آهنربای تک قطبی چیست؟

اهنربای تک قطبی

آهنربای تک قطبی چیست، سوالی که خیلی از دانشجویان به دنبال پاسخ آن هستند و البته بسیاری براین باوراند که چیزی به نام آهنربای تک قطبی وجود ندارد و این موضع ناقض قانون های فیزیکی است با ما همراه باشید تا باهم گپی بزنیم در مورد آهنربای تک قطبی

اما بذارید از خودمون بپرسیم اصلا چرا آهنربای تک قطبی؟

مگر چه ویژگی منحصر به فردی در آن هست که این همه زحمت بکشیم برای بدست آوردن آن؛ دقت کنید آهنربای تک قطبی دقیقا مانند یک منبع انرژی خالص مثل باتری می باشد که کافیه صرفا از آن استفاده کنید! و خیلی از قوانین موجود در فیزیک بخصوص قانون لنز در مورد تولید ولتاژ از شار این نوع آهنربا ناتوان هستند(قانون لنز: یکی از قوانین مهم در شاخه الکترومغناطیس می‌باشد. این قانون به بررسی کنش و واکنش نیروهای القاگر و القاشده می‌پردازد. بر اساس این قانون جهت جریان القا شده همواره بر خلاف جهت نیروی القاگر می‌باشد. این قانون را می‌توان به عنوان نمونه‌ای از قانون سوم نیوتن نیز عنوان کرد.)

 

اگر قانون لنز نباشد مگر چه می شود؟

خوب جواب بسیار سادس، عملا خیلی ساده می توان انرزی تولید کرد، بگذارید با توضیح عملی، این موضوع را برایتان روشن کنم؛

ما یک ژنراتور داریم و خیلی راحت می توانیم آن را با دست بچرخانیم اگر درهمین حال ولت متری(دستگاهی که ولتاژ را نشان می دهد) به دو سر ژنراتور وصل کنیم یک عدد خاص را نشان می دهد مثلا 20ولت (در این آزمایش مقدار جریان مدنظر نیست)

حال اگر یک مصرف کننده مثلا یک لامپ را به ژنراتور وصل کنیم و این بار یک ولت سنج و آمپر سنج نیز در مدار قرار بدهیم و بخواهیم دوباره با دست ژنراتور را بچرخانیم خواهید دید محور ژنراتور بسیار سفت شده و چرخیدن آن به سختی ممکن پذیر است از طرفی هم اگر باز ولتاژ را اندازه بگیرید خواهید دید با وجود سختی زیاد در چرخواندن محور(شفت) ولتاژ نیز مثلا 15 ولت می شود

تمام آنچه که گفته شد اثر قانون لنز می باشد و اگر دنبال علت آن هستید می توانید از کتاب های مرجع ماشین های الکتریکی که ترجمه شده اند و در بازار موجود هستند مثل “بین بهارا” و “P.C.Sen ترجمه دکتر مهرداد عبادی” استفاده نمایید.

 

اما چگونه؟

تصور کنید ما یک رتور داریم پوشیده شده از آهنربا و در مقابل آن نیز یک استاتور پوشیده شده از آهنربا قرار دارد و آهنرباها به گونه ای بروی رتور و استاتور پخش شده اند که قطب های هم نام رو به روی هم قرار گرفته اند

در این حالت کافیست بین رتور و استاتور زاویه ای خاص ایجاد کنیم و در نهایت شاهد چرخیدن رتور خواهید بود این در حالیست که هیچ برقی نیز استفاده نکرده ایم به این پروژه یک موتور آهنربایی می گویند و کافیست آن را به یک ژنراتور معمولی وصل کرده و از آن برق نیز تولید کنید، در زیر می توانید ویدیویی از این نوع موتورها را مشاهده نمایید

تا اینجا همه چیز عالی بود ولی یک “اما” بزرگ اینجا موجود هست که عملا باعث می شود رتور نچرخیده و در حالت ارتعاش قرار بگیرد و آن نیز اثر میدان دوم آهنربا ها می باشد که در پشت استاتور و درون رتور ایجاد می شود و همین میدان سبب قفل شدن موتور ما می شود

پس اینجا ما نیاز به یک آهنربای تک قطبی داریم، در زیر می توانید یک نمونه از آن را که توسط یک جوان پاکستانی تولید شده است را ببینید که ادعا می کند توانسته برق تولید کند و البته از ویدیو آن نیز همین موضوع اثبات می شود(هسته استفاده شده توسط این شخص آلومینیوم می باشد)

چگونه اهنربای تک قطبی بسازیم؟

به دو روش این کار امکان پذیر است؛ در روش اول ما بصورت ذاتی آهنربای تک قطبی نمی سازیم بلکه با ایجاد تلفات بسیار بالا در یک سمت آهنربا عملا آن را غیرفعال می کنیم و در نهایت تنها از یک سمت آهنربا شار خالص خواهیم داشت اما در روش دوم این کار به صورت ذاتی صورت می گیرد که در ادامه توضیح خواهیم داد.

