แม่เหล็ก อธิบายและให้ความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของแม่เหล็กชนิดต่างๆ

แม่เหล็ก คุณคงทราบดีว่าแม่เหล็กดึงดูดโลหะบางชนิด ประกอบด้วยมีขั้วเหนือและขั้วใต้ ขั้วตรงข้ามดึงดูดกัน ในขณะที่ขั้วเหมือนกันผลักกัน สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องกัน สนามแม่เหล็กรวมถึงแรงโน้มถ่วง และแรงของอะตอมที่แรงอ่อนคือ 1 ใน 4 แรงพื้นฐานในจักรวาล แต่ไม่มีข้อเท็จจริงใดที่ตอบคำถามพื้นฐานที่สุด อะไรทำให้แม่เหล็กติดกับโลหะบางชนิดได้ หรือทำไมถึงไม่ติดโลหะอื่น

เหตุใดพวกเขาจึงดึงดูดหรือผลักกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขา แล้วอะไรทำให้แม่เหล็กนีโอไดเมียมแข็งแกร่งกว่าแม่เหล็กเซรามิกที่เราเล่นกันตอนเด็กๆ เพื่อให้เข้าใจคำตอบของคำถามเหล่านี้ การมีคำจำกัดความพื้นฐานของแม่เหล็กจะช่วยให้เข้าใจได้ แม่เหล็กเป็นวัตถุที่สร้างสนามแม่เหล็กและดึงดูดโลหะ เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ เส้นแรงของสนามแม่เหล็กออกจากแม่เหล็กจากขั้วเหนือเข้าสู่ขั้วใต้

แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กแข็งสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองตลอดเวลา แม่เหล็กชั่วคราวหรือแม่เหล็กอ่อน จะสร้างสนามแม่เหล็กในขณะที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก และหลังจากออกจากสนามแล้วชั่วขณะหนึ่ง แม่เหล็กไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กเฉพาะ เมื่อกระแสไฟฟ้าเดินทางผ่านขดลวดของมันเท่านั้น

เนื่องจากอิเล็กตรอน และโปรตอนเป็นแม่เหล็กขนาดเล็ก วัสดุทั้งหมดจึงมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ในวัสดุส่วนใหญ่ การที่อิเล็กตรอนหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม จะยกเลิกคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอม โลหะเป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตแม่เหล็ก แม้ว่าบางชิ้นจะทำจากโลหะธรรมดาๆ แต่ส่วนผสมของโลหะที่เรียกว่า อัลลอย จะสร้างแม่เหล็กที่มีความแรงต่างกัน

ตัวอย่างเช่น เฟอร์ไรต์ หรือแม่เหล็กเซรามิก แม่เหล็กเหล่านี้เหมือนกับแม่เหล็กติดตู้เย็น อย่างไรก็ตาม การทดลองวิทยาศาสตร์ความรู้ระดับประถมศึกษา ประกอบไปด้วยเหล็กออกไซด์ และโลหะอื่นๆ ในเซรามิกคอมโพสิต แม่เหล็กเซรามิกที่รู้จักกันในชื่อหินโลดสโตน หรือแมกนีไทต์เป็นวัสดุแม่เหล็กชนิดแรกที่ค้นพบ และเกิดขึ้นตามธรรมชาติ

แม้ว่าแม่เหล็กเซรามิกจะมีมานานแล้ว แต่ก็ยังไม่มีการผลิตในเชิงพาณิชย์จนกระทั่งปี 1952 แม้ว่าจะเป็นเรื่องธรรมดา อย่างไรก็ตาม ยังคงความเป็นแม่เหล็กไว้ แต่ก็มักจะมีสนามแม่เหล็กที่อ่อนกว่า เรียกว่าผลิตภัณฑ์พลังงานมากกว่าแม่เหล็กประเภทอื่นๆ แม่เหล็กอัลนิโก้ แม่เหล็กเหล่านี้ได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษที่ 1930 ทำจากอะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ พวกมันแข็งแกร่งกว่าแม่เหล็กเซรามิก แต่ไม่แรงเท่าแม่เหล็กที่รวมองค์ประกอบประเภทหนึ่งที่เรียกว่า โลหะหายาก

