مروری بر خاصیت های مهم آهنربا -2
القای مغناطیسی ویژگیهای مهم دارد.
با نزدیک شدن و چسبیدن آهنربا به قطعه آهن
به طور موقت آهن به آهنربا تبدیل میشود.
همواره قطبهای آهنربای موقت به صورتی است که
قسمت نزدیک به آهنربا قطب ناهمنام با آهنربا دارد
و قسمت دورتر از آهنربا قطب همنام با آهنربا خواهد داشت
با دور شدن و یا بر داشتن آهنربای اصلی,
خاصیت مغناطیسی در آهن از بین میرود.
در فضای اطراف هر آهنربا خاصیتی وجود دارد که
بر اثر آن قطعات آهن جذب میشوند
یا بر قطبهای آهنربای دیگر نیرو وارد میشود
که به آن میدان مغناطیسی میگویند.
در ضمن میدان مغناطیسی کمیتی برداری است
یعنی هم بزرگی و اندازه دارد
و هم جهت دار است و آنرا با B نشان میدهند.
شما میتوانید آزمایشی طراحی کنید که
جهت میدان مغناطیسی را مشخص کند
به روش عمل کنید ابتدا
یک آهنربای میله ای را روی میز چوبی قرار میدهیم.
سپس عقربه مغناطیسی را در نقاط مختلف در کنار آهنربا قرار میدهیم.
هر سمتی که قطب N عقربه مغناطیسی نشان دهد .
جهت میدان مغناطیسی در آن نقطه خواهد بود.
جهت میدان مغناطیسی در هر نقطه هم جهت است
با قطب N عقربه مغناطیسی در همان نقطه .
اگر خطوط میدان مغناطیسی را رسم کنید
همیشه در بیرون آهنربا جهت میدان ازقطب N خارج شده
و به قطب S وارد میشود.
البته در هر نقطه جهت میدان مغناطیسی هم جهت است
با قطب N عقربه مغناطیسی واقع در همان نقطه
و همواره در بیرون آهنربا از N خارج و به S وارد میشود.
جهت میدان مغناطیسی درون آهنربا را میتوان مشخص کرد.
در درون اهنربا جهت بر خلاف بیرون آن از قطب S به سمت قطب N میباشد.
میدان مغناطیسی را میتوان با خطوطی در اطراف آهنربا نمایش داد
که به آن خطوط میدان مغناطیسی میگویند.
مهمترین ویزگیهای خطوط میدان مغناطیسی عبارتند ار :
توسط آنها میدان مغناطیسی نمایش داده میشود.
تراکم خطوط نشاندهنده میدان قوی تر
و پراکندگی خطوط نشان دهنده میدان ضعیف تر است.
از هر نقطه از فضا فقط یک خط مغناطیسی میگذرد.
راستای میدان در هر نقطه مماس بر خط میدان در آن نقطه است.
جهت میدان در هر نقطه هم جهت با
قطب N عقربه مغناطیسی در آن نقطه است
شما میتوانید با کمک یک آزمایش
خطوط میدان مغناطیسی را را برای آهنربا نشان دهید.
ابتدا یک اهنربا را زیر برگه کاغذ قرار میدهیم
و سپس براده های آهن را به کمک نمک پاش
به صورت یکنواخت روی کاغذ می پاشیم
و بعد به آرامی به کاغذ ضربه میزنیم مشاهده میشود که
براده ها در خطوط مشخصی در اطراف آهنربا قرار میگیرند
این خطوط همان خطهای میدان مغناطیسی هستند.
آیا میدانیدچرا براده های آهن
در راستای خطوط میدان مغناطیسی می ایستند؟
هنگامی که براده های آهن در میدان مغناطیسی آهنربا قرار میگیرند
طبق القای مغناطیسی هر کدام تبدیل به اهنرباهای کوچکی میشوند
که همانند عقربه های مغناطیسی دارای دو قطب N و S خواهند بود
پس همانند عقربه ها ی مغناطیسی در هر نقطه میتوانند
جهت خطوط میدان مغناطیسی را نشان دهند
و باید بر خطوط در هر نقطه مماس باشند
پس این براده های خیلی کوچک به هم متصل شده
و راستای خطوط میدان مغناطیسی را مشخص میکنند.
مروری بر خاصیت های مهم آهنربا -1
آهنرباها
به شکلهای مختلفی ساخته میشوند
که میتوان به متداولترین انواع آنها یعنی
میله ای نعلی شکل تیغه ای و حلقه ای اشاره کرد
یکی از ویژگی اهنرباها این است که:
همه اهنرباها آهن را به خود جذب میکنند
و دارای دو قطب n وs هستند.
