Khái niệm, tính chất và ứng dụng của nam châm vĩnh cửu - Vật lí 9

Khái niệm, tính chất và ứng dụng của nam châm vĩnh cửu - Vật lí 9

Nam châm vĩnh cửu là một trong những linh kiện hết sức phổ biến trong các vật dụng. Với tính chất hoạt động đặc biệt con người đã ứng dụng nam châm vào đời sống như thế nào, mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây để có được câu trả lời!

I. Nam châm vĩnh cửu là gì?

Nam châm là những vật liệu được tạo nên từ các vật cứng có khả năng lưu giữ tính từ và không bị mất từ trường, nam châm chính là nguồn chính tạo ra môi trường từ tính. Nó có khả năng hút các kim loại từ sắt, thép, niken,...

Từ trường nam châm vĩnh cửu

Từ trường là kết quả của không gian xung quanh nam châm, từ tính của nam châm sẽ được phát huy tác dụng và phát huy các tác dụng của nó. Nếu thanh nam châm vĩnh cửu được đặt trong môi trường như vậy nó sẽ chịu ảnh hưởng của lực từ. Khi thanh nam châm bị lấy ra thì môi trường từ tính sẽ không biến mất ngay mà vẫn còn tồn tại.

Cách làm nam châm vĩnh cửu

Để tạo ra môi trường có tính từ đối với nam châm điện, từ trường sẽ được tạo ra xung quanh dây dẫn khi có một dòng điện chạy qua nó. Chính vì vậy, từ trường được sản xuất bởi các chuyển động của các điện tích tồn tại trong dòng điện.

Phân loại:

+ Theo vật liệu:

• Ôxit sắt
• Thép cácbon
• Nam châm AlNiCo
• Ferrite từ cứng
• Nam châm đất hiếm
• Nam châm nhiệt độ cao SmCo
• Nam châm NdFeB (neodymium)
• Nam châm tổ hợp nano

+ Theo phương pháp chế tạo:

• Nam châm đẳng hướng
• Nam châm dị hướng
• Nam châm kết dính
• Nam châm thiêu kết

Mới nhất:

• Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường
• Từ phổ - Đường sức từ

II. Tính chất

Đường cong từ trễ chính là hình dạng thể hiện các đại lượng của nam châm, các thông số đặc trưng của các chất sắt từ và các vật liệu chứa tính từ nói chung sẽ bao gồm các tính chất và thông số sau đây:

• Lực kháng từ: Lực kháng từ phổ biến rơi vào khoảng từ 1000 Oe đến vài chục nghìn Oe.
• Từ dư
• Hệ số chữ nhật hay Độ vuông
• Tích năng lượng từ cực đại

Đường cong từ trễ sẽ là nhân tố nhằm xác định khả năng dự trữ của nam châm, năng lượng có thể tồn trữ các đơn vị thể tích. Muốn tạo ra nguồn năng lượng lớn, thì nam châm cần có một lực kháng từ đủ lớn, từ dư cao và hệ số chữ nhật của đường cong từ trễ phải đủ lớn.

• Nhiệt độ Curie

Nhiệt độ tại đó làm các vật thể hay linh kiện bị mất từ tính trước đó và trở thành thuận từ. Nhiệt độ cho ta biết khả năng và mức độ tồn tại của từ tính là đến đâu thì sẽ bị mất khả năng và trở thành thuận từ. Mỗi nam châm khác nhau sẽ có nhiệt độ Curie là khác nhau, ví dụ có loại có nhiệt độ Curie khá thấp như nam châm Nd2Fe14B có nhiệt độ Curie chỉ 312oC nhưng lại có loại có nhiệt độ thuận từ khá cao có thể kể đến như hệ hợp chất SmCo có nhiệt độ Curie hàng ngàn độ, được sử dụng trong động cơ phản lực trong môi trường có áp suất và nhiệt độ cao.

• Ngoài ra các tham số như độ cứng, khả năng chống oxi hóa hay giảm mài mòn... cũng rất được quan tâm, các tham số này cũng chứa từ tính. Một tham số đặc biệt quan trọng nữa chính là hình dạng nam châm nó quy định thừa số khử từ của vật từ, từ đó quyết định một số điểm làm việc quan trọng của nam châm cũng như có ảnh hưởng lớn đến năng lượng phát ra từ nam châm.

Xem thêm: Nam châm vĩnh cửu

III. Ứng dụng

Nam châm vĩnh cửu là một linh kiện hết sức quan trọng và có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Thể hiện rõ nét qua các ứng dụng sau đây:

Máy vi tính và điện tử: Là linh kiện quan trọng trong các ổ đĩa với công dụng hỗ trợ lưu trữ.

Trong công nghiệp: Ứng dụng trong cơ học và máy phát điện, bên cạnh đó nam châm còn được sử dụng như nguồn giúp chuyển đổi điện năng và chuyển hóa năng lượng rất tốt. Nam châm còn là một linh kiện không thể thiếu trong nền công nghiệp sản xuất các đồ điện tử mà chúng ta sử dụng thường ngày.

Thiết bị y tế: Một số thiết bị và máy móc y tế quan trọng như máy chụp X quang đều có sự tham gia của nam châm, chúng là một bộ phận quan trọng giúp ổn định hoạt động cho các loại máy móc y tế để đem lại kết quả xét nghiệm chính xác.

Ngoài ra còn rất nhiều tính ứng dụng quan trọng khác.

Đây là một bài viết quan trọng nằm trong chương học Vật lý lớp 9. Cảm ơn các bạn đã đón đọc và nhớ theo dõi trang web để cập nhật những bài học mới nhất nhé!