Tìm hiểu các loại nam châm

Tim hiểu các loại nam châm
I.-Đại cương
Nam châm là một nguồn từ có hai cực: Bắc và Nam, và một từ trường tạo từ các đường từ đi từ cực Bắc (N) đến cực Nam (S).
Nam châm chữ U
Sự tương tác của các cực từ cũng giống như tương tác giữa các điện tử: các cực cùng loại đẩy nhau và các cực khác loại hút nhau.
Tuy nhiên, có một sự khác nhau cơ bản giữa cực từ và điện tử là các cực từ bao giờ cũng xuất hiện thành từng cặp có cùng cường độ và khác loại.
Nếu bẻ gãy một đầu cực của nó thì phần còn lại vẫn là một thanh nam châm với đầy đủ hai cực => Ta không thể tách cực Bắc và cực Nam của một thanh nam châm ra khỏi nhau cho dù thanh nam châm đã trở nên vô cùng nhỏ.
Trong cuộc sống hằng ngày, có thể nhận ra nam châm là các vật có khả năng hút và đẩy vật bằng sắt hay thép non. Cho đến nay, hầu hết các vật dụng, thiết bị điện từ chúng ta đang sử dụng ít nhiều đều có ứng dụng nguyên lí của nam châm
1/-Lịch sử:
Vào khoảng năm 800 TCN, người Hy Lạp tìm thấy một loại đá lạ màu đen. Thales –nhà bác học, người thành Mietus ( Hy Lạp)- đã mô tả đầu tiên về hiện tượng hút kim loại của loại đá lạ này. Nhưng thực ra người Hy Lạp chưa phải là đầu tiên khám phá ra khả năng quay về phương bắc của nó (nguyên lí la bàn ).
Người Trung Hoa đã khám phá ra điều này khoảng 300 năm sau. Vùng đất mà người ta tìm thấy loại đá này lần đầu là Magnesi nên người ta lấy nó mà đặt tên cho loại đá này ( Magnetite – ma-nhê-tit), và cho bất cứ cái gì có đặc tính giống như nó (Magnet-nam châm).
2./ -Các khái niệm về nam châm và từ trường
Trong từ học, nam châm là một vật có khả năng sinh một lực dùng để hút hay đẩy một từ vật hay một vật có độ cảm từ cao khi nằm gần nam châm.
Lực phát sinh từ nam châm gọi là từ lực.
Nam châm điện là một nguồn sản sinh từ trường hoạt động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện lớn chạy qua.
Cảm ứng từ của nam châm điện được dẫn và tạo thành lớn nhờ việc sử dụng một lõi dẫn từ làm bằng vật liệu từ mềm có độ từ thẩm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao
II. Các loại nam châm
Nam châm điện :
1.1/ Nguyên lí: Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hay. Khác với nam châm vĩnh cửu có cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi được nhờ việc điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây








1.2- Nguồn gốc
Nam châm điện lần đầu tiên được phát minh bởi nhà điện học người Anh William Sturgeon (1783-1850) vào năm 1825. Nam châm điện của Sturgeon là một lõi sắt non hình móng ngựa có một số vòng dây điện cuốn quanh. Khi cho dòng điện sinh ra bởi một pin nhỏ chạy qua, lõi sắt bị từ hóa và cảm ứng từ sinh ra đủ mạnh để hút lên được một hộp sắt nặng 7 ounce. Khi ngắt dòng điện, từ trường của lõi cũng biến mất. (xem hình trên)
Năm 1829, Joseph Henry cải tiến nam châm điện của Sturgeon, biến “món đồ chơi” này thành một dụng cụ hữu ích. Ông quấn thanh sắt hình móng ngựa bằng rất nhiều vòng dây có bọc chất cách điện bên ngoài. Bằng phương pháp này, Henry đã làm tăng sức mạnh của nam châm điện. Qua năm 1831 tại Princeton, Henry đã dùng giòng điện của một bình điện thông thường và một nan châm điện để nhấc bổng một khối 400 kilô sắt rồi vài tháng sau, ông biểu diễn dùng nam châm điện để kéo lên một trọng lượng sắt 2,086 pounds tại trường đại học Yale. Đây là một kỷ lục vào thời gian này.
1.3 - Cấu tạo nam châm điện
Nam châm điện gồm hai phần: 1 là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn (khuếch đại) từ; 2 là nguồn điện.
Cuộn dây: Một dây dẩn điện với vài vòng đến nhiều vòng quấn quanh lõi sắt từ
Nguồn điện : Một dòng điện với vài Vol ( điện 1 chiều) đến 220 V hoặc hơn

Dựa theo nguyên lí trên ta có thể lăp ráp 1 nam châm điện đơn giàn như hình dưới đây:


1.4- Các loại nam châm điện và ứng dụng :
Nam châm điện được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện từ : Đơn giản và được dùng sớm nhất là “la bàn”; rồi đến các máy điện tín, điện báo; Các động