شما با یک آزمایش ساده میتوانید قطبهای آهنربا را نامگذاری کنید.
ابتدا اگر آهنربا را روی یک قطعه چوب پنبه روی آب ساکن قرار دهیم
میچرخد و در جهت تقریبی شمال و جنوب قرار میگیرد
در اینجا سر آهنربا که به سمت شمال قرار گرفته را N مینامند
و سری که به سمت جنوب قرار گرفته راs مینامند
NORTH POLE قطب شمال
و SOUTH POLE قطب جنوب میباشد
قطب نما وسیله ای است که
دریانوردان برای شناسایی مسیر از آن استفاده میکنند .
این وسیله از یک آهنربای بسیار نازک که روی پایه ای سوار است
و براحتی میچرخد ساخته شده است.
قطبهای این اهنربا نامگذاری شده و با چرخش آهنربا
براحتی میتوان مسیر شمال- جنوب را تشخیص داد.
آیا اهنربایی که از نخ اویخته میشود
در جهت تقریبی شمال – جنوب قرار میگیرد؟
در مرکز زمین توده های عظیمی از مواد مذاب وجود دارند
که دارای دمای بسیار زیادی هستند
این دمای بالا مولکولهای درون زمین رایونیزه میکند
و یا به عبارتی همانند هوای بالای شعله تبدیل به پلاسما میکند
این ذرات یونیزه شده در اثر حرکت چرخشی و انتقالی زمین
به دور خود و خورشید در جهت معینی میچرخند
و حالت مغناطیسی به زمین میدهند
این آهنربای عظیم هسته زمین
دارای دو قطب وارونه است یعنی
قطب N ان در جنوب و S آن در شمال زمین قرار دارد
در نتیجه بر اثر نیروی جاذبه بین قطبهای ناهمنام آهنربایی
که از نخ اویزان شده در مسیر تقریبی شمال جنوب آرام میگیرد.
حتی خاصیت اهنربایی در خلا هم بر قرار است
اگر دو آهنربا را در خلاء به هم نزدیک کنیم
بر هم نیرو وارد میکنند که این
نشانگر وجود خاصیت مغناطیسی در خلاء میباشد.
آیا میدانید علت تشکیل شفق قطبی چیست؟
وقتی که ذرات باردار پر انرژی اغلب (-e)
تحت تاثیر میدان مغناطیسی زمین شتاب میگیرند.
این شتاب گیری در لایه های فوقانی جو انجام میشود.
جایی که این ذرات با اتم های گاز برخورد میکنند
و این برخورد باعث میشود که اتم ها از خود نور ساطع کنند.
اما اگر کمی دقیق تر به قضیه نگاه کنیم، متوجه میشویم که
یکی از عوامل اصلی در بوجود امدن شفق قطبی،
پدیده ای موسوم به طوفان خورشیدی یا بادهای خورشیدی است
چگونه میتوان قطب آهنربا را مشخص کرد؟
در هر آهنربا دو ناحیه وجود دارد که
خاصیت اهنربایی مغناطیسی آن از قسمتهای دیگر بیشتر است
این دو ناحیه را قطب آهنربا مینامند.
شما میتوانید آزمایشی طراحی کنید که
محل قطبهای آهنربا های مختلف را مشخص کند؟
اول آهنربا را روی میز قرار میدهیم
و سپس روی آن کاغذی را به صورت افقی و ثابت نگه میداریم .
براده های آهن یا سوزن ته گرد را به آرامی
و به صورت یکنواخت روی کاغذ می ریزیم .
مکانهایی که براده ها یا سوزن بیشتری در انجا تجمع کند .
قطب اهنربا خواهد بود.
حتی با انجام آزمایشی ساده میتوانید
اثر قطبهای آهنربا را بر همدیگر نشان دهد.
دو اهنربا را یکبار از قطبهای همنام به هم نزدیک کرده و مشاهده میشود
که نیرویی آنها را از هم دور میکند این نیرو دافعه مغناطیسی است.
یعنی قطبهای همنام بر هم نیروی دافعه وارد میکنند
همان دو آهنربا را این بار از قطبهای ناهمنام به هم نزدیک کنید مشاهده میشود
که نیرویی آنها را به سمت هم میکشاند یعنی
دو قطب ناهمنام آهنربا به هم نیروی جاذبه مغناطیسی وارد میکنند.
