سوالات متداول درباره ی آهنرباها (1)

آهنربا چیست؟

آهنربا با قراردادن موادی با خاصیت مغناطیسی نظیر آهن یا فولاد در یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می­ شود. آهنرباهای دایم و الکترومگنت ها نیز به همین طریق ایجاد می ­شوند.اتم های موادی که می­ توانند به آهنربا تبدیل شوند مانند آهن، فولاد، نیکل و کبالت در واحدهای بسیار کوچکی به نام حوزه سازمان یافته اند. هر حوزه، هرچند در سایز میکروسکوپی باشد، از میلیون ها اتم تشکیل شده است که هر حوزه شبیه یک آهنرباهای کوچک عمل می­ کند.

زمانی که یک ماده ­ی مغناطیسی در یک میدان مغناطیسی قوی قرار بگیرد، حوزه های منفرد که هر کدام در راستای خاصی قرار دارند، به تدریج در راستای همان میدانِ اعمال شده می­ چرخند. حال هر حوزه ای که می­ چرخد حوزه ی مجاور را نیز تحت تاثیر قرار می ­دهد. زمانی که بیشتر حوزه ها در راستای میدان قرار بگیرند، آن ماده تبدیل به آهن ربا می­ شود.

آهن ربا رفتارهای زیر را از خود نشان می دهد:
o    جذب کردن مواد خاص: نظیر آهن، نیکل، کبالت و فولادها و آلیاژ های خاص.
o    اعمال نیروی کششی یا فشاری (جذب و دفع) روی سایر آهنرباها (نیروی دفع به قطب موافق و نیروی جذب به قطب مخالف)
o    داشتن تاثیر بر روی یک رسانای برق زمانی که رسانا و آهنربا نسبت به یکدیگر در حال حرکت هستند.
o    داشتن تاثیر بر روی مسیر یک ذره ی باردار که در حال حرکت در فضا است.

با توجه به این اثرات، متوجه می شویم که آهنربا انرژی مغناطیسی را بدون تقلیل انرژی به سایر انرژی ها تبدیل می  کند. مثال هایی از این تبدیل انرژی به شرح زیر است.
o    مکانیکی به مکانیکی: مانند دفع و جذب
o    مکانیکی به الکتریکی: مانند ژنراتور و میکروفون
o    الکتریکی به مکانیکی: مانند موتور، اسپیکر های قوی، انحراف ذره های باردار
o    مکانیکی به گرمایی: مانند جریان گردابی و دستگاههای گشتاور پسماند
o    تاثیرات به خصوص: مانند مقوامت مغناطیسی، دستگاههای اثر هال، تشدید مغناطیسی

آهنرباهای دایم از چه ساخته شده اند؟

آهنرباهای پیشرفته از آلیاژهای خاصی تشکیل شده اند که طی تحقیق های فراوان برای بهبود قدرت آهنرباها، بدست آمده اند. معروف ترین خانواده­ ها­ی آهنربا امروزه متشکل از آلومینیوم، نیکل و کبالت (آلنیکو)؛ آهن استرانسیوم(فریت یا سرامیکی)؛ نیودیمیوم، آهن و برم( آهنربای نیو که سوپر مگنت نیز نامیده می ­شود) و ساماریوم کبالت(خانواده های سامارویم کبالت و نیودیمیوم را تحت عنوان خانواده های عنصرهای زمینی می­ شناسند) است.

آهنرباها چگونه ساخته می­ شوند؟

آهنرباهای پیشرفته امروزه در طی مراحل ریخته گری، فشرده سازی و پخت، تزریق قالب، اکسترود کردن و … ساخته می­ شوند.