แม่เหล็กนีโอไดเมียม แม่เหล็กเหล่านี้ประกอบด้วยธาตุเหล็กโบรอน และธาตุนีโอไดเมียมที่เป็นธาตุหายาก ในขณะที่เขียนบทความนี้ แม่เหล็กเหล่านี้เป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดในท้องตลาด พวกเขาปรากฏตัวครั้งแรกในทศวรรษที่ 1980 หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการวิจัยของเจนเนอรัล มอเตอร์ส และซูมิโตโม เมทัล อินดัสทรีส์ ได้เผยแพร่งานวิจัยของพวกเขา

แม่เหล็ก

แม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์ แม่เหล็กเหล่านี้ ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวิจัยเดย์ตัน ในปี 1960 รวมโคบอลต์เข้ากับซาแมเรียมที่เป็นธาตุหายาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยังได้ค้นพบพอลิเมอร์แม่เหล็ก หรือแม่เหล็กพลาสติกบางส่วนมีความยืดหยุ่น และขึ้นรูปได้ อย่างไรก็ตาม บางชนิดทำงานที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น และบางชนิดก็จับได้เฉพาะวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาก เช่น ตะไบเหล็ก

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากในปัจจุบัน ต้องการแม่เหล็กในการทำงาน การพึ่งพาแม่เหล็กนี้เกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว เนื่องจากอุปกรณ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ ต้องการแม่เหล็กที่แรงกว่าที่พบในธรรมชาติ โลดสโตนรูปแบบของแมกนีไทต์ เป็นแม่เหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่แข็งแกร่งที่สุด สามารถดึงดูดวัตถุขนาดเล็ก เช่น คลิปหนีบกระดาษ และลวดเย็บกระดาษ

เมื่อถึงศตวรรษที่ 12 ผู้คนได้ค้นพบว่าพวกเขาสามารถใช้หินโลเดอสโตน ในการทำให้ชิ้นส่วนเหล็กเป็น แม่เหล็ก เพื่อสร้างเข็มทิศ การถูหินซ้ำๆ กับเข็มเหล็กในทิศทางเดียวทำให้เข็มเป็นแม่เหล็ก จากนั้นจะจัดแนวตัวเองในแนวเหนือใต้เมื่อถูกระงับ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ วิลเลียม กิลเบิร์ต อธิบายว่าการเรียงตัวของเข็มแม่เหล็กในแนวเหนือและแนวใต้นี้ เกิดจากการที่โลกมีพฤติกรรมเหมือนแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่มีขั้วเหนือ และขั้วใต้

โดยพื้นฐานแล้ว แต่ละโดเมนเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กที่มีขั้วเหนือ และขั้วใต้ ในวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกที่ไม่มีแม่เหล็กขั้วเหนือของแต่ละโดเมน จะชี้ไปในทิศทางแบบสุ่ม โดเมนแม่เหล็กที่อยู่ในทิศทางตรงกันข้ามจะหักล้างกัน ดังนั้น วัสดุจึงไม่สร้างสนามแม่เหล็กสุทธิ ในทางกลับกัน แม่เหล็กส่วนใหญ่หรือทั้งหมดจะชี้ไปในทิศทางเดียวกัน แทนที่จะหักล้างกัน

สนามแม่เหล็กระดับจุลภาครวมกันเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ 1 สนาม ยิ่งโดเมนชี้ไปในทิศทางเดียวกันมากเท่าไร ฟิลด์โดยรวมก็ยิ่งแข็งแกร่งเท่านั้น สนามแม่เหล็กของแต่ละโดเมนขยายจากขั้วเหนือ ไปยังขั้วใต้ของโดเมนที่อยู่ข้างหน้า สิ่งนี้อธิบายได้ว่า ทำไมการแยกแม่เหล็กออกเป็น 2 ส่วน จึงสร้างแม่เหล็กขนาดเล็กกว่า 2 ตัวที่มีขั้วเหนือกับขั้วใต้

นอกจากนี้ ยังอธิบายว่าทำไมขั้วตรงข้ามจึงดึงดูดกัน เส้นสนามออกจากขั้วเหนือของแม่เหล็กหนึ่ง และเข้าสู่ขั้วใต้ของอีกแม่เหล็กหนึ่งโดยธรรมชาติ โดยพื้นฐานแล้ว จะสร้างแม่เหล็กขนาดใหญ่ขึ้นหนึ่งอัน เช่นเดียวกับขั้วที่ผลักกัน เพราะเส้นแรงของพวกมันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ปะทะกันแทนที่จะเคลื่อนเข้าหากัน

นานาสาระ >> ผิวพรรณ การดูแลผิวและร่างกายมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานหนัก

Leave a Comment