دلتاس

همه چيز درباره آهن ربا و مغناطيس

هرگاه يك منبع ولتاژي را كه قادر به ايجاد ولتاژي به اندازه V است، به مداري متصل كنيم، در اين مدار جريان الكتريكي برقرار مي‌‌شود، اما هر ماده داراي يك مقاومت الكتريكي مي‌‌باشد، بنابراين مجموع ولتاژ چشمه و نيروي محركه القايي در مدار با حاصلضرب مقاومت مدار در جرياني كه از آن مي‌‌گذرد، برابر خواهد بود و چون جريان را به صورت مشتق زماني بار الكتريكي تعريف مي‌‌كنند، بنابراين مي‌‌توان گفت كه چشمه ولتاژ يا باتري مقداري كار انجام مي‌‌دهد تا مقداري بار الكتريكي را در مدار انتقال دهد. اگر رساناهاي حامل جريان بسته حلقه‌هاي تخت به اضلاع و اشكال گوناگون در ميدان مغناطيسي يكنواخت قرار گيرند و گشتاور نيروي ماكزيمم Mmax وارد بر آنها را اندازه گيري كنيم، معلوم مي‌شود كه اين گشتاور نيرو متناسب است با: • جريان I داخل حلقه • با سطوح محصور شده توسط حلقه S • براي حلقه‌هايي با سطح S ، گشتاور ماكزيمم Mmax به شكل حلقه بستگي ندارد.

اين رابطه نسبت به رابطه قبلي كلي‌تر مي‌باشد و اگر محيط مورد نظر ما يك محيط خطي باشد، يعني بتوانيم با داشتن يكي از مقادير شدت ميدان مغناطيسي (H) يا القا مغناطيسي (B) يكي را برحسب ديگري محاسبه كنيم، به راحتي مي‌‌توانيم مقدار انرژي ذخيره شده در آن مدار را با استفاده از حل يك انتگرال ساده از رابطه زير محاسبه كنيم:. از آهن‌ربا در جاهاي زيادي استفاده مي‌شود؛ به عنوان نمونه، يخچال از فولاد درست شده و به در فولادي يخچال يك آهن‌ربا چسبيده است كه باعث مي‌شود در يخچال بسته بماند و در وسايلي كه براي تزئين و زيبايي به در يخچال مي‌چسبانند، پشتش يك آهن‌ربا چسبيده است و اين باعث مي‌شود به در فولادي يخچال بچسبد.

براي بدست آوردن آهنرباي الكتريكي با نيروي بالا برنده تا حد امكان زياد ، بايد سطح تماس بين قطبهاي آهنربا و جسم آهني جذب شده (معروف به جوشن) را افزايش داد، و سعي كرد تا تمام خطوط ميدان مغناطيسي فقط از آهن بگذرد، يعني تمام فواصل هوا يا شكاف‌هاي بين جوشن و قطب‌هاي آهنربا حذف شوند. خواص شمال و جنوب يابي اين ماده تاثير مهمي بر دريانوردي و اكتشاف گذاشت با وجود اين، جز در اين مورد مغناطيس پديده اي بود كه كم مورد استفاده قرار مي گرفت و كمتر نيز شناخته شده بود، تا اينكه در اوايل قرن نوزدهم اورستد دريافت كه جريان الكتريكي ميدان مغناطيسي توليد مي‌كند. تابع انتگرال (يا سيگما) كه در رابطه مربوط به انرژي مغناطيسي ظاهر مي‌‌گردد، يك انتگرال حجمي ‌است كه روي تمام نقاط فضا گرفته مي‌‌شود و لذا بديهي است كه مي‌‌توانيم انرژي واحد حجم را به عنوان چگالي انرژي مغناطيسي تعريف كنيم، يعني اگر چگالي انرژي را با μ نشان دهيم،.

منبع