Nam châm vĩnh cửu là gì? Tìm hiểu lý thuyết, cấu tạo, ứng dụng đầy đủ nhất tại đây

Nam châm vĩnh cửu không chỉ được sử dụng rộng rãi trong giảng dạy, thí nghiệm, nghiên cứu mà còn được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Bài viết dưới đây ngoài việc cung cấp những kiến ​​thức lý thuyết và cấu tạo cơ bản của nam châm vĩnh cửu còn liệt kê những ứng dụng của nam châm vĩnh cửu, giúp các bạn hiểu rõ ràng và chi tiết hơn về loại vật liệu thông dụng này. biến này.

Tìm hiểu về nam châm vĩnh cửu

Tìm hiểu khái niệm, lịch sử, cấu tạo và tính chất của nam châm

Bạn đang xem: Nam châm vĩnh cửu là gì? Tìm hiểu lý thuyết, cấu tạo, ứng dụng đầy đủ nhất tại đây

Nam châm vĩnh cửu là gì?

Nam châm vĩnh cửu được định nghĩa là vật thể làm bằng vật liệu từ tính cứng.

Đặc điểm của các vật liệu tạo nên nam châm vĩnh cửu là chúng có khả năng giữ lại từ tính mà không làm mất từ ​​trường và được dùng làm nguồn tạo ra từ trường. Hiện nay, nam châm vĩnh cửu có nhiều ứng dụng giúp ích cho nghiên cứu và đời sống con người.

Ai đã phát hiện ra nam châm?

Nam châm được cho là có nguồn gốc từ khoảng năm 600 trước Công nguyên, thời Hy Lạp cổ đại. Người ta phát hiện một loại đá kỳ lạ, có màu đen bóng.

Người Hy Lạp cổ đại phát hiện ra rằng loại đá này có khả năng hút các vật kim loại vượt trội. Tuy nhiên, họ không phát hiện ra khả năng quay về hướng bắc của loại đá này cho đến khoảng 300 năm sau.

Đặc điểm quay mặt về hướng Bắc được người Trung Quốc phát hiện. Magie là vùng đất đầu tiên con người phát hiện ra nam châm, chính vì thế mà người ta chọn Magnetite làm tên gọi cho nam châm.

Cấu tạo của nam châm vĩnh cửu

Nguyên liệu chế tạo nam châm vĩnh cửu

Về cấu tạo, nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ tinh thể khoáng magnetite và sắt ferrite.

Từ tính của nó luôn tồn tại ở mọi môi trường, mọi lúc, mọi nơi và luôn tác động lên các kim loại khác.

Ngoài ra, hợp kim thép còn có thể bị nhiễm từ. Nam châm vĩnh cửu luôn có từ tính rất mạnh và rất khó bị mất từ ​​tính.

Tuy nhiên, nam châm vĩnh cửu cần dòng điện chạy qua chúng để tạo ra từ trường.

Các dạng nam châm thông dụng

Nam châm vĩnh cửu thường được thiết kế theo hình chữ U để nối hai cực từ lại với nhau tạo ra từ trường cực mạnh có thể nâng, hút và phát huy tác dụng từ trường lên một miếng sắt nặng.

Ngoài ra, nam châm vĩnh cửu còn có khả năng lưu trữ từ trường khá lớn. Đây cũng chính là lý do nam châm hạn chế được hiện tượng khử từ.

Vì vậy, có thể hiểu rằng nam châm vĩnh cửu trên thị trường hiện nay được chế tạo có điện trở từ vài nghìn đến hàng chục nghìn Oe.

Nam châm có nguồn gốc từ các ký hiệu nguyên tố hóa học như niken, nhôm và coban, được sử dụng để chế tạo các hợp kim khác nhau. Nam châm Alnico sau khi được từ hóa sẽ có từ tính lớn hơn Magnetite từ 5 đến 17 lần.

Như đã đề cập, nam châm vĩnh cửu là vật liệu có từ tính và có đặc tính tạo ra từ trường mạnh, liên tục.

Từ trường của nam châm tuy vô hình nhưng chúng có một khả năng đặc biệt như sau: Tạo lực hút đáng kể với các vật liệu từ tính khác như niken, sắt, coban, một số khoáng chất tự nhiên như nam châm đá hay một số hợp kim đất hiếm v.v. đẩy hoặc hút các nam châm khác.

Cực của nam châm

Tất cả các nam châm đều có hai cực, một cực gọi là cực Nam và cực kia gọi là cực Bắc.

