Những ứng dụng của nam châm trong cuộc sống? Ví dụ?

1. Nam châm là gì?

Nam châm hẳn là một vật dụng quen thuộc với nhiều người. Hầu như trong chúng ta ai cũng từng tiếp xúc qua với nó. Nam châm có khả năng hút các vật liệu bằng sắt, thép hay hút đẩy các cục nam châm khác.

Nam châm hay còn được gọi là vật liệu từ tính có thể được tìm thấy trong tự nhiên hoặc được chế tạo dưới bàn tay của con người. Nam châm được cấu tạo bởi hai cực, đó là cực Bắc và cực Nam. Đồng cực thì đẩy nhau, trái cực thì hút nhau,đồng thời xung quanh nam châm cũng có một từ trường bao quanh. Các cực nam châm luôn song hành với nhau, dù cắt ngắn nam châm cũng không thể phân tách được hai cực của nó.

2. Những ứng dụng của nam châm trong cuộc sống:

Nam châm có rất nhiều ứng dụng đa dạng trong đời sống như các thiết bị nhỏ hàng ngày chúng ta vẫn thường dùng ( loa, thiết bị âm thanh, thiết bị nhà bếp, thiết bị chống trộm, đồ chơi trẻ em,…). Sau đây là một số công dụng của nam châm mà chúng ta thường gặp trong cuộc sống.

Nam châm là một la bàn giúp xác định phương hướng. Trái đất cũng là một nam châm khổng lồ chính vì thế mà các nam châm cũng là la bàn luôn chỉ hướng Bắc tại mọi thời điểm. La bàn từ nam châm giúp con người khi không tìm ra đường đi có thể xác định được phương hướng chính xác.

Nam châm điện được ứng dụng trong thiết bị báo động chống trộm bằng cách sử dụng thiết bị chuyển mạch liên kết với nhau bên trong hệ thống báo động. Các thiết bị này phát hiện những thay đổi trong từ trường gây ra bởi những kẻ xâm nhập trái phép và kết nối với âm thanh báo động để cảnh báo cho chủ nhà. Ngoài ra chuông báo động còn được sử dụng rộng rãi ở các bệnh viện, trường học, bến xe, chung cư… để cảnh báo hỏa hoạn.

Nam châm có thể thay thế các ca phẫu thuật khó để lấy dị vật là các mạt sắt li ti rơi vào mắt bệnh nhân hay các đầu đạn nằm ở vị trí không can thiệp được một cách an toàn và hiệu quả hơn. Nhờ khả năng hút được kim loại, nam châm dễ dàng làm dịch chuyển mạt sắt và hút chúng ra ngoài, tránh để lại tổn thương cho các bộ phận quan trọng như phương pháp phẫu thuật. Bên cạnh đó, nam châm còn giúp điều trị bệnh viêm khớp, tăng tuần hoàn máu… khi sử dụng trong thiết bị hỗ trợ điều trị y tế như máy hút máu, máy hút đờm, và thiết bị điều trị đau nhức cơ xương khớp. Chúng giúp tạo ra một từ trường trong các thiết bị này để thu hút và loại bỏ các tạp chất trong cơ thể hoặc tạo cảm giác thư giãn cho cơ bắp. Đồng thời nam châm còn thể điều trị ung thư. Các bác sĩ tiêm chất lỏng từ tính vào khu vực ung thư và sử dụng một nam châm cực mạnh để tạo nhiệt trong cơ thể. Hơi nóng giết chết các tế bào ung thư mà không gây hại cho các cơ quan khỏe mạnh. Ngoài ra máy chụp cộng hưởng từ còn là một thiết bị y tế quan trọng từ ứng dụng của nam châm. MRI sử dụng từ trường mạnh để tạo ra tín hiệu vô tuyến giống như radar từ bên trong cơ thể; sử dụng tín hiệu để tạo ra một bức tranh rõ ràng; chi tiết về xương, nội tạng và các mô khác. Các nam châm sử dụng trong máy MRI rất mạnh – mạnh hơn hàng ngàn lần so với nam châm thông thường.

3. Ví dụ về những ứng dụng của nam châm:

 Dựa trên ứng dụng của nam châm điện, người ta đã tạo ra loa điện theo nguyên lý nam châm Ferrite. Khi âm thanh vào loa, các cuộn dây bên trong nó tạo ra một từ trường xoay chiều. Điều này làm loa rung động, tạo ra âm thanh tăng dần. Loa điện được sử dụng hầu hết ở các trạm phát thanh hay loa thông báo trong các tòa nhà chung cư, trường học, bệnh viện…

Trong điện tử, nam châm cũng rất hữu ích để lưu trữ và thu thập thông tin. Trong quá khứ, phương tiện truyền thông đã được lưu trữ trên các hồ sơ và băng cassette. Mã từ của nam châm còn được dùng để truyền các thông tin mật. Tính đến năm 2014, trên thế giới đã có các máy tính giải mã mã từ để đọc. Nam châm còn được sử dụng trong ổ cứng và đầu đọc/ghi ổ cứng để lưu trữ và truy xuất dữ liệu. Khi đĩa từ quay, nam châm thanh tròn được sử dụng để đọc hoặc ghi dữ liệu từ/ra các vùng trên mặt đĩa từ.

