با سلام ... ورود شمارا به وبلاگ شکوفه های چهارم/یک خوش آمد میگویم ... برای مشاهده کامل مطالب از آرشیو مطالب وبلاگ استفاده کنید.

تاريخ : جمعه بیست و نهم دی 1391 | 14:38 | نویسنده : تبریزی

بیش تر بدانیم  هشت

آهن ربا قطعه ای فولادی است که  ذرّات  آهن و فولاد را به خود جذب می کند . به آهن ربا  ، مغناطیس هم می گویند . فولاد خاصیّت  آهن ربایی را در خود نگه می دارد .اما آهن ، این خاصیت را در خود نگه نمی دارد . آهن رباهایی که خاصیّت    مغناطیسی خود را نگه می دارند ، «آهن ربا های دائمی  » نامیده می شوند.

آهن ربا و مغناطیس

موادی که جذب آهن ربا می شوندوخود قابل تبدیل شدن به آهن ربا هستند،« مواد مغناطیسی» نامیده می شوند.به موادّی که جذب آهن ربا نمی شوند و از آن ها  نمی شود آهن ربا ساخت ، مواد غیر مغناطیسی  می گویند.هر آهن ربا دو سر دارد که به هر سر آن « قطب » می گویند.

خاصیت آهن ربا یی در دو سر آهن ربا بیش تر از بقیه ی قسمت ها ی آن است.


Magnet0873.png

به جهتی که روبه شمال می ایستد ،«قطب شمال» می گویند و جهتی را که رو به جنوب می ایستد « قطب جنوب » می نامند.اگر  قطب دو  آهن ربا شمال یا جنوب   باشد «قطب هم نام » می گویند و به یک قطب  شمال و یک قطب جنوب « دو قطب غیر هم نام  » می گویند .قطب شمال آهن ربا را با علامت N  و قطب جنوب آهن ربا را با علامت S نشان می دهند .


اثر قطب های آهنربا:

قطب های هم نام (N,N � S,S) یکدیگر را می رانند.

قطب هاي همنام (N,N – S,S) يكديگر را مي رانند.

     

وقتی قطب های هم نام دو آهن ربا را به هم نزدیک کنیم . هم دیگر را دفع می کنند (می رانند. )  .یعنی از هم دور می شوند.


قطب های ناهم نام (N,S) یکدیگر را می ربایند.

وقتی قطب های  غیرهم نام دو آهن ربا را به هم نزدیک کنیم . هم دیگر راجذب می کنند .یعنی به  هم می چسبند. زمین نیز مانند یک آهن ربای بزرگ است  .


انواع آهن ربا :

اساس کار تمام آهن رباها یکسان است، اما به دلیل کاربرد در دستگاه های مختلف ، آرایش و صنعت ، آن را به اشکال و اندازه‌های گوناگون می سازند، و لذا انواع آن از لحاظ شکل عبارتند از :

img/daneshnameh_up/7/78/p070.gif

   

  • تیغه ای
  • میله ای انواع ميله مغناطيسي (Magnetic Bar) مورد استفاده در صنايع لاستيک، پلاستيک ، خوراکي، شيميايي، کاشي و سراميک و ...
  • نعلی شکل
  • استوانه ای
  • حلقه ای
  • کروی
  • پلاستیکی آهن ربا هاي لاستيکي بصورت ورقه اي يا نواري ساده، چسب دار يا با پوشش PVC
  • سرامیکی وآهنربا هاي سراميکي: Barium Ferrite ,Strontium Ferrite ...
  • آهنربا هاي فلزي: SmCo ,Alnico ,NdFeB 
  • انواع جدا کننده مغناطيسي (Magnetic Separator) مورد استفاده در صنايع سيمان، معدني، شيميايي، فلزي، خوراکي، کاشي و سراميک، بسته بندي و ... 
  • انواع غلطک مغناطيسي (Magnetic Drum) مورد استفاده در صنايع معدني 
  • انواع بلند کننده مغناطيسي (Magnetic Lifter) جهت نقل و انتقال کليه قطعات فلزي 
  • انواع ورق گير مغناطيسي (Magnetic Sheet Holder) بصورت انبري يا مشتي 
  • انواع جدا کننده مغناطيسي ورق (Magnetic Floater)
حوزه عمل :
آهن ربا به طور مستقیم و غیر مستقیم در زندگی روزانه بشر موثر است و به جرات می توان گفت که اگر این خاصیت نبود زندگی بشر امروزی با مشکل مواجه می شد. از جمله وسایلی که در ساختمان آن از خاصیت آهن ربایی استفاده شده است، می توان به یخچال ، قطب نما ، کنتور برق ، انواع بلندگوها ، موتورهای الکتریکی (مانند کولر ، پنکه ، لوازم خانگی و ...) ، وسایل اندازه گیری الکتریکی مانند ولت سنج ، آمپر سنج و ... اشاره کرد.

آیا آهن ربا به غیر از آهن ، اجسام دیگری را جذب می کند؟


بعد از پیدایش آهن ربا ، دانشمندان به این فکر افتادند که آیا آهنربا غیر از آهن ، اجسام دیگری را نیز می تواند جذب کند. پس از بررسیها و مطالعات مختلف ، سرانجام مشخص شد که آهنربا در عنصر دیگر به نامهای نیکل و کبالت را نیز می تواند جذب کند. بر این اساس به سه عنصر آهن ، کبالت ، نیکل و آلیاژهای آنها که توسط آهنربا جذب می گردد، مواد مغناطیسی می گویند. بدیهی است که سایر مواد را که فاقد این خاصیت است، مواد غیر مغناطیسی می گویند.

روش های مختلف تشخیص قطب های یک آهن ربا :

  • اگر یک آهنربا را از وسط بوسیله تکه نخ بسته و از محلی آویزان کنید، آهن ربا در راستای شمال و جنوب مغناطیسی زمین قرار می گیرد.
  • با توجه به اینکه در آهن رباها ، قطبهای همنام همدیگر را دفع و قطب های غیر هم نام همدیگر را جذب می کنند، لذا اگر یک آهنربای دیگر که قطبهای آن معلوم است، در اختیار داشته باشیم، به راحتی می توان قطبهای آهنربای دیگر را تشخیص داد.
  • به کمک یک عقربه ی مغناطیسی و با استفاده از رانش و ربایش قطب ها نیز میتوان این کار را انجام داد.

 آهن ربای الکتریکی نوعی آهن ربای مصنوعی است  که می توان به دلخواه اثر آن را قطع و وصل کرد . این نوع آهن ربا را با پیچیدن  رشته ای سیم عایق دار به دور هسته ی آهنی به دست  می آورند ؛ سپس  ازسیم ، جریان الکتریکی مستقیم  (پیوسته ) عبور می دهند که باعث آهن ربایی شدن آهن می شود . با قطع جریان  ، خاصیت آهن ربایی آن نیز از بین می رود .

آهن ربای الکتریکی مثل یک آهن ربای تیغه ای یا میله ای عمل می کند .در یک آهن ربای الکتریکی هر چه تعداد دور سیم پیچ و شدت جریان برق بیش تر باشد ، قدرت آهن ربا بیش تر و قوی تر است .

از آهن ربای الکتریکی در دستگاه هایی مانند : موتورها ، مولد ها ، دستگاه های ارتباطی و مخابراتی و...استفاده می شود و همچنین برای جدا سازی آهن و فولاداز مواد دیگر در انبار ها ی قراضه ی آهن و فولاد ویا بیرون کشیدن براده ی آهن از چشم مصدوم استفاده می کنند.

 

ساخت آهن ربا:

آهنربا معمولا به سه روش مالش، القا و الکتریکی ساخته می شود.

1) مالش:

اگر میله فولادی را مطابق شکل به وسیله یک آهن ربا مالش دهیم میله خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و آهنربا می شود. در این روش قطبی که در انتهای مسیر، مالش به وجود می آید مخالف قطب مالش دهنده است.

 

2) القای مغناطیسی:

اگر یک سر آهنربای میله ای را به چند میخ آهنی کوچک نزدیک کنیم مشاهده می شود که میخ ها جذب آهن ربا شده و هر یک میخ می تواند میخ دیگری را جذب می کند. در واقع میخ اولی توسط آهن ربا به یک آهن ربا تبدیل شده که توانسته است میخ دومی را جذب کند. به همین ترتیب میخ های بعدی نیز آهن ربا شده اند. به این ترتیب یک زنجیر مغناطیسی ساخته شده است.

اگر آهن ربای قوی تری داشته باشیم می توانیم زنجیر بلندتری بسازیم.

 

ایجاد خاصیت مغناطیسی در یک آهن توسط یک آهن ربا بدون تماس با آن، را القای مغناطیسی می نامند.

آهن ربا ابتدا سنجاق یا یک ماده ی مغناطیسی را طوری به آهن ربا تبدیل می کند که قطب های ناهمنام آهنربا و سنجاق در مجاورت یکدیگر واقع شوند، در این حالت نیروی جاذبه مغناطیسی بین قطب های ناهمنام، باعث جذب سنجاق توسط آهنربا می شود.

