آهنربای موقت چیست؟

آهن ربا ها قرن ها بخش مهمی از فناوری انسانی بوده اند که کاربردهای آنها از قطب نما ساده گرفته تا تجهیزات پزشکی پیشرفته است. در میان انواع مختلف آهن ربا ، آهنرباهای موقت نقش مهمی در صنایع بی شماری دارند. این مقاله تحقیق با هدف بررسی مفهوم آهنرباهای موقت ، ارائه درک جامع از تعریف ، ویژگی ها و برنامه های کاربردی آنها. ما همچنین به نمونه هایی از آهنرباهای موقت خواهیم پرداخت و آنها را با آهنرباهای دائمی مانند مقایسه خواهیم کرد آهنربای نئودیمیوم ، که باعث ایجاد مغناطیس مدرن شده است.

در این مقاله ، ابتدا تعریف خواهیم کرد که یک آهنربای موقتی چیست و پس از آن بحث در مورد علم در پشت آن قرار می گیرد. سپس نمونه های مختلف آهنربای موقت را برای نشان دادن کاربردهای عملی آنها کشف خواهیم کرد. سرانجام ، ما آهنرباهای موقتی را با آهنرباهای دائمی مقایسه خواهیم کرد و مزایا و معایب مربوط به آنها را برجسته می کنیم.

تعریف مگنت موقت

آهنربای موقت نوعی آهنربا است که تنها در هنگام قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی خارجی ، خصوصیات مغناطیسی را نشان می دهد. بر خلاف آهنرباهای دائمی ، که مغناطیس آنها را به طور نامحدود حفظ می کند ، آهنرباهای موقتی پس از برداشتن میدان خارجی ، خصوصیات مغناطیسی خود را از دست می دهند. این پدیده به این دلیل رخ می دهد که تراز دامنه های مغناطیسی در داخل ماده موقتی و وابسته به نفوذ مغناطیسی خارجی است.

با در نظر گرفتن رفتار مواد فرومغناطیسی مانند آهن ، نیکل و کبالت ، می توان تعریف موقت را بیشتر درک کرد. این مواد هنگام قرار دادن در یک میدان مغناطیسی می توانند مغناطیس شوند ، اما پس از برداشتن میدان ، مغناطیس خود را حفظ نمی کنند. این برخلاف آهنرباهای دائمی مانند آهنربای نئودیمیوم است که حتی در صورت عدم وجود یک میدان خارجی ، خاصیت مغناطیسی آنها را حفظ می کند.

آهنرباهای موقتی چگونه کار می کنند

اصل کار یک آهنربای موقت مبتنی بر تراز دامنه های مغناطیسی در یک ماده است. در حالت طبیعی آنها ، حوزه های مغناطیسی یک ماده فرومغناطیسی به طور تصادفی گرا هستند و هرگونه اثر مغناطیسی خالص را لغو می کنند. با این حال ، هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال می شود ، این دامنه ها در جهت میدان تراز می شوند و یک نیروی مغناطیسی ایجاد می کنند. پس از برداشتن میدان خارجی ، دامنه ها به جهت گیری تصادفی خود باز می گردند و مواد مغناطیس خود را از دست می دهند.

این رفتار همان چیزی است که آهنرباهای موقتی را از آهنرباهای دائمی متمایز می کند. در آهنرباهای دائمی ، دامنه های مغناطیسی حتی پس از برداشتن میدان خارجی هم تراز می شوند و به آنها امکان می دهد مغناطیس خود را به طور نامحدود حفظ کنند. به همین دلیل است که مواد مانند آهنرباهای نئودیمیوم به عنوان آهنرباهای دائمی طبقه بندی می شوند ، در حالی که موادی مانند آهن آهنرباهای موقتی محسوب می شوند.