Nam châm còn được sử dụng rộng rãi trong các động cơ điện. Chúng hoạt động theo nguyên lý sau: Điện đi qua một số cuộn dây quấn quanh một mẩu kim loại nhỏ. Nam châm vĩnh cửu được cố định gần rotor, sức mạnh từ trường có được thông qua kim loại tiếp xúc với các đầu của dây như quay cánh quạt. Chúng ta có thể tìm thấy chúng trong động cơ điện cực kỳ mạnh mẽ của những chiếc ô tô. Nam châm còn là bộ phận quan trọng trong các thiết bị như bộ lọc từ, bộ phân loại và băng chuyền để tách và loại bỏ các vật liệu từ trong quá trình sản xuất. Chúng cũng có thể được sử dụng trong cảm biến vị trí và các ứng dụng điều khiển chính xác khác.

Nam châm còn được sử dụng rất nhiều trong đồ chơi của trẻ em như đồ chơi bi xếp hình thông minh, đồ chơi gỗ, ghép hình… là những món đồ chơi thường sử dụng nam châm nhất. Viên bi xếp hình được rất nhiều phụ huynh mua sắm cho trẻ chơi để kích thích sự sáng tạo. Tuy nhiên, cần cẩn thận và tìm hiểu kỹ khi cho trẻ chơi những đồ chơi có nam châm để tránh gây hưởng đến trẻ.

Các máy bán hàng tự động hoạt động nhờ nam châm bằng cách phân loại tiền xu khi vào máy và sắp xếp bên trong. Ngoài ra chúng còn có khả năng kiểm tra tiền giấy và kiểm tra xem có bụi từ trong mực in của tiền hay không. Đây là một ứng dụng cực kỳ thú vị và mang tính đột phá rất lớn.

Ngoài ra trong các cửa hàng quần áo hoặc các siêu thị, khi bạn mua các món hàng như quần áo sẽ có một cục nhựa màu đen có gắng nam châm trong đó. Cái đó người ta gọi là chíp từ hoặc chíp chống trộm. Với cấu tạo là một khối nhựa có gắng một viên nam châm tròn. Cách này giúp phòng tránh được mất cắp các hàng hóa khó kiểm tra và lấy trộm ở các cửa hàng.

Nhờ lực hút của nam châm mà chúng ta có thể lợi dụng để kết dính một số thứ như giấy note trên tủ lạnh, cửa, bảng từ… Ngoài ra còn có thể ứng dụng vào các loại cửa sổ khi đóng chốt, các vật dụng treo tường như đồng hồ, kệ bếp… giúp tiết kiệm không gian sống. Nam châm cũng được sử dụng trong các thiết bị như ổ cắm điện không dây, bảng điều khiển cảm ứng, khóa từ và các thiết bị điện tử khác để tạo ra kết nối hoặc giữ chặt các thành phần

Trong quá trình đi biển, khai thác dầu mỏ hoặc dầu khí, khoan giếng ngoài khơi thì các loại nam châm rà tìm kim loại có móc sẽ là một trong những ứng dụng rất hữu ích cho quá trình tìm kiếm sắt hoặc di chuyển các đồ vật dưới đáy biển. Chỉ cần buộc dây thừng vào móc của chúng và quăng xuống nước, bạn sẽ trục vớt được những tấm sắt rỉ hay phục vụ di chuyển các tấm sắt đến những nơi hiểm trở, khắc nghiệt của đại dương.

Nam châm điện có thể dùng như một thiết bị rà soát kim loại, mảnh vụn của bom hoặc bom chưa nổ còn sót loại dưới mặt đất sau chiến tranh hoặc các loại bẫy nguy hiểm của kẻ gian. Trong khai khoáng mỏ; nam châm còn được sử dụng trong máy phân loại từ tính để tách quặng kim loại hữu ích khỏi đá nghiền.

Nam châm còn là nguồn năng lượng sử dụng trong các ứng dụng như động cơ điện, máy phát điện, hệ thống truyền động và các thiết bị năng lượng tái tạo.

Trong chế biến thực phẩm; nam châm giúp loại bỏ các bit kim loại nhỏ khỏi ngũ cốc và thực phẩm khác. Nông dân cũng sử dụng nam châm để tách những mảnh kim loại mà bò ăn ngoài đồng bằng cách con bò nuốt nam châm với thức ăn của nó; khi nam châm di chuyển qua hệ thống tiêu hóa của động vật; chúng sẽ hút các mảnh kim loại hợp lại với nhau sau đó thải ra ngoài theo đường hậu môn.