Nam châm điện vs Nam châm vĩnh cửu: Sự khác biệt và so sánh

Chìa khóa chính

1. Nam châm điện là nam châm được tạo ra bằng cách cho dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn, tạo ra từ trường.
2. Mặt khác, một nam châm vĩnh cửu là một nam châm vẫn giữ được các đặc tính từ tính của nó mà không cần từ trường bên ngoài.
3. Có thể bật và tắt nam châm điện bằng cách điều khiển dòng điện, trong khi nam châm vĩnh cửu luôn “bật”.

Nam châm điện là gì?

Nam châm điện là một loại nam châm trong đó từ trường được tạo ra bằng cách sử dụng điện hoặc dòng điện. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc của Định luật Mạch Ampere liên quan đến từ trường xung quanh một vòng kín với dòng điện chạy qua nó. 

Mối quan hệ giữa điện và từ lần đầu tiên được phát hiện vào thế kỷ 19 bởi nhà khoa học và vật lý người Đan Mạch Hans Christian Oersted. Sau đó, một nhà khoa học người Anh tên là William Sturgeon đã tạo ra nam châm điện đầu tiên bằng cách sử dụng dây đồng.

Nam châm điện có thể được chế tạo dễ dàng bằng cách quấn một sợi dây cách điện thành một cuộn dây quanh lõi sắt mềm. Dây cách điện được sử dụng được làm bằng đồng. Khi dòng điện đi qua nó, cuộn dây hoạt động giống như nam châm và tạo ra từ trường mạnh xung quanh dây. Từ trường chỉ phát triển khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, ngay khi dòng điện dừng lại thì từ trường sẽ chấm dứt. Cường độ của từ trường có thể tăng hoặc giảm bằng cách tăng hoặc giảm lượng điện chạy qua cuộn dây. Ba loại nam châm điện thường được sử dụng là Nam châm điện trở, Nam châm siêu dẫn và Nam châm lai. 

Nam châm điện được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện như máy biến áp, động cơ, máy phát điện, chuông điện, máy MRI, loa phóng thanh, đĩa cứng, v.v.

Nam châm vĩnh cửu là gì?                                                                             

Nam châm vĩnh cửu là nam châm nhân tạo có thể tạo ra từ trường trong thời gian dài mà không cần bất kỳ nguồn bên ngoài nào như nam châm điện. Đặc tính quan trọng nhất của nam châm là nó có thể hút vật liệu sắt từ, tức là vật liệu có chứa một lượng sắt nhất định và có thể bị từ hóa, chẳng hạn như sắt, thép, niken, coban và hợp kim của chúng. 

Nam châm vĩnh cửu được sản xuất bằng cách nung nóng vật liệu sắt từ có trong đá khoáng ở nhiệt độ cực cao trong khi tiếp xúc với từ trường bên ngoài. Các loại nam châm vĩnh cửu khác nhau có thể được sản xuất bằng cách thay đổi nhiệt độ gia nhiệt. Các nam châm vĩnh cửu được sử dụng rộng rãi nhất là nam châm Ferrite, Alnico, Samarium Cobalt và Neodymium, còn được gọi là Neodymium Iron Boron (NdFeB), loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất. 

Nam châm vĩnh cửu đóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuật và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như tai nghe, loa phóng thanh, điện thoại di động, cảm biến, nam châm tủ lạnh, đĩa cứng, ô tô, v.v. Những nam châm này cũng được sử dụng trong nhiều thiết bị bệnh viện như máy quét MRI, hoạt động cạo, la bàn, đồ chơi, thẻ tín dụng hoặc thẻ ghi nợ, băng ghi âm, guitar điện, Vv

Sự khác biệt giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu

1. Nam châm điện cần dòng điện để tạo ra từ trường, trong khi nam châm vĩnh cửu không cần bất kỳ nguồn bên ngoài nào, chúng tạo ra từ trường của chúng. 
2. Nam châm điện được tạo thành từ các vật liệu mềm như sắt mềm, trong khi nam châm vĩnh cửu được tạo thành từ các vật liệu cứng như thép.
3. Từ trường mạnh do nam châm điện tạo ra có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng cách thay đổi dòng điện chạy qua, trong khi cường độ từ trường do nam châm vĩnh cửu tạo ra là cố định và không thể thay đổi.
4. Sản phẩm cực tính của nam châm điện có thể thay đổi, trong khi cực tính của nam châm vĩnh cửu không bao giờ thay đổi được.
5. Nam châm điện có thể được khử từ bằng cách rút dòng điện, trong khi nam châm vĩnh cửu không bao giờ có thể bị khử từ.

So sánh giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu

Các thông số so sánh	Nam châm điện	Nam châm vĩnh cửu
Từ hóa	Chúng được từ hóa tạm thời	Chúng được từ hóa vĩnh viễn
Vật chất	Chúng được làm bằng vật liệu mềm	Chúng được làm bằng vật liệu cứng
Sức mạnh	Sức mạnh của từ trường có thể dễ dàng thay đổi	Cường độ từ trường là cố định
Polarity	Có thể thay đổi cực của nam châm điện	Cực của nam châm vĩnh cửu không thể thay đổi
khử từ	Chúng có thể được khử từ bằng cách dừng dòng điện	Chúng không thể bị khử từ

dự án

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1608462
2. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/ab6fea/meta

Cập nhật lần cuối: ngày 30 tháng 2023 năm XNUMX