 

3) روش الکتریکی:

برای آن که یک آهنربای الکتریکی بسازیم، کافی است یک قطعه آهن را در داخل یک سیملوله که از چندین دور تشکیل شده قرار داده و جریان مستقیمی به مدت چند ثانیه از آن بگذرانیم، قطب آهنربایی که ایجاد می شود به جهت جریان از سیملوله بستگی دارد. اگر سیم پیچ را طوری دست خود بگیریم که چهار انگشت پیچیده شده در جهت جریان قرار گیرد، انگشت شست، قطب N را نشان می دهد.

 

توانایی آهنرباهای الکتریکی به سه عامل بستگی دارد:

1) شمار دورهای سیم لوله هر چه عده دورهای سیم لوله بیشتر باشد، آهن ربای الکتریکی قویتر خواهد بود.

2) جریانی که از سیم لوله می گذرد هر چه شدت جریان عبوری از سیم لوله بیش تر باشد, آهن ربا الکتریکی قوی تر خواهد بود.

3) شکل هسته سیم لوله

 

نکته: مهم ترین عواملی که خاصیت آهن ربایی را ضعیف می کنند، گرما و ضربه هستند برای جلوگیری از ضعیف شدن آهن ربا، باید:

1- از وارد شدن ضربه به آن جلوگیری شود.

2- از قرار دادن آن در محل گرم خودداری کنیم.

3- آهن ربا را به صورت دوتایی به نحوی که قطب N هر یک در مجاورت قطب S دیگری قرار داشته باشد، نگه داری کنیم یا آن ها را به یک جسم آهنی بچسبانیم.

دو قطعه آهن نرم که در دو قطب آهن ربا قرار می گیرند، بنا به خاصیت القا آهن ربا می شوند.


 نکته: در هنگام نگهداری آهن ربا بهتر است ، انتهای آن  را با تیغه ای آهنی بپوشانید.


پرسش هاي فصل 8

جاي خالي را با كلمات مناسب پر كنيد.
1- هر آهن ربا 2 قطب دارد.
2- قطب شمال آهن ربا را با علامت
N نشان مي دهند.
3- در آهن ربا قطب هاي همنام يكديگر را جذب نمي كنند.
4- قطب شمال آهن ربا، قطب جنوب آهن رباي ديگر را جذب مي كند.
5- اگر سرهاي دو آهن ربا قطب
N و S باشند، در صورت نزديك شدن به هم، يكديگر را جذب مي كنند.
6- عقربه قطب نما خود يك آهن رباست.
7- به كمك سيم، باتري و ميخ مي توان آهن رباي الكتريكي ساخت.

پرسش هاي تشريحي:
1- با در نظر گرفتن شمال و جنوب كره زمين عقربه قطب نما چگونه قرار مي گيرد؟

2- دو قطب آهن ربا هميشه رو به كدام سمت مي ايستد؟ چرا؟

رو به شمال و جنوب كره زمين، چون در ميدان مغناطيسي كره زمين تحت خاصيت آهن ربايي زمين قرار مي گيرند.

3- وقتي دو قطب غير همنام را به هم نزديك مي كنيم چه اتفاقي مي افتد؟

همديگر را جذب مي كنند.

4- چه قسمت هايي از آهن ربا، آهن بيشتري را به خود جذب مي كند؟

دو سر آهن ربا

5- چگونه مي توان آهن رباي الكتريكي قوي تري ساخت؟

با افزايش سيم پيچ ها

6- چند وسيله نام ببريد كه در آنها آهن رباي الكتريكي به كار رفته باشد؟

جرثقيل، زنگ اخبار خانه ها و …

7- از قطب نما براي انجام چه كاري استفاده مي شود؟

براي تشخيص قبله و تعيين جهت هاي اصلي شمال و جنوب

8- جرثقيل الکتريکي چگونه كار مي كند؟

وقتي اهرم جرثقيل خاصيت آهن ربايي پيدا مي كند، قطعات بزرگ آهني را جابه جا مي كند.

9- چگونه به كمك يك آهن ربا كه قطب هايش معلوم است قطب هاي آهن رباي ديگر را مي شناسيم؟

آهن ربا را به آهن ريايي كه قطب هايش معلوم است نزديك مي كنيم اگر جذب هم شوند قطب ها با قطب آهن رباي معلوم غيرهمنام است.


برچسب‌ها: علوم, علوم فیزیک, اهن ربا