توجه : تمامی مطالب این سایت از سایت های دیگر جمع آوری شده است. در صورت مشاهده مطالب مغایر قوانین جمهوری اسلامی ایران یا عدم رضایت مدیر سایت مطالب کپی شده توسط ایدی موجود در بخش تماس با ما بالای سایت یا ساماندهی به ما اطلاع داده تا مطلب و سایت شما کاملا از لیست و سایت حذف شود. به امید ظهور مهدی (ع).

    انواع آهنربا را نام ببرید کلاس چهارم

    1 بازدید

    انواع آهنربا را نام ببرید کلاس چهارم را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

    علوم چهارم دبستان مبحث «آهن‌ربا»

    علوم چهارم دبستان مبحث «آهن‌ربا»

    علوم چهارم دبستان- مبحث «آهن‌ربا»

    دانش‌آموزان درس‌خوان کلاس چهارمی؛ سلام

    بیایید با هم، مبحث «آهن‌ربا» را جمع‌بندی کنیم:

    1)      خاصیّت آهن‌ربایی در قطب‌های آهن‌ربا، بیش‌تر است.

    2)      خاصیّت آهن‌ربایی در وسط آهن‌ربا از بقیّه‌ی قسمت‌های آن، کم‌تر است.

    3)      قطب‌های هم‌نام آهن‌ربا، یک‌دیگر را دفع و قطب‌های نا‌هم‌نام، یک‌دیگر را جذب می‌کنند.

    4)      به کمک آهن‌ربا که قطب‌های آن مشخّص است، هر دو قطب آهن‌ربای دیگر را می‌توان تشخیص داد.

    5)      برای ساختن آهن‌ربای الکتریکی باید یک میخ آهنی بزرگ، باتری و مقداری سیم روکش‌دار تهیّه کنیم.

    6)      آهن‌ربای الکتریکی، نوعی آهن‌ربای مصنوعی است که می‌توان به دلخواه، اثر آن را قطع و وصل کرد.

    7)      در یک آهن‌ربای الکتریکی، هر چه تعداد دورهای سیم‌پیچ و شدّت جریان بیش‌تر باشد، قدرت آهن‌ربایی بیش‌تر خواهد شد.

    8)      قطب‌نما و قبله‌نما، از آهن‌ربا ساخته شده‌اند.

    9)      از قطب‌نما برای تعیین جهت‌های جغرافیایی استفاده می‌کنند. هم‌چنین برای ناوبری در کشتی و هواپیما استفاده می‌شود.

    10)قطب شمال آهن‌ربا، به سمت شمال جغرافیایی و قطب جنوب آن، به سمت جنوب جغرافیایی قرار دارد.

    11)در وسایلی مانند تلویزیون، موتور الکتریکی و درب یخچال، آهن‌ربا به‌کار رفته است.

    12)آهن‌ربا بعضی از فلزات را جذب می‌کند.

    13)آهن، نیکل، انواع فولاد و . . . جذب آهن‌ربا می‌شوند، ولی مس، طلا، نقره و . . . جذب آهن‌ربا نمی‌شوند.

    14)اگر یک آهن‌ربا را به دو قسمت تقسیم کنیم، هر یک از قسمت‌های کوچک‌تر به تنهایی آهن‌ربا هستند و هر یک شامل قطب شمال و جنوب هستند.

    15)موادی که جذب آهن‌ربا می‌شوند و خود قابل تبدیل شدن به آهن‌ربا هستند، «مواد مغناطیسی» نام دارند.

    16)موادی که جذب آهن‌ربا نمی‌شوند و خود قابل تبدیل شدن به آهن‌ربا نیستند، «مواد غیرمغناطیسی» نام دارند.

    17)کره‌ی زمین مانند یک آهن‌ربای تیغه‌ای می‌ماند که قطب شمال آن، در جنوب جغرافیایی کره‌ی زمین قرار دارد و قطب جنوب آن، در شمال جغرافیایی کره‌ی زمین قرار دارد.

    18)خاصیت آهن‌ربایی در مقابل ضربه، گرما و گذشت زمان آسیب‌پذیر است.

     

    منبع مطلب : www.kanoon.ir

    مدیر محترم سایت www.kanoon.ir لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

    انواع آهن ربا و مغناطیس(علوم پایه ی چهارم ابتدایی)

    آهن‌ربا معمولا از آهن یا فولاد ساخته می‌شود.

    البته سنگ‌هایی نیز وجود دارند که خاصیت مغناطیسی دارند.

    این سنگ‌ها همیشه به سمت شمال یا جنوب می‌ایستند

    و قدیم از این سنگ‌ها در سفرهای دور و دراز برای جهت‌یابی استفاده می‌کردند.

    آهن‌ربا نیز همین‌طور است و اگر بتواند آزادانه نوسان کند، به سمت شمال یا جنوب ثابت می‌شود

    و به همین جهت هست که دو انتهای یک آهن‌ربا را قطب شمال و قطب جنوب می‌نامند.
    اگر بخواهید قطب‌های شمال دو آهن‌ربا را به هم نزدیک کنید،

    احساس می‌کنید که نیرویی آن دو را از یکدیگر دور می‌سازد.

    همین‌طور قطب‌های جنوب دو آهن‌ربا نیز یکدیگر را دفع می‌کنند.

    اما اگر قطب شمال یک آهن‌ربا را به قطب جنوب آهن‌ربا دیگر نزدیک کنید،

    می‌بینید که دو آهن‌ربا به سمت هم کشیده می‌شوند و قطب‌های شمال و جنوب آهن‌ربا یکدیگر را جذب می‌کنند.

