نیرو را نگه دارد. همین که میدان بیرونی را به وجود آوردیم دیگر فشاری در خطوط نیرو در آهن وجود ندارد . فرض کنید اکنون قدرت میدان بیرونی را کاهش دادیم. حرارت درون آهن با درجه حرارت اتاق رقابت می کند. وقتی که میدان بیرونی را برداریم این گیرکردن های مهره ها تمام می شود و ما مغناطیسی دایم داریم. فرض کنید اکنون میدان مغناطیسی بیرونی را معکوس می کنیم و به تدریج قدرت آن را افزایش می دهیم. ابتدای مهره های گیر کرده مقاومت می کنند. همین که حوزه بیرونی گیر کند تحت کنترل قرار می گیرند. حتی میدان بیرونی برای بالا انداختن آن ها کافی است و آهن دوباره اشباع می شود.

گفتیم که تراکم جریان مغناطیسی که در آهن باقی می ماند میدان بیرونی remanunce در سطح بالایی است. سلول های کوچک مغناطیسی را دیواز آلیاژ need / mium iron bron است که ارزش بالایی برای remanunce و اشباع دارد. لیست remanunce که نام دیگر القاء ......... 800/10 گاز است و اشباع حدود 9600 مقیاس دیگر برای توصیف ثبات مغناطیسی قوت بیرونی میدان است. زمانی که مواد اشباع چند گونه شدند با برخی از خطوط بی ثبات در مواد اشباع می شوند. این مقدار انرژی تولید با تراکم انرژی در مقیاس گازها اندازه گیری می شود. مغناطیس های رایج رادیویی ارزشی بالغ بر 27 میلیون دارند. این مقدار می تواند خطرناک باشد اگر زیاد کوچک نباشد.

این ها کمتر از ربع اینچ یا متر هستند و یک دهم اینچ ارتفاع دارند.


سازمان آموزش و پرورش استان خراسان