سلنوئید چیست؟ | سلوئید یک سیم‌پیچ حلزونی است که از چندین حلقه یا دور تشکیل شده است. این سیم‌پیچ زمانی که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند، به عنوان یک آهنربای موقت عمل می‌کند. از آنجایی که سلوئید برای کارکردن به جریان نیاز دارد، می‌توان آن را روشن یا خاموش کرد و قطبیت آن به راحتی معکوس می‌شود، که این ویژگی آن را از آهنرباهای دائمی متمایز می‌کند.
نحوه کار سلوئید
مغناطیس ناشی از حرکت بارهای الکتریکی است. الکترون‌ها که در اطراف هسته اتم در حال حرکت هستند، میدان‌های مغناطیسی ایجاد می‌کنند. برای اکثر اشیاء معمولی، میدان مغناطیسی خالص صفر است زیرا بیشتر اتم‌های آن‌ها دارای الکترون‌های جفت هستند که به سمت مخالف می‌چرخند. اما برای مواد فرومغناطیسی (مانند آهن، نیکل و کبالت)، بیشتر الکترون‌ها در یک جهت می‌چرخند و میدان مغناطیسی خالصی ایجاد می‌کنند.
مغناطیس مواد فرومغناطیسی با دامنه‌های مغناطیسی، که ناحیه‌ای است که میدان‌های مغناطیسی اتم‌ها هم‌راستا و یکنواخت هستند، قوی‌تر می‌شود. این دامنه‌ها در یک ماده فرومغناطیسی غیرمغناطیسی به‌طور تصادفی مرتب شده‌اند. زمانی که یک آهنربا یا جریان الکتریکی نزدیک آن قرار می‌گیرد، قطب‌های مغناطیسی این دامنه‌ها هم‌راستا شده و در یک جهت قرار می‌گیرند و ماده‌ای مغناطیسی ایجاد می‌کنند. با این حال، زمانی که آهنربا برداشته می‌شود، دامنه‌های مغناطیسی دوباره به ترتیب تصادفی خود برمی‌گردند. این همان چیزی است که در کلیپ‌های کاغذی فلزی هنگام جذب به یک آهنربای دائمی اتفاق می‌افتد. کلیپ کاغذی خود به یک آهنربای موقت تبدیل می‌شود و می‌تواند مواد مغناطیسی دیگر را جذب کند. وقتی آهنربا برداشته می‌شود، به حالت غیرمغناطیسی خود بازمی‌گردد.
سلنوئید چیست؟
میدان مغناطیسی در یک سیم حامل جریان
یک سیم راست و بلند که جریان الکتریکی را حمل می‌کند، یک میدان مغناطیسی دایره‌ای ایجاد می‌کند، همان‌طور که در شکل نشان داده شده است. جهت میدان مغناطیسی با استفاده از قانون دست راست تعیین می‌شود. تصور کنید که دست خود را دور سیم بپیچید و مطمئن شوید که شست به سمت جهت جریان اشاره می‌کند. جهت چرخش انگشتان نشان‌دهنده جهت میدان مغناطیسی است. میدان مغناطیسی تولید شده توسط یک سیم حامل جریان به‌طور مستقیم به مقدار جریان وابسته است و به‌طور معکوس به فاصله از سیم بستگی دارد.
سلنوئید چیست؟
میدان مغناطیسی در یک حلقه حامل جریان
زمانی که سیم حامل جریان به شکل یک حلقه در می‌آید، نیز یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. جهت این میدان را می‌توان دوباره با استفاده از قانون دست راست شناسایی کرد. شست باید به سمت جهت جریان الکتریکی اشاره کند و چرخش انگشتان جهت میدان مغناطیسی را نشان می‌دهد. همان‌طور که در شکل نشان داده شده است، خطوط میدان مغناطیسی به نظر می‌رسد که از یک سمت سیم‌پیچ وارد شده و از سمت دیگر خارج می‌شوند و حلقه‌های خطوط میدان مغناطیسی را تشکیل می‌دهند. به‌طور متعارف، خطوط میدان مغناطیسی از قطب مغناطیسی شمالی به سمت قطب مغناطیسی جنوبی اشاره می‌کنند.
سلنوئید چیست؟
میدان مغناطیسی در یک سلوئید حامل جریان
چه اتفاقی می‌افتد زمانی که تعداد دورها افزایش یابد تا یک سلوئید ایجاد شود؟ از آنجایی که هر دور یک میدان مغناطیسی خاص خود را ایجاد می‌کند، میدان مغناطیسی کل یک سری حلقه‌های سیم برابر با مجموع میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط هر حلقه/دور است. زمانی که حلقه‌ها افزایش یابند و به هم نزدیک شوند، سلوئید یک میدان مغناطیسی یکنواخت تولید می‌کند که مشابه آنچه توسط یک آهنربای میله‌ای تولید می‌شود، است. با استفاده از قانون دست راست، می‌توان جهت خطوط میدان مغناطیسی را تعیین کرد که از یک ورودی سلوئید وارد شده و از ورودی دیگر خارج می‌شود. خطوط میدان مغناطیسی در داخل سلوئید موازی و به هم نزدیک هستند و در خارج از سلوئید فاصله بیشتری دارند، به این معنی که میدان مغناطیسی درون سلوئید قوی‌تر از میدان مغناطیسی خارجی است.
سلنوئید چیست؟
میدان مغناطیسی درون سلوئید به طور مستقیم با تعداد دورها و جریان متناسب است و به طور معکوس با طول سیم نسبت دارد. برای افزایش میدان مغناطیسی تولید شده توسط یک سلوئید، می‌توان مقدار جریان را افزایش داد و یا تعداد دورها را افزایش داد. راه دیگری برای افزایش میدان مغناطیسی تولید شده، وارد کردن یک ماده فرومغناطیسی به داخل سیم‌پیچ است. این کار باعث افزایش میدان مغناطیسی کل می‌شود زیرا ماده فرومغناطیسی خود به یک آهنربا تبدیل می‌شود. ترکیب هسته فرومغناطیسی و سلوئید به‌طور معمول به عنوان “آهنربای الکتریکی” شناخته می‌شود. با این حال، سلوئید به تنهایی و بدون هیچ هسته‌ای به‌طور تکنیکی یک آهنربای الکتریکی است.
شعبه بابل: پل کارگر به سمت کشوری، روبروی ماکروویو، جنب فروشگاه جانبو
شعبه ساری: خیابان مهدیه، نبش بهمن شرقی