    این کشش و جاذبه بسیار قوی است و گاهی
    اوقات جداکردن دو آهن‌ربا از یکدیگر کار بسیار مشکلی است.

    پس بنابراین قطب‌های همنام یا همانند، یکدیگر را دفع می‌کنند

    و قطب‌های غیرهمنام یا متفاوت یکدیگر را جذب می‌کنند.

    آهن‌ربا بعضی از مواد را به طرف خود می‌کشد و آن موادی است که خاصیت آهن‌ربایی داشته باشند؛

    مثل سنجاق، سکه، گیره کاغذ، قیچی، میخ، سوزن و چیزهایی که فلزی باشد.

    آهن‌رباها به شکل‌های مختلفی ساخته می‌شوند.

    گاهی وقت‌ها به شکل مستطیل

    و بعضی‌وقت‌ها به شکل نعل اسب و یا میله‌ای است و با دو رنگ، قطب شمال و جنوب آن مشخص می‌شود.
    از آهن‌ربا در جاهای زیادی استفاده می‌شود؛

    به عنوان نمونه، یخچال از فولاد درست شده و به در فولادی یخچال یک آهن‌ربا چسبیده است که باعث می‌شود در یخچال بسته بماند و در وسایلی که برای تزئین و زیبایی به در یخچال می‌چسبانند، پشتش یک آهن‌ربا چسبیده است و این باعث می‌شود به در فولادی یخچال بچسبد.گاهی اوقات هم برای جمع‌آوری فلزات از آهن‌ربا استفاده می‌شود.

    وقتی آهن یا فولاد به یک آهن‌ربا می‌چسبد، خودش هم یک آهن‌ربا می‌شود.

    اولین گیره کاغذ که به آهن‌ربا می‌چسبد، گیره دومی را آهن‌ربا می‌کند و هر قدر که آهن‌ربا قوی‌تر باشد گیره‌های بعدی نیز خاصیت آهن‌ربا را پیدا می‌کنند و این گیره‌ها به هم می‌چسبند.یک نکته جالب درباره آهن‌ربا این است که اگر یک فلزی را به آهن‌ربا مدتی بکشیم، آن فلز یک آهن‌ربا می‌شود و براحتی می‌تواند یک گیره فلزی را بلند کند.

    انواع آهنربا :

    اساس کار تمام آهنرباها یکسان است،

    اما به دلیل کاربرد در دستگاههای مختلف ، آرایش و صنعت ، آن را به اشکال و اندازه‌های گوناگون می سازند،

    و لذا انواع آن از لحاظ شکل عبارتند از :
    • تیغهای
    • میلهای
    • نعلیشکل
    • استوانهای
    • حلقهای
    • کروی
    • پلاستیکی
    • سرامیکی و …

    سیر تحولی و رشد :

    انسانهای اولیه به سنگهایی برخورد کردند که قابلیت جذب آهن را داشتند.

    معروف است که ، نخستین بار ، شش قرن قبل از میلاد مسیح ،

    در شهر باستانی ماگنزیا واقع در آسیای صغیر «ترکیه امروزی) ، یونانیان به این سنگ برخورد کردند.

    بنابراین بخاطر نام محل پیدایش اولیه ، نام این سنگ را ماگنتیت یا مغناطیس گذاشتند

    که ترجمه فارسی آن آهنربا می باشد. سنگ مذکور از جنس اکسید طبیعی آهن با فرمول شیمیایی Fe3O4 می باشد.
    بعدها ملاحظه گردید که این سنگ در مناطق دیگر کره زمین نیز وجود دارد.

    پدیده مغناطیس همراه با کشف آهنربای طبیعی مشاهده شده است.

    با پیشرفت علوم مختلف و افزایش اطلاعات بشر در زمینه مغناطیس ، انواع آهنرباهای طبیعی و مصنوعی ساخته شد.

    امروزه از آهنربا در قسمتهای مختلف مانند صنعت ، دریانوردی و … استفاده می گردد.

    منشا پیدایش :

    کهربا شیرهای است که مدتها پیش از بعضی از درختان مانند کاج که چوب نرم دارند، بیرون تراوید.

    و در طی قرنها سخت شده و بصورت جسم جامدی نیم شفاف در آمده است.

    کهربا به رنگهای زرد تا قهوهای وجود دارد. کهربای صیقل داده شده سنگ زینتی زیبایی است

    و گاهی شامل بقایای حشرههایی است که در زمانهای گذشته در شیره چسبناک گرفتار شده اند.
    یونانیان باستان خاصیت شگفت انگیز کهربا تشخیص داده بودند. اگر کهربا را به شدت به پارچهای مالش دهیم اجسامی مانند تکه های کاه یا رانههای گیاه را که نزدیک آن باشد جذب میکند.

    اما سنگ مغناطیس یک ماده معدنی است که در طبیعت وجود دارد. نخستین توصیف نوشته شده از کاربرد سنگ مغناطیس به عنوان یک قطب نما در دریانوردی در کشورهای غربی ، مربوط به اواخر قرن دوازدهم میلادی است. ولی خواص این سنگ خیلی پیش از آن در چین شناخته شده بود.

    حوزه عمل :

    آهنربا 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 آهنربایی 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 آهنربا بغیر از آهن ، اجسام دیگری را جذب می کند؟

    بعد از پیدایش آهنربا ، 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.