Các cực bắc và cực nam luôn tồn tại song song trong cùng một cặp (trong tự nhiên không có đơn cực từ). Do đó, nếu chúng ta tiến hành chia một nam châm vĩnh cửu làm đôi thì sẽ tạo thành hai nam châm nhỏ hơn nhưng vẫn có một cực bắc và một cực nam.

Tương tác giữa hai nam châm

Khi đưa hai nam châm lại gần nhau sẽ xảy ra một số trường hợp tương tác giữa chúng như sau:

Lưu ý: Mọi người cho rằng Trái đất là một nam châm khổng lồ.

Phân loại nam châm

Nam châm vĩnh cửu được phân loại dựa trên hai đặc điểm: phương pháp chế tạo và vật liệu:

Phân loại theo phương pháp sản xuất:

Phân loại dựa trên vật liệu kết cấu:

• Nam châm đất hiếm

• Xem thêm : Tiếng việt có khó học không? Làm sao giúp người nước ngoài học tiếng Việt bớt khó?

  Thép cacbon

• Oxit sắt

• Ferrite từ cứng

• nam châm Alnico

Ứng dụng của nam châm trong cuộc sống

Nam châm được sử dụng rất phổ biến trong đời sống hàng ngày. Trẻ em có thể bắt gặp những ứng dụng của nam châm trong một số lĩnh vực như điện tử, thời trang, thiết bị âm thanh, nhà bếp,…

• Ứng dụng của nam châm trong lĩnh vực điện tử và sản xuất máy tính như: lưu trữ dữ liệu trên ổ cứng máy tính, hiển thị dữ liệu, hình ảnh,…

• Ứng dụng nam châm trong sản xuất loa: đây cũng là một trong những sản phẩm tiêu biểu được sản xuất nhờ từ tính của nam châm – giúp loa rung tạo hiệu ứng âm thanh ngày càng tăng.

• Dùng nam châm như một cây sắt nhỏ: Trái đất khi đó sẽ là một nam châm lớn. Các nam châm sẽ luôn hướng về phía bắc. Nhờ đó mà mọi người đều có thể sử dụng nó để xác định phương hướng.

• Ứng dụng nam châm trong ngành sản xuất điện và cơ điện: Trong trường hợp này, nam châm sẽ được cố định gần các rôto. Nhờ đó, khi có dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại sẽ xuất hiện một từ trường và kích hoạt các cánh quạt hoạt động.

• Ứng dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe và y tế: Người ta tận dụng đặc tính của nam châm để chế tạo ra máy MRI, máy X-quang, thiết bị hỗ trợ điều trị viêm khớp, tiết kiệm băng thông, phát hiện tế bào ung thư trong cơ thể con người,…

Xem thêm: Định luật sợi joule len nói lên điều gì? Hệ thống sợi Jun len & bài tập ứng dụng (vật lý lớp 9)

Luyện tập: Trả lời các câu hỏi liên quan đến nam châm vĩnh cửu

Dưới đây là một số câu hỏi liên quan đến bài học nam châm vĩnh cửu, giúp học sinh củng cố kiến ​​thức và hiểu chi tiết hơn lý thuyết nêu trên.

Câu 1 (Trang 48 SGK Vật Lý 9): Có một số tay nắm cửa làm bằng đồng, một số tay nắm cửa làm bằng sắt mạ đồng. Hãy tìm cách phân loại chúng.

Hướng dẫn giải pháp: Đưa tay nắm cửa lại gần thanh nam châm. Nếu núm cửa nào bị nam châm hút thì làm bằng sắt mạ đồng, núm cửa nào không bị nam châm hút thì làm bằng đồng. (Áp dụng lý thuyết tương tác của hai nam châm).

Câu 2 (Trang 48 SGK Vật Lý 9): Có hai thanh thép luôn hút nhau dù có đưa hai đầu nào lại gần nhau. Có thể kết luận rằng một trong hai thanh này không phải là nam châm không?

Hướng dẫn giải: Có thể kết luận một trong hai thanh này không phải là nam châm. Vì nếu cả hai đều là nam châm thì khi đổi đầu sẽ đẩy nhau.

Câu 3 (Trang 48 SGK Vật lý 9): Nêu các cách xác định tên cực của nam châm khi đã bong lớp sơn cực.

Hướng dẫn giải: Dựa vào hướng của thanh nam châm trong từ trường Trái đất: khi kim nam châm cân bằng trên một kệ thẳng đứng, kim nam châm sẽ chỉ hướng Bắc và Nam theo từ trường Trái đất. Bạn cũng có thể sử dụng một thanh nam châm khác có tên cực đã biết để xác định tên cực của thanh nam châm ban đầu.

