Tìm hiểu về nam châm điện là gì? – Vật lý 9

Ở bài viết này chúng tôi gửi đến các bạn về nam châm điện là gì, cách làm nam châm điện, cấu tạo nam châm điện, nam châm điện xoay chiều,… cùng các bài tập trắc nghiệm liên quan. Toàn bộ những kiến thức vừa rồi sẽ được tổng hợp đầy đủ, ngắn gọn nhất ở trong bài viết dưới đây, cùng tìm hiểu nhé!

Sắt và thép về sự nhiễm từ

– Đặt các vật liệu từ hoặc sắt, thép, niken, coban trong từ trường đều bị nhiễm từ.

– Với những điều kiện như nhau thì sắt non nhiễm từ mạnh hơn thép. Tuy nhiên sau khi đã nhiễm từ thì sắt non không còn giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì vẫn giữ được từ tính lâu dài.

– Một nam châm mới sẽ được hình thành khi trong ống dây đặt lõi sắt hoặc lõi thép được đặt từ trường bởi lõi sắt và lõi thép có tác dụng từ tốt.

Nam châm điện

• Các khái niệm

– Nam châm là gì? Một loại vật chất có tính chất đặc biệt, nó có thể hút được kim loại sắt, hoặc hút, đẩy một nam châm khác đặt gần nó trong phạm vi nhất định

– Nam châm điện là gì? Loại nam châm có tính chất khác với nam châm vĩnh cửu (hay còn gọi là nam châm tự nhiên) bởi loại nam châm này được nuôi bằng điện và khi không có dòng điện chạy qua nó sẽ bị mất ngay tính từ.

• Cấu tạo nam châm điện Bao gồm:

– Sợi dây điện dài được làm bằng đồng quấn xung quanh lõi sắt => dòng điện chạy qua sẽ làm cho cuộn dây bị nhiễm từ ở phía bên trong.

– Có lõi sắt tích tụ sự từ hóa sẽ làm cho mạnh hơn => sẽ mất tính từ khi ngắt dòng điện.

• Làm thế nào để tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật?

– Qua ống dây tăng cường độ dòng điện hoặc số vòng vòng của ống dây.

– Cần sử dụng lõi sắt với hình dạng thích hợp với từng ống dây riêng.

– Về nam châm, cần tăng thêm khối lượng.

Chức năng của nam châm điện

Trong ngành công nghiệp:

• Chế biến sắt, thép
• Sử dụng tái chế sắt
• Các cảng biển hay cảng biển lớn cũng thường sử dụng nam châm điện.

Với những loại nam châm điện nhỏ xíu:

• Được sử dụng trong những chiếc máy đo (phòng thí nghiệm)
• Sử dụng trong các thiết bị ghi âm, loa và chuông báo ở cửa.

Với những loại nam châm cỡ lớn thì được dùng để nâng các các vật trong kim loại có trọng tải lớn.

Phân loại nam châm theo vật liệu :

Oxit sắt :

Là loại nam châm vĩnh cửu đầu tiên của loài người được sử dụng dưới dạng các “đá nam châm”, được sử dụng từ thời cổ đại, có ngay trong tự nhiên nhưng khi khoa học kỹ thuật phát triển loại này không còn được sử dụng đo từ tính rất kém.

Thép cacbon :

Là loại nam vĩnh cửu được sử dụng từ thế kỷ 18 đến giữa thế kỷ 20 với khả năng cho từ dư tới hơn 1 T, nhưng lực kháng từ rất thấp nên từ tính cũng dễ bị mất. Lại nam châm này hầu như không còn được sử dụng hiện nay.

Ferrite từ cứng là loại nam châm gì?

Là loại nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ các ferit từ cứng (ví dụ ferit Ba, Sr..) là các vật liệu dạng gốm. Nam châm ferrite có ưu điểm là rất dễ chế tạo, gia công, giá thành rẻ và độ bền cao. Tuy nhiên, vì đây là nhóm các vật liệu ferit từ đồng thời có hàm lượng oxy cao nên có từ độ khá thấp, có lực kháng từ từ 3 đến 6 kOe, có khả năng cho tích năng lượng từ cực đại lớn nhất không quá 6 MGOe. Loại nam châm này hiện nay chiếm tới hơn 50% thị phần sử dụng nam châm vĩnh cửu do những ưu điểm về giá thành cực rẻ, khả năng chế tạo, gia công và độ bền.

Nam châm đất hiếm là gì? Gồm những loại nam châm nào? Đặc điểm của từng loại?

Là loại nam châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng là các hợp kim hoặc hợp chất của các kim loại đất hiếm và kim loại chuyển tiếp. Nam châm đất hiếm gồm 3 loại nam châm phổ biến là:  Nam châm chịu nhiệt độ cao SmCo, Nam châm NdFeB và Nam châm tổ hợp nano.

Nam châm nhiệt độ cao SmCo là gì?

Là hệ các nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp chất ban đầu là SmCo5 được phát minh năm 1966 bởi tiến sĩ Karl J. Strnat của U.S. Air Force Materials Laboratory (Mỹ) có tích năng lượng từ cực đại 18 MGOe, sau đó Karl J. Strnat lại phát minh ra hợp chất Sm2Co17 có tích năng lượng từ tới 30 MGOe vào năm 1972. Hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie rất cao (có thể đạt tới 1100oC) và có lực kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe) nhờ cấu trúc dạng lá đặc biệt. Nhờ có nhiệt độ Curie cao và lực kháng từ lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ trong động cơ phản lực…).

Nam châm NdFeB là gì?

Là hệ các nam châm dựa trên hợp chất R2Fe14B (R là ký hiệu chỉ các nguyên tố đất hiếm ví dụ như Nd, Pr…) có cấu trúc tinh thể kiểu tứ giác với lực kháng từ lớn (hơn 10 kOe) và từ độ bão hòa rất cao (tới 1,56 T) nên là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện nay với khả năng cho tích năng lượng từ tới 64 MGOe (tính toán theo lý thuyết) và hiện nay đã xuất hiện loại nam châm Nd2Fe14B có tích năng lượng từ 57 MGOe. Tuy nhiên, loại nam châm này lại không thể sử dụng ở nhiệt độ cao do có nhiệt độ Curie chỉ 312oC. Nam châm Nd2Fe14B lần đầu tiên được phát minh năm 1983 bởi R. Sagawa (Nhật Bản).

Tham khảo thêm

• Lựa chọn tốt nhất bảo mật cho WiFi WPA2 WPA 3 WEP WPA là gì?
• Pa lăng là gì? Tác dụng của palăng trong công việc

Lời kết:

Bên trên bài viết là nhwuxng thông tin chi tiết về nam châm điện là gì?Điểm yếu chung của các nam châm đất hiếm là có giá thành cao (do chứa nhiều các nguyên tố đất hiếm đắt tiền), có độ bền kém (do các nguyên tố đất hiếm có tính oxi hóa rất cao). Vì những điểm yếu này mà nam châm đất hiếm tuy là loại mạnh nhất nhưng vẫn không phải là loại được sử dụng nhiều nhất (đứng sau nam châm ferit). Ngoài ra Xuyenvietmedia còn cung cấp nhiều dịch vụ khác như:  dịch vụ viết bài seo, dịch vụ quản trị web, dịch vụ thiết kế web, dịch vụ mua bán web, dịch vụ backlink, seo tổng thể…