آهنربا Magnet

آهنربا از ماده‌ای ساخته شده که اتم‌هایش مغناطیسی‌اند و در آن‌ها گشتاورهای مغناطیسی تا حد زیادی هم‌جهت شده‌اند. نتیجه یک میدان مغناطیسی پایدار است که از قطب شمال بیرون می‌آید و به قطب جنوب بازمی‌گردد. نام قدیمی «مغناطیس» از منطقهٔ مگنزیا در آسیای صغیر می‌آید، جایی که سنگ‌های مغناطیسی طبیعی (مگنتیت) یافت می‌شد.

آهنربا چگونه کار می‌کند؟

هر الکترون در اتم مانند آهنربای کوچکی است. در بیشتر مواد این اثرها یکدیگر را خنثی می‌کنند. اما در مواد فرومغناطیس مانند آهن، نیکل و کبالت، ناحیه‌هایی به نام حوزه شکل می‌گیرند که در هر یک اتم‌ها هم‌جهت هستند. وقتی حوزه‌ها در یک جهت منظم شوند، قطعه آهنربا می‌شود. این منشأ میدان مغناطیسی با حرکت بارهای الکتریکی (چرخش و حرکت مداری الکترون‌ها) مرتبط است و با الکترومغناطیس توضیح داده می‌شود.

قطب‌های آهنربا چه ویژگی‌ای دارند؟

• قطب‌های ناهم‌نام یکدیگر را جذب و هم‌نام یکدیگر را دفع می‌کنند.
• اگر آهنربا را نصف کنیم، دو آهنربای کامل با دو قطب به دست می‌آید؛ قطب تک (تک‌قطبی) تاکنون مشاهده نشده است.
• آهنربا در دمای بالاتر از دمای کوری خاصیت خود را از دست می‌دهد؛ برای آهن حدود ۷۷۰ درجهٔ سانتی‌گراد است.

انواع آهنربا

آهنرباهای دائمی (مثل فریت و نئودیمیم) خاصیتشان را نگه می‌دارند. آهنرباهای موقت مانند آهن نرم فقط در میدان بیرونی آهنربا می‌شوند. الکترومغناطیس با عبور جریان الکتریکی از سیم‌پیچ ساخته می‌شود و با قطع جریان خاموش می‌شود؛ در جرثقیل‌های قراضه، موتور و قطار‌های مگلو کاربرد دارد.

زمین هم مانند یک آهنربای بزرگ است و قطب‌نما بر همین پایه کار می‌کند. آهنربا در القای الکترومغناطیسی و مولدهای برق نقش اصلی دارد.

پرسش‌های رایج

### آهنربا چگونه کار می‌کند؟
آهنربا چون اتم‌های درونش گشتاور مغناطیسی هم‌جهت دارند، میدان مغناطیسی پیرامون خود می‌سازد. این میدان به مواد فرومغناطیس نیرو وارد می‌کند.

### چه موادی جذب آهنربا می‌شوند؟
آهن، نیکل، کبالت و آلیاژهای آن‌ها جذب آهنربا می‌شوند. مس، آلومینیوم، طلا و شیشه جذب نمی‌شوند.

### آیا می‌توان یک قطب آهنربا را جدا کرد؟
نه؛ با شکستن آهنربا هر تکه دوباره دو قطب شمال و جنوب پیدا می‌کند. تاکنون هیچ قطب مغناطیسی تنهایی (تک‌قطبی) مشاهده نشده است.

### چرا آهنربا گاهی خاصیتش را از دست می‌دهد؟
گرما، ضربهٔ شدید یا قرار گرفتن در میدان مخالف می‌تواند حوزه‌های مغناطیسی را بر هم بزند و آهنربا را ضعیف کند. گرم کردن بیش از دمای کوری خاصیت آن را کاملاً از بین می‌برد.