    آهنربای الکتریکی

    آهنربای دائمی با کیفیت بالا کاربردهای بسیار زیاد و مهمی در علم و انقلاب تکنولوژیک ، مثلا در اسبابهای اندازه گیری الکتریکی دارند. ولی میدانهایی که توسط آنها ایجاد می‌شود خیلی قوی نیست،

    اگر چه آلیاژهای مخصوصی که اخیرا بدست آمده‌اند داشتن آهنربای دائمی قوی که خواص مغناطیسی خود را برای مدت مدیدی حفظ کنند امکان پذیر ساخته است. از جمله این آلیاژها ، مثلا فولاد-کبالت است که شامل حدود ۵۰% آهن ، ۳۰% کبالت و مخلوطهایی از تنگستن ، کروم و کربن است.
    عیب دیگر آهنربای دائمی این است که القای مغناطیسی آنها نمی‌تواند به سرعت تغییر کنند. از این نظر ، سیملوله‌های حامل جریان (آهنرباهای الکتریکی) بسیار مناسبند. زیرا با تغییر جریان در سیم پیچ سیملوله می‌توان میدان آنها را به آسانی تغییر داد. با قرار دادن هسته آهنی داخل سیملوله ، میدان آن را می‌توان صدها هزار بار افزایش داد. بیشتر آهنرباهای الکتریکی که در مهندسی بکار می‌روند چنین ساختمانی دارند.

    ساخت آهنربای الکتریکی ساده

    آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ ، بپیچانیم و دو انتهای سیم را به یک منبع dc نظیر انبار ، یا پیل گالوانی وصل کنیم.

    بهتر است آهن ابتدا تابکاری شود، یعنی ، تا دمای سرخ شدن داغ شود. مثلا در کوره گرم و سپس به آرامی سرد شود. سیم پیچ باید توسط رئوستایی با مقاومت ۱W تا ۲۰W به باتری وصل شود، بطوری که جریان مصرف شده از باتری خیلی شدید نباشد. گاهی آهنرباهای الکتریکی شکل نعل اسب را دارند که برای نگه داشتن بار بسیار مناسبترند.

    ساختار آهنربای الکتریکی

    میدان پیچه با هسته آهنی بسیار قویتر از پیچه بدون هسته است، زیرا آهن درون پیچه شدیدا مغناطیده و میدان آن بر میدان پیچه منطبق است. ولی ، هسته‌هایی آهنی که در آهنرباهای الکتریکی برای تقویت میدان بکار می‌روند، فقط تا حدود معینی مقرون به مساحت‌اند.

    در واقع ، میدان آهنرباهای الکتریکی عبارت است از برهمنهی میدان حاصل از سیم ‌پیچ حامل جریان و میدان هسته مغناطیده ، برای جریانهای ضعیف ، میدان دوم به مراتب قویتر از میدان اولی است.
    وقتی که میدان در سیم پیچ افزایش می‌یابد، ابتدا این دو میدان به یک میزان معینی متناسب با جریان افزایش می‌یابند، بطوری که نقش هسته تعیین کننده می‌ماند.

    ولی ، با افزایش بیشتر جریانی که از سیم پیچ می‌گذرد، مغناطش آهن کند می‌شود و آهن به حالت اشباع مغناطیسی نزدیک می‌شود. وقتی که عملا تمام جریانهای مولکولی موازی شدند، افزایش بیشتر جریانی که از سیم ‌پیچ می‌گذرد نمی‌تواند چیزی بر مغناطش آهن اضافه کند، در حالی که میدان سیم‌ پیچ به زیاد شدن متناسب با جریان ادامه می‌دهد.
    هرگاه جریان شدید از سیم‌ پیچ (برای دقت بیشتر ، در لحظه‌ای که تعداد آمپر ـ دورها در متر به ۱۰۶ نزدیک می‌شود.) بگذارند، میدان حاصل از سیم ‌پیچ بسیار قویتر از میدان هسته آهنی اشباع شده می‌شود.

    بطوری که هسته عملا بی‌فایده می‌شود و فقط ساختمان آهنربای الکتریکی را پیچیده می‌کند. به این دلیل ، آهنرباهای الکتریکی ، پر قدرت بدون هسته آهنی ساخته می‌شوند.

    آهنربای الکتریکی پر قدرت

    تهیه آهنرباهای الکتریکی پرقدرت مسأله انقلاب تکنولوژیک بسیار پیچیده‌ای است. در واقع ، برای اینکه بتوانیم جریانهای بزرگی را بکار بریم، سیم‌پیچها باید از سیم کلفتی ساخته شوند. در غیر این صورت ، سیم‌ پیچ شدیدا گرم و حتی گداخته می‌شود. گاهی بجای سیم از لوله‌های مسی استفاده می‌شود، که در آن جریان نیرومند آب برای خنک کردن سریع دیواره‌های لوله که جریان از آن می‌گذرد گردش می‌کند. ولی با سیم ‌پیچی که از سیم کلفت یا لوله ساخته شده است داشتن تعداد زیادی دور در واحد طول ناممکن است.
    از طرف دیگر ، استفاده از سیم نازک تعداد دورهای زیادی را در واحد متر ممکن می‌سازد، نمی‌گذارد تا جریانهای زیاد را بکار بریم. پیشرفت زیادی را در ایجاد میدانهای مغناطیسی بدست آمده به بهره گیری از ابررسانا‌ها در سیم پیچهای مغناطیسها مربوط می‌شود، که بکار بردن جریانهای شدید را مقدور می‌سازد.

    تکنیک کاپیتزا

    کاپیتزا فیزیکدان شوروی سابق راه هوشمندانه‌ای را برای بیرون آمدن از این وضع پیشنهاد کرد.اوجریانهایعظیم ۱۰۴ آمپررابرای مدت بسیارکوتاهی حدودیکصدم ثانیه ازسیم لوله ای گذرانید.  در این دراین مدت ، سیم ‌پیچ سیم لوله خیلی شدید گرم نشد، در حالی که میدانهای مغناطیسی کوتاه مدت شدیدی بدست آمده بودند.
    البته او وسایل خاصی را ترتیب داد که برای ثبت نتایج آزمایشهایی که در آنها اثر میدان مغناطیسی پرقدرت حاصل در سیم لوله برای اجسام گوناگون مورد بررسی قرار می‌گرفتند. در اغلب کاربردهای فنی ، تعداد آمپر ـ دورها در سیم ‌پیچهای آهنرباهای الکتریکی میدانهای نسبتا شدید می‌توان بدست آورد (با القای چند تسلا))

    کاربرد آهنربای الکتریکی
    نیروی آهنربایی

    نیرویی که در آهنربایی با آن اجسام آهنی را جذب می‌کند با افزایش فاصله بین آهنربا و آهن به تندی کاهش می‌یابد. به این دلیل ، نیروی بالابرنده آهنربای الکتریکی ، معمولا با نیرویی معین می‌شود که بر آهن واقع در مجاورت بلافصله خود وارد می‌کند. به عبارت دیگر ، نیروی بالابرنده یک آهنربا مساوی نیرویی است که برای جدا کردن آن تکه تمیزی از آهن صاف که جذب آن شده لازم است.

    آهنربای دائمی

    آهنربای دائم به اختصار پی ام ۱خوانده می‌شود و قطعه‌ای از فولاد سخت و یا دیگر مواد مغناطیسی که تحت اثر میدانهای شدید ، مغناطیس شده و این اثر را برای مدت طولانی در خود حفظ می‌کنند. اثر آهنربایی اولین بار ، روی قطعه‌هایی از سنگ معدن آهن ، به نام آهنربای طبیعی یا معدنی در طبیعت مشاهده شد و دیدند که قطعات آهن را به خود جذب می‌کند.
    بعدا دریافتند که چنانچه قطعه درازی از این سنگ آهن مغناطیسی معدن را ، بطور معلق در هوا نگهدارند این قطعه دراز خود را در امتدادی قرار می‌دهد که یک انتهایش به طرف قطب شمال زمین قرار دارد و این انتهای میله آهن مغناطیس دار را قطب شمال و سر دیگر آن را قطب جنوب نامیدند. چنین قطعه سنگ معدن آهن ، آهنربای میله‌ای نامیده شد.

    نظریه اول آهنربایی

    هر آهنربا از تعدادی ذره آهنربایی تشکیل شده است. وقتی یک قطعه آهن ، آهنربا نیست،

    ذرات آهنربایی بطور پراکنده و دلخواه داخل آن قرار دارند و وقتی ذرات داخل آهن در امتدادی منظم قرار گیرند،

    اثرات مغناطیسی آنها باهم جمع شده و آن آهن ، آهنربا می‌شود.

    نظریه دوم آهنربایی

    خاصیت آهنربایی به الکترونها وابسته است. الکترون دارای یک نیروی دوار در اطراف خود می‌باشد و وقتی مدارهای الکترونها در امتداد میله آهن طوری قرار گیرند که دایره‌های نیرو با یکدیگر جمع شوند، میله ی آهنی آهن ربا می شود. در طبیعت از نقطه نظر تغییرات چگالی فلوی مغناطیسی(ب) بر حسب جریان  (آی)می‌توان مواد را به دو دسته تقسیم نمود.
    ۱- مواد غیر مغناطیسی: از این مواد می‌توان پلاستیک و میکا و عایقهای جریان الکتریکی را نام برد.

    درمواد ، نفوذ پذیری مغناطیسی عددی ثابت است.

    ۲- موادمغناطیسی: مواد مغناطیسی که به مواد فرومغناطیسی نیز معروفند جزء گروه آهن به شمار می‌روند. در این مواد با جریان مفروض(آی)چگلی شار(ب)افزونتری نسبت به فضای آزادشکل می گیردومنحنی (آی- ب) این مواد غیر خطی است. مواد مغناطیسی خود به دو گروه تقسیم بندی می‌شوند.

    مواد فرومغناطیسی نرم: که آنها خطی کردن تغییرات(ب) برحسب (آی)(منحنی آی – ب )امکان پذیرست،ازتقریب خوی برخوردارمی باشدودراین مواد(ب)به خطر(آی) حاصل می شود.
    مواد فرومغناطیسی سخت: که از اینگونه مواد برای ساخت مغناطیس دائم استفاده می‌شود. در این (ام)بروزمی کند.این مواددراثرمیدان های شدید بخاطر دو عامل جریان (آی) و خاصیت مغناطیس شوندگی مغناطیس شده واین اثرراتامدت طولانی خودحفظ می کنند.

    مواد مغناطیسی برای مقاصد خاص نیز ساخته می‌شوند، بطوری که طی سی سال گذشته چند ماده مغناطیسی جدید ساخته شده که مشخصات لازم برای ایجاد یک آهنربای دائم خوب را دارا هستند. آهنربای دائم خوب ، از ماده‌ای است که تا حد امکان شار باقیمانده (یا چگالی شار باقیمانده) بزرگی داشته باشند. عمده این مواد فریتها (مواد مغناطیسی سرامیکی) و مواد مغناطیسی خاک کمیاب هستند.

