Sách vật lý/Nam châm

Người cổ đại đã học về từ tính từ đá vôi (hoặc từ tính) là những mảnh quặng sắt được từ hóa tự nhiên. Từ magnet đã được đưa vào tiếng Anh từ tiếng Latin magnetum " cục nam châm ", mà đến từ Hy Lạp μαγνῆτις [λίθος] (Magntis [lithos]) có nghĩa là "[đá] từ Magnesia", một phần của Hy Lạp cổ đại nơi tìm thấy các lodestone có từ tính. Lodestone, được treo lơ lửng để chúng có thể quay, là những la bàn từ tính đầu tiên. Các mô tả sớm nhất còn tồn tại của nam châm và tính chất của chúng là từ Hy Lạp, Ấn Độ và Trung Quốc khoảng 2500 năm trước. Các đặc tính của lodestone và mối quan hệ của chúng đối với sắt được Pliny the Elder viết lại trong bách khoa toàn thư của ông Naturalis Historia. Vào thế kỷ 12 đến 13 sau Công nguyên, la bàn từ tính đã được sử dụng trong định vị hoa tiêu ở Trung Quốc, Châu Âu, Bán đảo Ả Rập và các nơi khác.[4]

Nam châm

Nam châm là một vật liệu hoặc vật thể tạo ra từ trường. Từ trường này vô hình và có khả năng tạo ra lực từ có khả năng hút các vật liệu sắt nằm kề bên nam châm

Mọi Nam châm đều có

1. 2 cực , Cực bắc và Cực nam
2. Từ trường tạo ra từ các đường sức lực (Lực từ) đi từ cực bắc đến cực nam
3. Khả năng hút vật liệu từ như Sắt, Nam châm khác về hướng mình1

Nam châm điện

Từ trường

Khi mắc một dây dẫn điện có nhiều vòng quấn với nguồn điện, dòng điện sản sinh một điện trường E trong các vòng quấn. Khi dòng điện đi qua các vòng quấn, Biến đổi của điện trường trong các vòng quấn sinh ra một từ trường B vuông góc với điện trường E.Từ trường của nam châm điện có tính chất giống như từ trường của một nam châm vĩnh cữu, cũng hút hay đẩy một vật từ nằm trong từ trường của của nó. Khi ngắt dòng điện khỏi cuộn dây, từ trường biến mất. Vậy chỉ khi nào có dòng điện đi qua, cuộn dây mới trở một thành nam châm điện . Nam châm điện gồm hai phần là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn từ.

Từ trường của cuộn dây tùy thuộc vào số từ cảm cuộn dây và dòng điện trong cuộn dây. Từ cảm cuộn dây tỉ lệ thuận với chiều dài, số vòng quấn và tỉ lệ nghịch với diện tích của cuộn dây đó

$B=LI$

Từ trường của dẩn điện

Từ trường của cộng dây thẳng dẩn điện

$B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {2\pi r}{l}}I$

Từ trường của vòng tròn dẩn điện

$B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {2\pi }{l}}I$

Từ trường của N vòng tròn dẩn điện

$B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {N\mu }{l}}I$

Nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu là một nam châm đả được tôi luyện từ từ vật (Thép, Sắt) nhiểm từ của nam châm điện . Để có Nam châm vĩnh cửu , một từ vật được để bên trong các vòng quấn của một nam châm điện tạo ra từ cuộn từ dẩn điên. Khi có dòng điện khác không chảy trong cuộn từ, cuộn từ sản sinh từ trường . Từ trường này tạo ra từ nhiểm trên từ vật . Từ vật trở thành nam châm

Cách tính từ cảm và từ nhiểm

Từ cảm của cuộn từ dẩn điện

$B=LI={\frac {N\mu }{l}}I$

Từ nhiểm của lõi dẫn từ

$H={\frac {B}{\mu }}$