نمونه های آهنربای موقت

آهنرباهای موقت معمولاً در برنامه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که در آن یک نیروی مغناطیسی قابل کنترل مورد نیاز است. مقداری مشترک نمونه های آهنربای موقت شامل موارد زیر است:

• الکترومغناطیسی: این موارد به طور گسترده در دستگاه هایی مانند موتورهای برقی ، ترانسفورماتور و رله ها استفاده می شود. الکترومغناطیسی از سیم پیچ سیم پیچیده شده در اطراف یک هسته فرومغناطیسی تشکیل شده است که با عبور جریان الکتریکی از طریق سیم پیچ مغناطیسی می شود. پس از خاموش شدن جریان ، هسته مغناطیس خود را از دست می دهد.

• هسته های آهن نرم: آهن نرم اغلب در تجهیزات الکتریکی برای تقویت میدان مغناطیسی تولید شده توسط یک سیم پیچ سیم استفاده می شود. هسته آهن نرم هنگام قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی سیم پیچ مغناطیسی می شود ، اما هنگام برداشتن میدان مغناطیس خود را از دست می دهد.

• گیره های مغناطیسی موقت: اینها در کاربردهای صنعتی برای نگه داشتن موقت اشیاء استفاده می شود. گیره هنگام قرار دادن در یک میدان مغناطیسی مغناطیس می شود و به آن اجازه می دهد تا مواد فرومغناطیسی را نگه دارد. پس از برداشتن میدان ، گیره مغناطیس خود را از دست می دهد و شیء را آزاد می کند.

مقایسه بین آهنرباهای موقت و دائمی

آهنرباهای موقت و آهنرباهای دائمی در چندین جنبه اصلی از جمله خصوصیات مغناطیسی ، برنامه ها و مواد آنها متفاوت است. جدول زیر مقایسه ای بین دو نوع آهن ربا را ارائه می دهد:

برنامه های آهنرباهای موقت

آهنرباهای موقت به طور گسترده ای در صنایعی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن یک نیروی مغناطیسی قابل کنترل مورد نیاز است. برخی از متداول ترین برنامه ها عبارتند از:

• موتورهای الکتریکی: آهنرباهای موقت ، به شکل الکترومغناطیسی ، در موتورهای برقی برای تولید حرکت چرخشی استفاده می شوند. میدان مغناطیسی تولید شده توسط الکترومغناطیس با آهنرباهای دائمی در موتور در تعامل است و باعث چرخش روتور می شود.

• ترانسفورماتورها: در ترانسفورماتورها ، از آهنرباهای موقت برای انتقال انرژی الکتریکی بین دو یا چند مدار استفاده می شود. میدان مغناطیسی تولید شده توسط الکترومغناطیس جریان را در سیم پیچ ثانویه القا می کند و امکان انتقال انرژی را فراهم می کند.

• دستگاه های بلند کردن مغناطیسی: آهنرباهای موقت در دستگاه های بلند کردن مغناطیسی برای جابجایی مواد شدید فرومغناطیسی استفاده می شود. مغناطیس می تواند در صورت لزوم روشن و خاموش شود و امکان کنترل دقیق روند بلند کردن را فراهم می کند.

در نتیجه ، آهنرباهای موقت به دلیل توانایی آنها در تأمین نیروی مغناطیسی قابل کنترل ، در صنایع مختلف نقش اساسی دارند. بر خلاف آهنرباهای دائمی ، که مغناطیس آنها را به طور نامحدود حفظ می کند ، آهنرباهای موقتی فقط در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی خواص مغناطیسی را نشان می دهند. این ویژگی منحصر به فرد باعث می شود که آنها برای برنامه هایی که مغناطیس باید روشن و خاموش شود ، مانند الکترومغناطیس ، ترانسفورماتورها و دستگاههای بلند کردن مغناطیسی ، ایده آل شود.

درک تعریف مگنت موقت و کاربردهای مختلف آن برای هر کسی که در صنایعی که به فناوری مغناطیسی متکی هستند ، ضروری است. با مقایسه آهنرباهای موقت با آهنرباهای دائمی مانند آهنربای نئودیمیوم ، می توانیم از مزایا و محدودیت های منحصر به فرد هر نوع آهنربا قدردانی کنیم.