    انواع آهنربای دائم

    سه نوع آهنربای دائم که دارای کاربرد فراوان هستند به شرح زیرند:

    آهنربای آلنیکو

    آلنیکو از ابتدای نام سه عنصر آلومینیوم ، نیکل و کبالت گرفته شده است. این آلیاژ که عمدتا از فلزات آهن و آلومینیوم و نیکل و کبالت ساخته می‌شود، قابلیت پذیرش نیروی مغناطیسی بالایی و به منظور ساختن آهنربای دائم بلندگوها و لامپهایی با حوزه مغناطیسی و در سروموتورهای دی سی ۲ آهنربا ی دائم وپیشرفته استفاده می‌شود

    معمولا در آخر اسم “آلنیکو” حرفی اضافه می‌گردد که مشخص کننده قدرت آهنربا است. فرضا “آلنیکووی” قویترین آهنربای دائم نسبت به “آلنیکوها” است و معمولا آهنربای “آلنیکو” را به صورت طولی مغناطیس می‌کنند و سپس مورد استفاده قرار می‌دهند. منظور از مغناطیس کردن طولی این است که دو قطب اس وان در طول جسم قرار می‌گیرند.

    آهنربای فریت

    این آهنربا را آهنربای سرامیک نیز می‌نامند. این آهنربای دائم از ترکیب مواد ذوب شده نوعی چینی و پودر ماده مغناطیسی ساخته می‌شود. این آهنربا چون پودر پس ماند مغناطیسی و نیروی خنثی کننده زیادی دارد، آن را به صورت عرضی مغناطیسی می‌کنند. منظور از مغناطیس کردن عرضی ، قرار گرفتن دو قطب ان اس وان درعرض جسم است وچون چگالی شار(ب)این آهنربای دائم کم است برای جبران شارچالی زیاد آن رادرازمی سازند.چون هزینه ساخت این آهنربا کم بوده و مواد اولیه آن به ارزانی قابل تهیه است، بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. نامگذاری آهنربای فریت با توجه به نوع عنصری که در ساخت آهنربا از آن استفاده شده است صورت می‌گیرد. مثل فریت استرونیتام و یا فریت باریم

    آهنربای سارماریوم – کبالت

    عنصر اصلی این آهنربای دائم عنصر ساماریوم با علامت اختصاری اس ام و عدد اتمی ۶۲ است.   چون چون این آهنربای کمیاب (به دلیل عنصر تشکیل دهنده کمیاب ساماریوم) دارای پس ماند مغناطیسی و خنثی کننده خیلی زیادی است، به همین دلیل می‌تواند شدتی به مراتب بزرگتر از آهنربای دائم معمولی داشته باشد. به عنوان مثال در یک طول و مساحت برابر ، چگالی شار(بی) این آهن ربادوبربرآهن ربای این آهنربا دو برابر آهنربای سرامیک است.
    هزینه تولید این آهنربا قابل ملاحظه است و به همین دلیل آن را کم قطر می‌سازند. چون شدت مغناطیسی این آهنربا بالا است، لذا از چنین آهنربایی که در ابعاد کوچک و وزن کمتر شدت مغناطیسی خوبی دارد در ساعتهای الکترونیکی و لامپهای ماگنترون و تجهیزات نظامی و سروموتورها هواپیما استفاده می‌کنند. به این ترتیب روز به روز دامنه کاربرد این آهنربا رو به افزایش است..

    آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد

    برای بدست آوردن آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برنده تا حد امکان زیاد ، باید سطح تماس بین قطبهای آهنربا و جسم آهنی جذب شده (معروف به جوشن) را افزایش داد، و سعی کرد تا تمام خطوط میدان مغناطیسی فقط از آهن بگذرد، یعنی تمام فواصل هوا یا شکاف‌های بین جوشن و قطب‌های آهنربا حذف شوند. برای این منظور باید سطوح قوه تغذیه می‌شود می‌تواند باری به جرم هشتاد تاصدکیلوگرم رانگه دارد.

    کاربرد آهنرباهای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد

    از آهنرباهای با نیروی بالابرهای بزرگ در مهندسی برای مقاصد گوناگونی استفاده می‌شود. مثلا ، جرثقیلهایی که با آهنربای الکتریکی کار می‌کنند، در کارخانه‌های استخراج فلز و فلزکاری برای حمل تکه‌های آهن یا ادوات که باید روی آن آشکار شود جذب آهنربای الکتریکی نیرومندی می‌شود. کافی است که جریان را وصل کنیم تا جسم در هر وضعی بر میز کار ثابت شود، یا جریان را قطع کنیم تا جسم رها شود.
    برای جدا کردن مواد مغناطیسی از اجسام غیر مغناطیسی ، نظیر جداسازی سنگ‌آهن از کلوخ «جداسازی مغناطیسی) ، جدا کننده‌های مغناطیسی به کار می‌روند، که در آنها ماده‌ای که باید تصفیه شود از میدان مغناطیسی نیرومند آهنربای الکتریکی می‌گذرند. این میدان تمام ذرات مغناطیسی را از ماده جدا می‌کند.