Câu 4 (Trang 48 SGK Vật lý 9): Quan sát hai nam châm chuyển động chậm trên hình 21.1. Giải thích tại sao nam châm 2 lơ lửng phía trên nam châm 1.

Hướng dẫn giải: Thanh nam châm 2 không rơi vì hai cực đặt gần nhau của hai nam châm đó có cùng tên. Trong trường hợp này, lực đẩy của nam châm cân bằng với trọng lượng của nam châm 2. Nếu bạn thay đổi đầu của một trong hai nam châm thì hiện tượng đó không còn nữa.

Câu 5: Trên thanh nam châm, nơi nào hút sắt mạnh nhất?

A. Phần giữa của thanh.

B. Từ Bắc Cực.

C. Cả hai cực từ.

D. Chỗ nào cũng hút sắt mạnh như nhau.

Xem thêm : Cách chia động từ Show trong tiếng Anh

Trả lời: Chọn C. Vì cả hai cực đều hút sắt mạnh nhất.

Câu 6: Hai nam châm hút nhau khi nào?

A. Khi hai cực Bắc ở gần nhau.

B. Khi hai cực Nam ở gần nhau.

C. Khi đặt hai cực khác nhau gần nhau

D. Khi hai cực cùng tên cọ sát vào nhau

Trả lời: Chọn C. Vì khi đặt hai cực khác nhau gần nhau thì hai nam châm hút nhau.

Câu 7: Tại sao có thể nói Trái đất giống như một nam châm khổng lồ?

A. Vì Trái Đất hút mọi vật về phía nó.

B. Vì Trái Đất hút các vật bằng sắt về phía nó.

C. Vì Trái Đất hút nam châm về phía nó.

D. Vì mỗi cực của nam châm tự do luôn hướng về một cực của Trái đất.

Trả lời: Chọn D. Vì mỗi cực của nam châm tự do luôn hướng về một cực của Trái Đất.

Câu 8: Khi một nam châm thẳng bị bẻ làm hai nửa, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Một nửa tạo thành một thanh nam châm mới có một cực từ duy nhất ở một đầu

B. Cả hai nửa đều mất hết từ tính

C. Mỗi nửa trở thành một nam châm mới có hai cực từ cùng tên ở hai đầu

D. Mỗi nửa trở thành một nam châm mới có hai cực từ khác nhau ở hai đầu

Trả lời: Chọn D. Vì mỗi nửa tạo thành một thanh nam châm mới có hai cực từ có tên khác nhau ở hai đầu.

Câu 9: Có hai thanh kim loại A và B có hình dạng giống hệt nhau, trong đó một thanh là nam châm. Làm thế nào để xác định thanh nào là nam châm?

A. Đưa thanh A lại gần B. Nếu A hút B thì A là nam châm.

B. Đưa thanh A lại gần B. Nếu A đẩy thanh B thì A là nam châm.

C. Dùng sợi chỉ mềm buộc vào giữa thanh kim loại rồi treo lên. Nếu khi cân bằng, thanh luôn nằm theo hướng Bắc Nam thì đó là nam châm.

D. Nâng thanh kim loại lên cao rồi thả rơi. Nếu thanh luôn hướng về một cực của Trái đất thì đó là nam châm.

Trả lời: Chọn C. Dùng sợi chỉ mềm buộc vào giữa một thanh kim loại rồi treo lên. Nếu khi cân bằng, thanh luôn hướng theo hướng Bắc Nam thì đó là nam châm.

Câu 10: Nam châm vĩnh cửu có đặc điểm nào sau đây?

A. Khi cọ xát, nó hút các vật nhẹ.

B. Khi đun nóng, nó có thể hấp thụ các mảnh sắt.

C. Có thể hút các vật bằng sắt.

D. Một đầu có thể hút, đầu kia có thể đẩy các mảnh sắt.

Trả lời: Chọn C. Vì nam châm vĩnh cửu có khả năng hút các vật bằng sắt.

Phần kết luận

Nam châm vĩnh cửu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu kiến ​​thức về nam châm vĩnh cửu là vô cùng cần thiết. Hy vọng với bài viết trên các bạn đã tích lũy được những kiến ​​thức hữu ích nhất không chỉ giúp các bạn mở rộng hiểu biết mà còn giúp ích cho quá trình nghiên cứu, học tập sau này của các bạn.

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục