آهنربا: تفاوت میان نسخه‌ها

'''آهنربا''' جسمی است که [[میدان مغناطیسی]] ایجاد می‌کند و برخی [[فلزات]] مانند [[آهن]] و [[نیکل]] را به خود جذب می‌کند. هر آهنربا دو ناحیهٔ متمایز به نام «قطب» دارد که در آن‌ها شدت میدان مغناطیسی آهنربا بیشتر از سایر نقاط آن است. یکی از قطب‌ها را «[[قطب شمال]]» (یا «قطب شمال‌یاب») و دیگری را «قطب جنوب» (یا «قطب جنوب‌یاب») می‌نامند. دو قطب هم‌نام یکدیگر را «دفع» و دو قطب ناهم‌نام یکدیگر را «جذب» می‌کنند. آهنرباها به دو دستهٔ اصلی تقسیم می‌شوند: «[[آهنربای الکتریکی|آهنرباهای الکتریکی]]» که برای ایجاد میدان مغناطیسی به [[جریان الکتریکی]] خارجی نیاز دارند و «آهنرباهای دائمی» که برای ایجاد میدان مغناطیسی به توان خارجی نیاز ندارند. منظور از آهنربا در اینجا آهنربای دائمی است. برای ساختن آهنربای دائمی، برخی مواد مانند آهن، [[نیکل]] و [[کبالت]] را در معرض میدان‌های مغناطیسی قرار می‌دهند تا خاصیت مغناطیسی پیدا کنند. آهنرباهای دائمی دو ویژگی دارند که در کاربردهای آن‌ها نقشی اساسی دارند:

با دانش و فناوری آن دوران، گیلبرت نمی‌توانست فراتر از آن حد برود؛ ولی راه را برای دانشمندان آینده باز کرد. در طی دو قرن بعد پژوهش‌های بیشتری روی الکتریسیته و مغناطیس انجام شد و پیشرفت‌های بیشتری به دست آمد. در [[سده ۱۸ (میلادی)|قرن هجدهم میلادی]]، فیزیک‌دان فرانسوی [[شارل آگوستن دو کولن|کولن]] برهم‌کنش بین دو آهنربای باریک و دراز را بررسی کرد و با استفاده از [[ترازوی پیچشی]]، نیروهای دافعه و جاذبهٔ بین قطب‌های همنام و ناهمنام را به صورت کمی اندازه‌گیری کرد. او هر قطب آهنربا را با یک «مقدار مغناطیسی» یا «قطب مغناطیسی» مشخص کرد و مشاهده کرد که نیروی بین آن‌ها با حاصل ضرب مقدارهای مغناطیسی نسبت مستقیم و با مجذور فاصلهٔ آن‌ها از یکدیگر نسبت عکس دارد. این رابطه شبیه رابطهٔ [[الکترواستاتیک|نیروی الکتروستاتیکی]] بین بارهای الکتریکی است. اما کولن متوجه شد که بر خلاف [[بار الکتریکی|بارهای الکتریکی]]، قطب‌های مغناطیسی را نمی‌توان از هم جدا کرد و علاوه بر آن دو قطب یک آهنربا همیشه مقدار مغناطیسی برابری دارند. با این مشاهده، کولن فرض کرد که دو قطب مغناطیسی در ذرهٔ بنیادی سازندهٔ آهنربا از هم تفکیک ناپذیرند. به عبارت دیگر او پذیرفت که هر ذرهٔ کوچک این جسم (اتم، [[مولکول]] یا گروه کوچکی از اتم‌ها یا مولکول‌ها) آهنربای کوچکی با دو قطب در دو انتها است. این قدمی مهم در توسعهٔ نظریهٔ مواد مغناطیسی در آینده بود.<ref>لندسبرگ، دورهٔ درسی فیزیک، ۲۵۱–۲۵۰</ref> در قرن نوزدهم مطالعات بیشتری روی رابطهٔ الکتریسیته و مغناطیس انجام شد. اما گام‌های اساسی را در این دوران [[مایکل فارادی]] برداشت. او با استفاده از نتایج کارهای دانشمندانی مانند [[آندره-ماری آمپر|آمپر]] و [[هانس کریستین اورستد|اورستد]]، به مطالعه و آزمایش در زمینهٔ الکتریسیته و مغناطیس پرداخت. فارادی در ۱۸۲۱ کشف کرد که الکتریسیته می‌تواند باعث حرکت فیزیکی آهنربا شود. این پدیده اساس کار موتورهای الکتریکی است. وی در ۱۸۳۱ میلادی نیز کشف کرد که حرکت فیزیکی آهنرباها می‌تواند جریان الکتریسیته تولید کند که این پدیده نیز اساس کار ژنراتورهای برق است.<ref>Verschuur, Hidden Attraction, 91</ref> فارادی مطالعات بیشتری روی آهنربا و مغناطیس انجام داد و در ۱۸۴۵ مواد را به دو دسته تقسیم کرد: مواد «[[پارامغناطیس]]» که به صورت طبیعی خواص مغناطیسی دارند و جذب میدان مغناطیسی می‌شوند؛ و مواد «[[دیامغناطیس]]» که میدان مغناطیسی نمی‌تواند در آن‌ها نفوذ کند و توسط هر دو قطب آهنربا دفع می‌شوند.<ref>Verschuur, Hidden Attraction, 97</ref> تا اواخر قرن نوزدهم تمام [[عنصر (شیمی)|عنصرهای]] شناخته شدهٔ آن دوران و بسیاری از ترکیب‌های آن‌ها مورد آزمایش قرار گرفتند و معلوم شد که اکثر آن‌ها دیامغناطیس هستند؛ و فقط سه عنصر آهن، نیکل و کبالت و بعضی ترکیب‌های آن‌ها «[[فرومغناطیس]]» هستند. یعنی پس از دور کردن میدان مغناطیسی از آن‌ها، همچنان خاصیت مغناطیسی خود را حفظ می‌کنند و به آهنربای دائمی تبدیل می‌شوند.<ref name="a">{{یادکرد دانشنامه | مقاله = Magnet| دانشنامه = Encyclopædia Britannica|نشانی = https://www.britannica.com/science/magnet| زبان = en}}</ref>