    آهنربای الکتریکی پیشرفته

    اخیرا آهنرباهای الکتریکی پرقدرت با سطوح عظیم قطبها کاربردهای مهمی در ساختمان شتابدهنده‌ها یافته‌اند، یعنی وسایلی که در آنها ذرات باردار الکتریکی الکترونها و پروتونها) تا سرعتهای بسیار بالایی که به انرژی ۱۰۸ تا ۱۰۹ الکترون ولت مربوطند، شتاب داده می شوند.

    باریکه هایی از چنین ذرات که با سرعت بسیار زیادی حرکت می‌کنند ابزار عمده ای برای بررسی ساختار اتمی‌اند. آهنرباهایی که در این وسایل به کار می‌روند حجم‌های عظیمی دارند..

    آهنرباهای الکتریکی با قطب های مخروط ناقص

    وقتی که لازم باشد میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی را فقط در ناحیه کوچکی بدست می‌آوریم، آهنرباهای الکتریکی با قطب‌هایی به شکل مخروط ناقص به کار می‌روند. آن گاه در فضای کوچک بین آنها میدانی با القای مغناطیسی با ۵T را می‌توان به آسانی به دست آورد. چنین آهنرباهای الکتریکی‌ای عمدتا در آزمایشگاه‌های فیزیک برای آزمایش‌هایی با میدان مغناطیسی نیرومند به کار می روند.

    کاربردهای پزشکی آهنرباهای الکتریکی

    انواع دیگر آهنربای الکتریکی نیز برای مقاصد خاصی طراحی شده اند. مثلا ، پزشک‌ها برای خارج کردن براده‌های آهن که تصادفی وارد چشم شده باشند از آهنربای الکتریکی استفاده می‌کنند. برای خارج ساختن سوزن و سایر اشیا تیز فرو رفته در پا و سایر اعضای بدن از آهنرباها استفاده می‌شود.

    مغناطیس

    علم مغناطیس از این مشاهده که برخی سنگها (ماگنتیت) تکه‌های آهن را جذب می کردند سرچشمه گرفت. واژه مغناطیس از ماگنزیا یا واقع در آسیای صغیر ، یعنی محلی که این سنگها در آن پیدا شد، گرفته شده است.

    زمین به عنوان آهنربای دائمی بزرگ است که اثر جهت دهنده آن بر روی عقربه قطبهای آهنربا ، از زمانهای قدیم شناخته شده است. در سال ۱۸۲۰ اورستد کشف کرد که جریان الکتریکی در سیم نیز می‌تواند اثرهای مغناطیسی تولید کند، یعنی می‌تواند سمت گیری عقربه قطب نما را تغییر دهد.
    درسال ۱۸۷۸رولانددر دانشگاه جان هاپکینز متوجه شد که یک جسم باردار در حال حرکت (که آزمایش او ، یک قرص باردار در حال دوران سریع) نیز منشاأ اثرهای مغناطیسی است. در واقع معلوم نیست که بار متحرک هم ارز جریان الکتریکی در سیم باشد. جهت مطالعه زندگینامه علمی رولاند فیزیکدان برجسته آمریکایی به کتاب زیر مراجعه شود:
    Phusics by John D.Miller,Physics
    البته دو علم الکتریسیته و مغناطیس تا سال ۱۸۲۰ به موازات هم تکامل می یافت اما کشف بنیادی اورستد و سایر دانشمندان سبب شد که الکترومغناطیس به عنوان یک علم واحد مطرح شود.

    برای تشدید اثر مغناطیسی جریان الکتریکی در سیم می‌توان را به شکل پیچه‌ای با دورهای زیاد در آورد و در آن یک هسته آهنی قرار داد. این کار را می‌توان با یک آهنربای الکتریکی بزرگ ، از نوعی که معمولا در پژوهشگاههای برای کارهای پژوهشی مربوط به مغناطیس بکار می‌رود، انجام داد.

    تولد میدان مغناطیسی

    دومین میدانی که در مبحث الکترومغناطیس ظاهر می شود، میدان مغناطیسی است.

    این میدانها و به عبارت دقیقتر آثار این میدانها از زمانهای بسیار قدیم ،

    یعنی از همان وقتی که آثار مغناطیسهای طبیعی سنگ آهن ربا برای اولین بار مشاهده شد، شناخته شده‌اند.

    خواص شمال و جنوب یابی این ماده تاثیر مهمی بر دریانوردی و اکتشاف گذاشت

    با وجود این، جز در این مورد مغناطیس پدیده ای بود که کم مورد استفاده قرار می گرفت

    و کمتر نیز شناخته شده بود، تا اینکه در اوایل قرن نوزدهم اورستد دریافت که جریان الکتریکی میدان مغناطیسی تولید می‌کند.

    این کار تواأم با کارهای بعدی گاؤس ، هنری . فاراده و دیگران نشان دادند

    که این شراکت واقعی بین میدانهای الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد

    و این دو توأم تحت عنوان میدان الکترومغناطیسی حضور دارند. به عبارتی این میدانها به طرز جدایی ناپذیری در هم آمیخته شده‌اند.

    حوزه عمل و گسترش میدان مغناطیسی

    تلاش مردان عمل به توسعه ماشینهای الکتریکی ، وسایل مخابراتی و رایانه‌ها منجر شد.

    این وسایل که پدیده مغناطیسی در آنها دخیل است نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره ایفا می‌کنند.

    با گسترش و سریع علوم از اعتبار این علوم اولیه کاسته نمی‌شود و همیشه سازگاری خود را با کشفیات جدید حفظ می‌کند.

