Khả năng nam châm thu hút các vật kim loại khác nhau vào chính nó có lẽ được mọi người biết đến. Chưa kể việc sử dụng nam châm trong y học và các ngành công nghiệp khác. Làm thế nào để nam châm hoạt động và những chất nào nó thu hút ngoài sắt?
Nam châm là gì và nó được sắp xếp như thế nào?
Nam châm là một cơ thể có từ trường riêng. Nam châm có nhiều dạng:
- Dài hạn - các sản phẩm sau khi từ hóa duy nhất giữ lại đặc tính này. Nam châm được chia thành nhiều phân loài tùy thuộc vào cường độ và các thông số khác.
- Tạm thời - hoạt động theo nguyên tắc hằng số, nhưng chỉ khi chúng nằm trong một từ trường mạnh. Ví dụ, các sản phẩm từ cái gọi là sắt mềm (đinh, kẹp giấy, v.v.).
- Solenoids là dây quấn chặt quanh khung. Thông thường, một thiết bị như vậy được trang bị lõi sắt. Nó chỉ hoạt động nếu một dòng điện đi qua dây.
Một nam châm vĩnh cửu là phổ biến nhất và phổ biến. Đối với sản xuất của nó, các kết hợp vật liệu sau đây thường được sử dụng:
- neodymium-sắt-boron;
- Hợp kim Alnico hoặc UNDK (sắt, nhôm, niken, coban);
- coban samarium;
- ferrites (hợp chất của oxit sắt và các kim loại ferrimagnet khác).
Bất kỳ nam châm có một cực nam và bắc. Các cực giống nhau đẩy lùi, và những người đối diện thu hút.
Sự thật thú vị: nam châm thường được chế tạo theo hình móng ngựa. Điều này được thực hiện sao cho các cực được đặt càng gần nhau càng tốt. Do đó, một từ trường mạnh được tạo ra, có khả năng thu hút các phần lớn hơn của kim loại.
Tại sao nam châm chỉ thu hút một số chất nhất định?
Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên việc tạo ra từ trường bằng cách sử dụng các electron chuyển động. Nói chung, một điện tử là nam châm đơn giản nhất. Và bất kỳ hạt tích điện nào trong chuyển động đều tạo thành từ trường. Nếu có nhiều hạt chuyển động và chuyển động của chúng xảy ra xung quanh một trục, một cơ thể có tính chất từ tính được lấy.
Tại sao, sau đó, một nam châm không thu hút tất cả các chất liên tiếp? Thành phần của nguyên tử bao gồm hạt nhân, cũng như các electron quay quanh nó. Electron có các mức đặc biệt mà chúng quay, hoặc quỹ đạo. Ở mỗi cấp độ như vậy, 2 electron được đặt. Và chúng xoay theo các hướng khác nhau.
Tuy nhiên, có những chất gọi là chồn sương. Một số điện tử không ghép đôi. Theo đó, một số lượng nhất định trong số chúng có thể xoay theo cùng một hướng. Điều này tạo ra một từ trường xung quanh mỗi nguyên tử của vật chất.
Thông thường các nguyên tử theo thứ tự ngẫu nhiên. Trong trường hợp này, các trường cân bằng nhau. Nhưng nếu bạn hướng từ trường của tất cả các nguyên tử theo một hướng, bạn sẽ có một nam châm. Đáng chú ý là các kim loại khác nhau và các chất khác có thể bị thu hút, nhưng yếu hơn nhiều so với ferromagnets.Để cảm nhận được sự hấp dẫn, bạn cần sử dụng một nam châm rất mạnh.
Ferromagnets bao gồm các kim loại như sắt, coban, niken, gadolinium, terbium, dysprosium, holmi, erbium. Ngoài ra, một số hợp kim và hợp chất kim loại được đặc trưng bởi các tính chất tương tự. Số lượng ferromagnets có nguồn gốc phi kim loại không quá lớn, hoặc cho đến nay ít được nghiên cứu. Chúng bao gồm, ví dụ, oxit crom.
Tính mẫn cảm từ tính được đặc trưng bởi các chất (chủ yếu là kim loại) có cấu trúc nhất định. Chúng được gọi là ferromagnets - đây là những chất trong đó từ trường của các nguyên tử cộng lại theo một hướng. Ngoài sắt, coban, niken, terbium, gadolinium, dysprosium, holmi, erbium thuộc về ferromagnets. Ngoài ra, một nam châm thu hút một số hợp kim và thậm chí các chất phi kim loại - ví dụ, oxit crom.
