تحقیق مقاله آهن ربا

آهن ربا را به عربی، مغناطیس و به انگلیسی مگنت می گویند. اکنون ببینیم چرا این واژه ها را برای آهن ربا برگزیده اند. شاید دلیلش این بوده که می گویند در روزگار قدیم چوپانی می زیست به نام مگنس که او گوسفندهای خود را در کوه« ایدا» به چرا می برد. روزی، ناگهان متوجه شد که عصای آهنین و میخ های کفشش به سنگ بزرگ و سیاهی چسبیده است.

بله، کشف سنگ هایی که آهن را به خود جذب می کردند، سرآغاز کشف آهن ربا یا مغناطیس بود. این گونه سنگ های اسرارآمیز در نزدیکی محلی به نام مگنزیا در آسیای صغیر نیز یافت می شدند. به هر حال شاید به این دلایل بود که نام آهن ربا را مگنت یا مغناطیس نهادند.

همچنان که زمان به پیش می رفت بشر چیزهای بیشتری درباره ی آهن ربا کشف نمود. از باب مثال، او دید که چون قطعه آهنی را به «سنگ های آهن ربایی» می مالند، آن آهن نیز خاصیت آهن ربایی پیدا می کند. همچنین بشر هزاران سال پیش دریافت که آهن ربای آویزان و معلق در هوا، خود به خود تقریباً رو به سمت شمال می ایستد. اختراع قطب نما از همین جا به وقوع پیوست. آن گاه سنگ های آهنربایی را به نام سنگ راهنما خواندند، چه آدم های سرگردان به کمک این سنگ ها راهنمایی می شدند.

در زمان ملکه « الیزابت » دانشمندان به نکته دیگری پی بردند. آنان دریافتند که آهن ربا دارای دو قطب است:

قطب شمال (N )

قطب جنوب ( S )

وقتی که سر دو آهن ربا را نزدیک هم آوردیم به گونه ای که هر دو قطب شمال یا قطب جنوب باشند، آهن ربا ها همدیگر را دفع می کنند. ولی اگر یکی قطب شمال و دیگری قطب جنوب باشد، آن دو همدیگر را جذب می کنند.

پس از این آزمایش دانشمندان چنین نتیجه گرفتند که:

1 – دو قطب همنام همدیگر را می رانند.

2 – دو قطب غیر همنام همدیگر را می ربایند.

از آن پس مطالعات درباره‌ ی آهن ربا دیگر پیشرفت چندانی نکرد. این بود تا اوایل قرن 19 که یک دانشمند دانمارکی به نام ارستد در 1820 کشف تازه ای نمود.

ارستد کشف خود را بدین گونه عرضه داشت که گفت: سیم حامل برق، باعث ایجاد یک حوزه مغناطیسی می شود.

نتیجه‌ ی این کشف آن بود که دانشمندان فهمیدند، اگر دور یک میله نرم آهنی، مقداری سیم بپیچانیم _سیم هایی که البته به پیل متصلند_ آن میله خاصیت آهن ربایی پیدا می کند.

بدین ترتیب برقاطیس برای نخستین بار در جهان پدید آمد. این پدیده ی جدید آهن ربای برقی را به ارمغان آورد، که البته از هر نوع آهن ربایی که تا آن زمان شناخته شده بود، قوی تر بود.

در پرتو کشف «برقاطیس» بسیاری از دستگاه های مهم و مفیدی که اکنون در اختیار داریم، ساخته شدند. آهن ربای برقی نه تنها برداشتن بارهای سنگین را میسر نموده، بلکه در هر دستگاهی که دارای یک مدار برقی است؛ نقش بازی می کند. مانند: زنگ برقی، دینامو، موتورها 000

هر چند که از قدیم می گفتند نیروی یک آهن ربا فقط تا مسافت معینی کارگر است، ولی این مایکل فاراده بود که برای نخستین بار، «حوزه های نیرو» و « خطوط نیرو » را تشریح کرد. از آن پس چیزهای بسیاری مانند تلفن، رادیو و غیره اختراع شدند.

معنای لغوی

آهنربا از دو بخش آهن و -ربا از فعل ربودن تشکیل شده. کاربرد واژه‌هایی مانند آهنربا و کهربا در فارسی پیشینه طولانی دارد.