    مغناطیسهای طبیعی و مصنوعی

    بعضی از سنگهای آهن یاد شده در طبیعت خاصیت جذب اشیای آهنی کوچک ، مانند براده‌ها یا میخهای مجاور خود را دارند. اگر تکه‌ای از چنین سنگی را از ریسمانی بیاویزیم ، خودش را طوری قرار می‌دهد که راستایش از شمال به جنوب باشد، تکه‌های چنین سنگهایی به آهنربا یا مغناطیس معروف است.
    یک تکه آهن یا فولاد با قرار گرفتن رد مجاورت آهنربا ، آهنربا یا مغناطیده می‌شود، یعنی توانایی جذب اشیای آهنی را کسب می‌کند.

    خواص مغناطیسی این تکه آهن یا فولاد هر چه به آهنربا نزدیکتر باشد، قویتر است. وقتی که تکه‌ای از آهن و آهنربا با یکدیگر تماس پیدا کنند ، مغناطش یا آهنربا شدگی به مقدار ماکزیمم (میخ آهنی که به آهنربا نزدیک شود خاصیت آهنربایی پیدا می‌کند و براده‌های آهنربا را جذب می‌کند) می‌باشدهنگامی که آهنربا دور شود،

    تکه آهن یا فولاد که توسط آهنربا شده‌اند بخش زیادی از خواص مغناطیسی بدست آورده را از دست می‌دهند، ولی باز هم تا حدی آهنربا می‌مانند. از اینرو به آهنربای مصنوعی تبدیل می‌شوند و همان خواص آهنربای طبیعی را دارد.

    این پدیده را می‌توان با آزمایش ساده‌ای به اثبات رسانید.

    خاصیت آهنربایی که به هنگام تماس تکه آهن با آ‌هنربا پیدا می‌شود بر خلاف مغناطش بازمانده که با دور شدن آهن ربا باقی می‌ماند، مغناطش موقت نامیده می‌شود.

    آزمایشهایی از این نوع نشان می‌دهد که مغناطش بازمانده خیلی ضعیفتر از مغناطش موقت است، مثلا در آهن نرم فقط کسر کوچکی از آن است
    هم مغناطش موقت و هم مغناطش بازمانده برای درجات مختلف آهن و فولاد متفاوت است.

    مغناطش موقت آهن نرم و آهن تابکاری شده از آهن نرم و فولاد تابکاری نشده به مقدار زیادی قویتر است.

    بر عکس مانده مغناطش فولاد ، به ویژه درجاتی از آن که شامل مثلا آمیزه کبالت است، خیلی قویتر از مغناطش باز مانده در آهن نرم است.

    در نتیجه ، اگر دو میله یکسان ، یکی ساخته شده از آهن نرم و دیگری از فولاد را اختیار کنیم و آنها را در مجاورت آهنربای یکسانی قرار دهیم ، میله آهن نرم قویتر از فولاد آهنربا می‌شود.
    ولی اگر آهنربا را دور کنیم، میله آهن نرم تقریبا بطور کلی مغناطیده می‌شود، در حالیکه میله فولاد مقدار قابل توجهی از خاصیت آهنربایی اولیه خود را حفظ می کند. در نتیجه ، آهنربای دائمی از میله فولادی از میله آهنی خیلی قویتر است.

    به این دلیل آهنرباهای دائمی را از درجات خاصی از فولاد درست می‌کنند نه از آهن.
    آهنرباهای مصنوعی که بطور ساده با قرار دادن تکه‌ای فولاد در نزدیکی یک آهنربا یا با تماس با آن بدست آمده نسبتا ضعیف هستند.

    آهنرباهای قویتر را با مالیدن تیغه فولادی با آهنربا در یک جهت بدست می‌آورند. البته در این حالت نیز آهنرباهایی که بدست می‌آید که از آهنربایی که مغناطش به توسط آن انجام شده است، ضعیفتر است. هر نوع ضربه یا تکانی در طول مغناطش عمل را آسانتر می‌کند. برعکس تماس دادن آهنربای دائمی با تغییر ناگهانی و زیاد دمای آن ممکن است باعث وامغناطش آن شود.
    وامغناطش بازمانده نه تنها به ماده بلکه به شکل جسمی که آهنربا می‌شود نیز بستگی دارد.

    میله‌های نسبتا کوتاه و کلفت از آهن نرم بعد از دور شدن آهنربا تقریبا به کلی خاصیت آهنربایی را از دست می‌دهند.

    با وجود این ، اگر همین آهن را برای ساختن سیمی به طول ۳۰۰ تا ۵۰۰ برابر قطر آن بکار بریم،

    این سیم (ناپیچیده) خاصیت مغناطیسی خود را به مقدار زیادی حفظ خواهد کرد.

    منبع مطلب : moallemshop.com

    مدیر محترم سایت moallemshop.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

    سوالات با جواب کتاب علوم چهارم ابتدایی درس هفتم، آهن ربا

    سوالات با جواب کتاب علوم چهارم ابتدایی درس هفتم، آهن ربا در ادامه مطلب :

    1- آیا خاصیت آهن ربایی در همه جای آهن ربا یکسان است؟ توضیح دهید.

    پاسخ : خیر-خاصیت آهن ربایی در وسط آهن ربا به دلیل آزادی عمل کمِ ذرات آهن ربا ، کم تر است ولی در قطب ها به دلیل آزادی عمل زیاد ذرات آهن ربا، خاصیت آهن ربایی بیش تراست.

