آشنایی با موارد استفاده آهن ربا و روش های ساده ساخت آن

«صبح من» با آموزش: آهنرباها از جالب ترین اشیایی هستند که تا به حال در جهان ساخته شده اند. تاریخچه آنها به قرن شانزدهم باز می گردد و صدها سال بعد هنوز مورد استفاده قرار می گیرند. همراه با موضوع جالب نحوه عملکرد آهنرباها، هنوز این سوال وجود دارد که چگونه آنها ساخته می شوند. شما میتوانید در خانه با روش هایی بسیار ساده آهن ربای موقتی بسازید. در این مطلب از شما را با روش های ساخت آهن ربا آشنا می کنیم.

به گزارش صبح من، آهن ربا ماده ای است که قادر به جذب آهن و تولید میدان مغناطیسی در خارج از خود می شود. خطوط میدان مغناطیسی اطراف آهن ربا با چشم  قابل مشاهده نیستند ولی به صورت شماتیک نمایش داده می شوند. نقطه ای از آهن با که نیروی جذب آهن ربا در آن قوی تر است به عنوان قطب آهن ربا شناخته می شود. 

 آهن رباهای میله ای دو قطب دارند ، زمانی که یک آهن ربای میله ای را از وسط با طناب به حالت معلق نگه دارید خواهید دید که در راستای شمالی جنوبی قرار می گیرد. سمتی که به طرف شمال قرار گرفته را قطب شمال و سمتی که به طرف جنوب قرار گرفته است را قطب جنوب می نامند. 

 ویژگی های آهن ربا

• قطب های هم نام آهن ربا یکدیگر را دفع می کنند. 
• قطب های غیر هم نام آهن ربا یکدیگر را جذب می کنند. 
• آهن ربا در اطرافش میدان مغناطیسی دارد که با خطوط شماتیک نمایش داده می شود. 
• خطوط میدان مغناطیسی از قطب شمال آهن ربا خارج شده به قطب جنوب آهن ربا وارد می شود. 
• خطوط میدان مغناطیسی یکدیگر را قطع نمی کنند. 

 چه موادی آهن ربای قوی تر می سازند؟

قوی ترین آهن رباها از جنس آلیاژهای آهن ، بور و نئودیمیم ساخته می شوند. 

 چگونه آهن ربا بسازیم 

شما میتوانید در خانه به سه روش آهن رباهای موقتی بسازید:

۱٫ ساخت آهنربا با روش مالش

برای ساخت آهنربا با روش مالش به یک آهن ربای دائمی و یک میله فولادی نیاز دارید. 

یک طرف آهن ربا را چندین بار ( ۵۰  – 100 بار) از یک سمت (مثلا از راست به چپ) روی یک میله فولادی مالش دهید ، با این کار مولکولهای مغناطیسی میله منظم و یک طرفه شده و خاصیت آهن ربایی پیدا می کنند. در نتیجه انتهای میله فولادی بار قطب مخالف آهن ربا را بدست می آورد. 

 2. ساخت آهن ربای الکتریکی

برای ساخت آهن ربا الکتریکی باید سیم پیچ استوانه ای بسازید. با پیچاندن چندین دور سیم مسی دور یک جسم مغناطیسی مانند میخ آهنی ، سیم پیچ را بسازید و سپس دو سر سیم را به یک منبع جریان الکتریکی مانند باتری وصل کنید. میخ آهنربا می شود که قطب های آن به جهت جریان بستگی دارد. هر چه شدت جریان یا تعداد دور سیم پیچ را بیشتر کنید ، قدرت آهن ربا بیشتر می شود. 

۳٫ ساخت آهن ربا با روش القایی

زمانی که آهن ربا را به یک میخ آهنی نزدیک می کنید ، بدون تماس ، میخ به آهن ربا جذب می شود ، علت این امر آهن ربا شدن میخ به روش القایی است. 

زمانی که میخ به میدان مغناطیسی آهن ربا وارد می شود ، دو قطب مغناطیسی پیدا می کند ، سمت نزدیک تر میخ به آهن ربا قطب مخالف و سمت دورتر قطب موافق آهنربا می شود. 

براساس همین اصل میتوانید هر جسم آهنی را به روش القایی تبدیل به آهن ربا کنید مثلا آهن ربایی که وارد ظرف سوزن می شود ، تعدادی سوزن به دنبال هم به آهن ربا می چسبند یعنی این سوزن ها به روش القایی آهنربا شده است و یک زنجیره مغناطیسی القایی ساخته اند. 

کاربردهای آهن ربا

در این قسمت کاربردهای آهنربا را به صورت اختصار توضیح می‌دهیم.

رایانه و الکترونیک

بیشتر رایانه‌ها دارای آهن ربا در ساختار داخلی خود هستند. این آهن رباها به کامپیوتر کمک می‌کنند تا بتواند داده‌ها را بر روی هارد ذخیره کند. آهنربای درون دستگاه به تغییر جهت ماده مغناطیسی روی دیسک سخت در بخش‌های مختلف که نشان دهنده داده‌های رایانه است کمک می‌کند.

کامپیوتر جهت خواندن داده‌ها، جهت هر قسمت از مواد مغناطیسی را می‌خواند. علاوه بر این آهن ربا در بلندگوهای کوچک، رادیوها و تلویزیون‌ها نیز یافت می‌شود که بخشی از زندگی روزمره ما را تشکیل می‌دهند.

انرژی الکتریکی و صنایع دیگر

آهن ربا به عنوان یکی از مهمترین عناصر مورد استفاده در بخش صنایع در نظر گرفته می‌شود. آهنرباهای مورد استفاده در ژنراتورهای الکتریکی، انرژی مکانیکی را به برق و بالعکس تبدیل می‌کنند.

در مورد قسمت بازیافت از آهن ربا برای بلند کردن قطعات بزرگ فلز که بیش از هزاران کیلو وزن دارند استفاده می‌شود. علاوه بر این در معادنی که سنگ معدن فلزی باید از سنگ خرد شده جدا شود از آهن ربا استفاده می‌شود. از آهن ربا در واحدهای فرآوری مواد غذایی که استخراج قطعات کوچک فلز از غلات و سایر مواد غذایی مورد نیاز است استفاده می‌شود. بنابراین می‌توان اهمیت آهن ربا را در صنایع غذایی و صنعت نیز حس کرد.

بهداشت و پزشکی

از آهن ربا در پزشکی نیز استفاده می‌شود. تجهیزاتی مانند دستگاه‌های MRI از آهن ربا برای کار استفاده می‌کنند. علاوه بر تجهیزات پزشکی از آهن ربا در معالجه سرطان نیز استفاده می‌شود. در این روش یک مایع حساس به مغناطیس به بدن بیمار تزریق می‌شود، سپس یک آهنربای قدرتمند برای تولید گرما در بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد. گرمای تولید شده باعث از بین رفتن سلول‌های سرطانی بدون آسیب رساندن به هیچ عضوی دیگری در بدن می‌شود.

در خانه

شاید شما ندانید یا متوجه آن نشوید اما بیشتر وسایلی که ما در خانه خود استفاده می‌کنیم دارای آهن ربا هستند. به عنوان مثال یخچال، جاروبرقی، کارت‌های اعتباری، تلفن، زنگ درب و …

واضح است که آهن ربا جزئی جدایی ناپذیر از وسایلی است که ما در زندگی روزمره خود استفاده می‌کنیم و بنابراین آهن ربا برای ما بسیار مهم است.

گردآوری و تنظیم: صبح من