NộI Dung
- Liên kết giữa điện và từ tính
- Nam châm tự nhiên
- Tại sao nam châm tự nhiên có từ trường
- Bộ phận nam châm điện
- Cách thức hoạt động của nam châm điện
- So sánh
Từ tính là một lực tự nhiên cho phép nam châm tương tác với các nam châm khác và một số kim loại nhất định ở khoảng cách xa. Mỗi nam châm có hai cực, được đặt tên là cực bắc Bắc và cực nam. Giống như các cực từ đẩy nhau ra xa và các cực khác nhau kéo nhau lại gần hơn. Tất cả các nam châm thu hút một số kim loại nhất định với họ. Có hai loại nam châm. Có những nam châm và nam châm xuất hiện tự nhiên được làm từ các bộ phận điện, được gọi là nam châm điện.
Liên kết giữa điện và từ tính
Điện và từ tính, mặc dù dường như là hai lực riêng biệt, trên thực tế có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Được phát hiện bởi nhà vật lý Michael Faraday vào thế kỷ 19, định luật cảm ứng điện từ cho thấy các điện tích chuyển động tạo ra từ trường. Đây là cơ sở cho sự tồn tại của nam châm tự nhiên và nam châm điện nhân tạo, theo bà Kristen Coyne thuộc Phòng thí nghiệm từ trường quốc gia.
Nam châm tự nhiên
Với các nam châm xuất hiện tự nhiên, dòng điện tích chuyển động tạo ra từ trường được tạo ra bên trong chất của nam châm. Các nguyên tử, các hạt nhỏ tạo thành tất cả các vật thể, được tạo thành từ các electron tích điện quay quanh các hạt nhân. Bởi vì các electron liên tục di chuyển xung quanh hạt nhân, chúng liên tục tạo ra từ trường.
Tại sao nam châm tự nhiên có từ trường
Trong hầu hết các vật liệu, các cực bắc và nam của các nam châm nguyên tử nhỏ bé này đều chỉ ra mọi cách. Điều này làm cho các hiệu ứng của nhau triệt tiêu lẫn nhau và vật liệu không bị từ tính. Trong một số vật liệu, chủ yếu là kim loại, những nam châm nhỏ này xếp thành hàng và làm cho toàn bộ vật thể có từ tính.
Bộ phận nam châm điện
Một nam châm điện là một thiết bị được tạo thành từ ba phần đơn giản. Một cuộn dây được quấn quanh lõi kim loại, thường là sắt. Một pin hoặc nguồn năng lượng khác được kết nối với cuộn dây. Dây thường rất mỏng và cách điện bằng men, để tiếp tục giữ kích thước xuống.
Cách thức hoạt động của nam châm điện
Khi điện áp được đặt vào cuộn dây, khi đó một dòng điện bắt đầu chạy qua nó. Điều này gây ra một từ trường hình thành xung quanh dây. Hình dạng cuộn dây buộc từ trường của dòng điện thành một cấu hình đặc biệt. Tất cả các trường của mỗi vòng của cuộn dây thẳng hàng sao cho hiệu ứng là của một thanh nam châm tự nhiên. Một đầu của cuộn dây là cực bắc và đầu kia là cực nam. Lõi sắt củng cố trường của dây, làm cho nam châm điện mạnh hơn.
So sánh
Theo nhiều cách, một nam châm tự nhiên và một nam châm điện là như nhau. Cả hai đều là những vật thể tạo ra từ trường lớn từ dòng điện. Cả hai đều có một cực bắc và cực nam. Tuy nhiên, một nam châm điện có thể thay đổi cường độ của nó (bằng cách thay đổi dòng điện của nó) và một nam châm tự nhiên không thể. Một nam châm điện có thể chuyển đổi các cực của nó (bằng cách đảo ngược điện áp của nó) trong khi nam châm tự nhiên không thể. Trường của một nam châm tự nhiên được tạo ra bởi nhiều dòng cực nhỏ. Trường của nam châm điện được tạo ra bởi một dòng điện quy mô lớn.