    2-آیا آهن ربا ها قدرت یکسانی دارند؟ چرا؟

    پاسخ : خیر- زیرا قدرت آهن رباها به جنس و نوع ماده ی تشکیل دهنده آن،بزرگی و کوچکی و...بستگی دارد.

    3- به کجای آهن ربا قطب آهن ربا گفته می شود؟

    پاسخ : به دو سرِ آهن ربا که خاصیت آهن ربایی و جذب بیش تری دارند قطب آهن ربا گفته می شود.

    4- هر آهن ربا چند قطب دارد؟

    پاسخ : دو قطب

    5- آیا آهن ربا به همه ی فلزات می چسبد؟ توضیح دهید

    پاسخ : خیر، آهن ربا به چیزهای آهنی و یادارای آهن و به برخی از فلزّات دیگر مانند کُبالت، نیکل و انواع فولاد و...می چسبد ولی به غیر فلزها و بسیاری از فلزّات دیگر مثل طلا و مس ون قره و سُرب و.... نمیچسبد.

    6- قطب های آهن ربا چه تاثیری بر یکدیگردارند؟ (مهم)

    پاسخ : قطب های هم نام یگدیگر را دَفع می کنند و قطب های غیرهم نام یکدیگر را جَذب می کنند.

    7- چگونه می توان خاصیت آهن ربایی در میخ ایجادکرد؟

    پاسخ : یکی از قطب های آهن ربا را بر روی یک سرمیخ 10سانتی معمولی قرارمی دهیم و آهن ربا را تا سر دیگر میخ می کشیم آن را برداشته و دوباره تکرار می کنیم اگر این عمل را تا 50بار تکرار کنیم میخ 10سانتی معمولی خاصیت آهن ربایی پیدا می کند البتّه پس ازمدتی این خاصیت از بین خواهدرفت.

    8-قطب های آهن ربا را چگونه نام گذاری می کنند؟

    پاسخ : گر تشت پر آبی را بر روی سطح صافی بگذاریم و سپس یک یولونیت روی آب قرارداده وآهنربایی را روی آن قراردهیم؛ قطبی از آهن ربا را به طرف قطب شمال زمین قرار می گیرد قطب شمال آهن ربا می نامند و با علامت N نشان می دهند و قطبی از آهن ربا را که به طرف قطب جنوب زمین قرار میگیردقطب جنوب آهن ربا می نامند و با علامت S نشان می دهند.

    9- از قطب نما چه استفاده هایی می شود؟

    پاسخ : در مسافرت های هوایی و دریایی برای تعیین مسیر حرکت، برای پیداکردن جهت های جغرافیایی در میدان های نبرد و...

    10-از آهن ربای الکتریکی چه استفاده هایی می شود؟

    پاسخ : جا به جایی اجسام سنگین در کارخانه ها، برای جداسازی مواد مغناطیسی از دیگر مواد و...

    11-مراکز بازیافت چگونه می توانند وسیله های آهنی را سریع تر از بقیّه مواد جداکنند؟

    پاسخ : به وسیله آهن ربای الکتریکی

    12-استفاده ازکالا های بسته بندی شده ی فلزی چه فایده ها وضررهایی دارد؟ (دو مورد)

    پاسخ : مدّت زمان ماندگاری کالاهای بسته بندی شده زیاد بوده و در برابرحمل و نقل آسیب پذیری کمتری دارند ولی ازطرف دیگر استفاده از آن ها موجب می شود معادن مربوط به آن ها زودتر پایان یابند و تولیدزباله بیش تر شودو...

    13- بازیافت زباله چه فایده هایی دارد؟

    پاسخ : باعث می شود منابع و معادنی که برای تولید آن ها به کار می رود دیرتر تمام شود و محیط زندگی ما هم کم ترآلوده شود و...

    14-سهم شما دربازیافت زباله چیست؟

    پاسخ : زباله های خشک را از تر جدا نموده، زباله های فلزی و شیشه ای و کاغذی را در سطل مخصوص آن قرار می دهم و...

    15- قدرت آهن ربای الکتریکی به چه چیزهایی بستگی دارد؟

    پاسخ : به شدت جریان الکتریسیته و دور سیم پیچ  آن

    بقیه سوالات علوم چهارم ابتدایی را در لینک های زیر مشاهده کنید: 

    موضوع : علوم چهارم ابتدایی|آزمون علوم ابتدایی| فصل هفتم علوم چهارم دبستان|نمونه سوال امتحانی فصل هفتم آهن ربا| نمونه سوال علوم چهارم دبستان|علوم ابتدایی| آزمون چهارم دبستان فصل هفتم سنگ ها| آزمون فصل 7 آهن رباچهارم دبستان|سوال با جواب علوم چهارم دبستان| نمونه سوال فصل 7 با جواب

    بازگشت به سایت آموزش شیمی نوین

    منبع مطلب : chemnovin.blogfa.com

    مدیر محترم سایت chemnovin.blogfa.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

    جواب کاربران در نظرات پایین سایت

    مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    میخواهید جواب یا ادامه مطلب را ببینید ؟
    م 7 روز قبل
    0

    عالییییییی بود

    ناشناس 13 روز قبل
    0

    کاش این سوال دو میگفتن

    ناشناس 16 روز قبل
    0

    استوانه ای.،،، تیغه ای، نعلین شکل

    ..... 1 سال قبل
    0

    چند نوع آهن ربا داریم؟؟!؟؟؟

    مهدی 1 سال قبل
    0

    نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    برای ارسال نظر کلیک کنید