برابر اروپایی آن: اولین شرح مغناطش به یونانیان قدیم باز می‌گردد که این اسم را به مغناطیس دادند. این اسم از مگنزیا که نام یک دهکده‌ی یونانی است، مشتق شده‌است. از لحاظ لغوی Magnet به معنی «سنگی از مگنزیا» است. این سنگ حاوی مگنتیت (Fe2O3) بود و هنگام مالش آن به آهن، آن را آهنربا می‌کرد.

متن عنوان

اینجا متن قالب‌بندی‌نشده وارد شود==تاریخچه== تلاش جدی برای استفاده از قدرت پنهان مواد مغناطیسی بسیار پس از کشف آن انجام شد. به عنوان مثال در قرن ۱۸ام با ادغام تکه‌های کوچک مواد مغناطیسی تکه‌ی بزرگتری بدست آمد که مشخص شد توانایی بلند کردن قابل توجهی دارد.

پس از اینکه اورستد در سال ۱۸۲۰ کشف کرد که جریان الکتریکی می‌تواند میدان مغناطیسی به وجود آورد، پیشرفت‌های زیادی در این زمینه حاصل شد. استورگن دانش خودش را با موفقیت برای ساخت اولین آهنربای الکتریکی در سال ۱۸۲۵ بکار برد. با اینکه دانشمندان زیادی (از قبیل گاوس، ماکسول و فارادی) با این پدیده از دیدگاه تئوریک درگیر شدند، اما توصیف درست مواد مغناطیسی به فیزیکدانان قرن ۲۰ ام نسبت داده می‌شود.

کیوری و ویس در شفاف‌سازی پدیده‌ی مغناطش دائمی و وابستگی دمایی آن موفق بودند. ویس فرضیه‌ی وجود حوزه‌های مغناطیسی را مطرح کرد تا توضیح دهد که مواد چگونه می‌توانند آهنربا شده یا خاصیت مغناطیسی کل آنها صفر شود.

جزئیات خواص دیواره‌های این حوزه‌های مغناطیسی توسط بلوچ، لاندو و نیل بررسی شد.

کاربرد

مواد مغناطیسی جزء جدانشدنی فناوری مدرن هستند. آهنرباها یکی از اجزای مهم بسیاری از وسایل الکترونیکی و الکترومکانیکی هستند. کاربرد عمده‌ی آهنرباهای دائم در تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و بالعکس است. (مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورها) مغناطیس‌ها همچنین در حافظه‌های مغناطیسی (صفحات هارد دیسک و فلاپی‌دیسک‌ها و کارت‌های پلاستیکی حافظه)

آهن ربای الکتریکی:

قطعه سیم روکش دار را دور یک میخ ببندید و دو سر سیم را به دو سر یک باتری وصل کنید. حالا اگر میخ های کوچک یا براده های آهن را به میخ نزدیک کنیم جذب میخ می شوند. به این میخ که خاصیت آهن ربایی پیدا کرده آهن ربای الکتریکی می گوئیم.

هرچقدر مقدار سیم ها بیشتر باشد، آهن ربای قوی تری درست می شود و در صورت قطع جریان برق میخ. خاصیت آهن ربایی را از دست می دهد. با کمک آهن ربای الکتریکی می توان قطعات بزرگ آهنی را جابه جا کرد مانند جرثقیل.

تولد میدان مغناطیسی

دومین میدانی که در مبحث الکترومغناطیس ظاهر می شود، میدان مغناطیسی است. این میدانها و به عبارت دقیقتر آثار این میدانها از زمانهای بسیار قدیم ، یعنی از همان وقتی که آثار مغناطیسهای طبیعی سنگ آهنربا (Fe3O4 یا اکسید آهن III) برای اولین بار مشاهده شد، شناخته شده‌اند. خواص شمال و جنوب یابی این ماده تاثیر مهمی بر دریانوردی و اکتشاف گذاشت با وجود این، جز در این مورد مغناطیس پدیده ای بود که کم مورد استفاده قرار می گرفت و کمتر نیز شناخته شده بود، تا اینکه در اوایل قرن نوزدهم اورستد دریافت که جریان الکتریکی میدان مغناطیسی تولید می‌کند.

این کار تواأم با کارهای بعدی گاؤس ، هنری . فاراده و دیگران نشان دادند که این شراکت واقعی بین میدانهای الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد و این دو توأم تحت عنوان میدان الکترومغناطیسی حضور دارند. به عبارتی این میدانها به طرز جدایی ناپذیری در هم آمیخته شده‌اند.