Bài 34. Sự từ hoá các chất, sắt từ

Bài 34:
Sự từ hoá các chất.
Sắt từ
3.Nam châm điện. Nam châm vĩnh cửu.
Lõi thép
Lõi sắt non
Khi khóa K đóng
Khi khóa K mở
Cho dòng điện chạy qua một ống dây có lõi sắt thì lõi sắt được từ hóa. Từ trường của dòng điện trong ống dây gọi là từ trường ngoài.
Ống dây mang dòng điện có thêm lõi sắt gọi là một nam châm điện.
Ngắt dòng điện trong ống dây thì từ tính của lõi sắt cũng bị mất rất nhanh.
Thay lõi sắt bằng một lõi thép thì từ trường tổng hợp cũng lớn gấp nhiều lần so với từ trường ngoài. sau khi ngắt dòng điện trong ống dây, từ tính của thép còn giữ được một thời gian dài. Thanh thép trở thành một nam châm vĩnh cửu hay gọi tắt là nam châm.
Sắt từ mềm
Dễ từ hóa và dễ khử từ
Thường được dùng làm vật liệu hoạt động trong từ trường ngoài, ví dụ như lõi biến thế, lõi nam châm điện, các lõi dẫn từ...
Một số loại sắt từ mềm: tôn silic, hợp kim Permalloy, hợp kim FeCo, gốm ferrite MO.Fe2O3, hợp kim vô định hình và nano tinh thể
Sắt từ cứng
Khó khử từ và khó bị từ hóa
Dùng để chế tạo các nam châm vĩnh cửu hoặc được sử dụng làm vật liệu ghi từ trong các ổ đĩa cứng, các băng từ
Một số loại sắt từ cứng: hợp kim AlNiCo, gốm ferrite (BaFexO, SrFexO), sắt từ cứng liên kim loại chuyển tiếp - đất hiếm, hợp kim FePt và CoPt, nam châm tổ hợp trao đổi đàn hồi, …
4.Hiện tượng từ trễ
Xét một ống dây trong đó có lõi thép. Giả sử trước khi thí nghiệm thanh sắt chưa bị từ hóa lần nào.
Cho dòng điện chạy trong ống dây tăng từ 0 đến giá trị I nào đó thì từ trường ngoài tăng từ 0 đến giá trịB0. từ trường của lõi thép cũng tăng từ 0 đến giá trị B1 theo đường cong OAM.
Giảm từ trường ngoài từ B0 đến 0, thì từ trường của lõi thép cũng giảm theo đường cong MP.
Từ trường ngoài tăng từ –B0 đến B0 thì từ trường của lõi thép tăng theo đoạn NKLM. Quá trình từ hoá sau đó xảy ra theo đường cong kín MQNLM.
Đường cong kín này gọi là chu trình từ trễ.
Đổi chiều dòng điện trong ống dây rồi tăng từ trường ngoài từ 0 đến B0, thì từ trường của lõi thép giảm theo đoạn PQN. Tại Q, từ trường của lõi thép bằng không. Khi đó từ trường ngoài bằng -Bc. Vậy Bc là từ trường kháng từ của lõi thép.
Từ trễ (magnetic hysteresis) là hiện tượng bất thuận nghịch giữa quá trình từ hóa và đảo từ ở các vật liệu sắt từ do khả năng giữ lại từ tính của các vật liệu sắt từ
Khi lõi thép bị từ hoá bởi từ trường ngoài, triệt tiêu từ trường ngoài, trong lõi thép vẫn còn tồn tại từ trường, gọi là từ dư
Khi lõi thép có từ dư, ta áp từ trường ngoài có chiều ngược với chiều của từ dư và độ lớn bằng B, khi đó từ trường lõi thép bị triệt tiêu. Khi đó, B được gọi là từ trường kháng từ
Đường cong kín hay chu trình từ trễ của một chất diễn tả sự phụ thuộc của sự từ hoá trong chất đó vào từ trường ngoài
Hình 3.1. Đường cong từ trễ của chất sắt từ
Ứng dụng của các vật sắt từ
Micro
Thực chất cấu tạo micro là một chiếc loa thu nhỏ, về cấu tạo micro giống loa nhưng micro có số vòng quấn trên cuộn dây lớn hơn loa rất nhiều vì vậy điện trở của cuộn dây micro là rất lớn khoảng 600Ω (điện trở loa từ 4Ω - 16Ω ) ngoài ra màng micro cũng được cấu tạo rất mỏng để dễ dàng dao động khi có âm thanh tác động vào. Loa là thiết bị để chuyển dòng điện thành âm thanh còn micro thì ngược lại, micro đổi âm thanh thành dòng điện âm tần.
Rơle điện từ
Hình 4.5. Cấu tạo rơle điện từ tự động ngắt mạch
Trong sơ đồ bên N là nam châm điện, S là lá sắt. Lò xo L1 kéo lá sắt S và do đó giữ cho dao D không bị bật ra.

Nếu vì một lí do nào đó (ví dụ bị chập mạch) dòng điện trong mạch tăng quá mức cho phép thì nam châm điện N hút lá sắt S về phía nó. Khi đó lò xo L2 kéo dao D bật ra khỏi thanh tiếp xúc T. Vì vậy dòng điện bị ngắt.
a. Rơle điện từ tự động ngắt mạch
Hình 4.3. Cấu tạo rơle điện từ điều khiển việc ngắt mạch
b. Rơle điện từ điều khiển việc ngắt mạch
Bộ phận chủ yếu của rơ le là nam châm điện N. Khi đóng khoá K thì N hút thanh sắt S. Thanh sắt này mang bộ phận tiếp xúc, vì vây khi hút về phía nam châm điện nó sẽ đóng mạch điện công tác. Khi mở khoá K nam châm điện N nhả thanh sắt S nhờ lò xo L, do đó mạch bị ngắt.

Với rơle này ta có thể dùng dòng điện nhỏ để đóng mạch công tác trong đó thường có dòng điện rất lớn. Cách mắc rơ le này thường được dùng để điều khiển mạch công tác ở cách xa nơi điều khiển.
Loa phát thanh
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN.