Tại sao nam châm chỉ hút sắt ?
Nam châm còn được gọi là đá nâm châm. Dùng để hút các vật làm bằng sắt như đinh sắt, kim kẹp giấy… Tại sao nó lại có thể hút sắt? Để giải thích điều này, phải tìm hiểu những điều cần biết về nam châm, phải xét kết cấu bên trong của vật chất.
Đa số vật chất đều do các phân tử cấu tạo thành, phân tử do các nguyên tử tạo nên, nguyên tử lại do các nhân nguyên tử và các hạt điện cấu tạo thành. Các hạt điện liên tục vận động trong nguyên tử và xoay chuyển xung quanh hạt nhân nguyên tử, hai loại vận động này sẽ sinh ra từ tính. Nhưng, trong đa số các vật chất, phương thức vận động của các hạt điện là hoàn toàn khác nhau và rất hỗn loạn, điều này làm cho hiệu ứng từ bên trong các vật chất tự triệt tiêu lẫn nhau. Vì vậy, trong trường hợp bình thường, các vật chất đều không có từ tính.
Nam châm đã được biết trong một thời gian rất lâu. Từ “magnet” đến từ “Magnesia” là tên của một vùng thuộc nước Hy Lạp đặt cây gậy đầu bịt sắt của cậu dựa vào một tảng đá giữ chặt cây gậy. Trước đó chưa hề có ai thấy một tảng đá hút sắt như vậy.
Câu chuyện có lẽ không thật. Nhưng có một loại đá vôi hút sắt và thép. Nó được gọi là “manhêtit” hay là đá nam châm. Những miếng đá này là của thiên nhiên.
Nam châm thiên nhiên là loại vĩnh cửu. Những miếng nhỏ trong trò chơi câu cá là loại nam châm lọc sắt. Những thỏi này được chế tạo bằng thép hay bằng hợp chất thép và các kim loại khác cũng là nam châm vĩnh cửu. Loại này mạnh hơn nhiều so với lodestone.
Nhiệt độ Curie là gì?
Là nhiệt độ mà tại đó các vật sắt từ bị mất từ tính và trở thành thuận từ. Nhiệt độ Curie cho ta biết khả năng hoạt động của nó trong điều kiện nhiệt độ cao hay thấp. Có những loại có nhiệt độ Curie khá thấp (ví dụ như Nd2Fe14B có nhiệt độ Curie chỉ 312oC), nhưng cũng có những loại có nhiệt độ Curie rất cao (ví dụ hệ hợp chất SmCo có nhiệt độ Curie hàng ngàn độ, được sử dụng trong động cơ phản lực có nhiệt độ cao).
Ngoài các tham số mang tính chất từ tính, các tham số khác cũng rất được quan tâm đó là độ cứng, khả năng chống mài mòn, chống ôxi hóa, mật độ… Bên cạnh đó, hình dạng cũng là một tham số rất quan trọng quyết định điểm làm việc của nó do hình dạng quy định thừa số khử từ của vật từ, có tác động lớn đến năng lượng từ của nam châm.
Sự tái tạo lại cực của nam châm như thế nào?
Ở phần trên, ta đã biết nam châm được cấu tạo từ các hạt mang từ tính, trong đó bao gồm cả nam châm vĩnh cửu, điện hay nam châm ferrite … , mỗi hạt đó đều có 2 cực, được sắp xếp xen kẽ nhau. Cực nam của mỗi hạt quay về 1 phía tạo nên cực nam của nam châm. Cực bắc của mỗi hạt quay về 1 phía tạo nên cực bắc của nam châm.
Màu đỏ là cực bắc
Màu xanh là cực nam
Do sự sắp xếp đó, nên khi bẻ thanh nam châm, cái phần bị bẻ gãy lại tiếp tục chia cực bắc và nam