 

روش اول؛

در این روش هدف ایجاد تلفات گسترده است اما چه نوع اتلافی برای این هدف مناسب است؟

بهترین نوع تلف در این زمینه تلفات Eddy Current  می باشد که در حالت شدید خود صرفا گرما تولید می کند در این حالت با قرار دادان یک شیلد مغناطیسی(محافظ) باعث می شوید شار نتواند به مسیر عادی خود ادامه دهد و درواقع به نحوی مانع خروج شار می شوید، مسلما برای مانع شدن خروج شار باید از عناصری با چگالی بسیار بالا استفاده کرد مانند سرب که به دیوار سربی نیز معروف است و از آن برای جلوگیری از تششعات هسته ای نیز استفاده می شود. اما این روش بسیار گران می باشد و همچنین بدلیل چگالی بالا وزن بالایی نیز دارد در این حالت بسراغ همان تلفات دوست داشتنی Eddy Current می رویم و تنها یک قطعه آهنی را به سمتی از آهنربا که قصد داریم میدان آن حذف گردد متصل می نماییم. در پست زیر به صورت مفصل در مورد شیلد مغناطیسی و نحوه ایجاد اهنربای تک قطبی توضیح داده ایم؛

در ادامه بخوانید  چگونه آهنربای تک قطب بسازیم

اما از آن جایی که ما خود همواره تاکید بر اثبات علمی وقایع داریم و صرفا ابراز یک نظریه را کافی نمی دانیم در آموزش نرم افزار Ansys Maxwell در یکی از قسمت ها این ویژگی را به همراه شبیه سازی دقیق اثبات کرده ایم

در ادامه بخوانید  آموزش ویدیویی Ansys Maxwell به زبان فارسی

 

روش دوم؛

در این روش همانطور که گفته شد در آزمایشگاه های بسیار پیشرفته محققان بروی ساخت یک منوپل کار می کنند که نمونه ی آن محققان دانشگاه Aalto  و کالج Amherst فنلاند بودند که توانستند برای اولین بار یک نمونه از آن را به نمایش بگذارند، در ادامه می توانید ویدیو ارسالی توسط دانشگاه Aalto فنلاند را مشاهده نمایید.

به زبان ساده یک تک قطبی؛ آهنربایی هست که تنها یک قطب N یا S دارد.

در ادامه بخوانید  آموزش ساخت آهنربای تک قطبی

حاشیه ها؛

همچنان برخی قویا مدل روش دوم را انکار می کنند و البته در مورد روش اول تقریبا جای هیچ شکی نیست زیرا در آهنربای هارد دیسک  کامپیوتر خودتان نیز از این ویژگی استفاده شده است و البته شیلد مغناطیسی سابقه ای طولانی در حفاظت موتور های نیز در دستگاه های کوچک بر عهده داشته است.

به دلیل کاربرد زیاد شیلد مغناطیسی حتی شاهد حضور آن در بلندگوها نیز هستیم تا اجازه ندهد میدان مغناطیسی آن روی اشیاء(مانیتور ها و…) اطراف اسپیکر تاثیر بگذارد.

خرید و تهیه آن؛

اگر در اینترنت در این مورد جستجو نمایید سایت های مطرحی در این مورد خواهید یافت از جمله؛

آمازون و علی بابا که هر دو فروشگاه های آنلاین جهانی می باشند.

آمازون

در این وب سایت لینکی هست با عنوان

 “Cafe Press – Monopole – Rectangle Magnet, 2″x3″ Refrigerator Magnet

که ادعا می کند آهنربای تک قطبی با قیمت 5 دلار(18 هزارتومان) می فروشد اما نظر یکی از خریداران را در زیر که از این محصول استفاده کرده است می بینیم؛

This is just a fridge decoration magnet, with monopole magnet and picture on it. Not an actual monopole magnet. But I guess I should have guessed that by the picture and description. Works good for holding papers on your fridge or filing cabinet though

ترجمه کوتاه متن مشتری؛

این یه آهنربای رودری یخچاله با یه عکس روش نه یه آهنربای تک قطبی واقعی، البته من با توجه به توضیحات باید اینو حدس میزدم. این فقط به درد نگه داشتن برگه روی یخچال و کابیت میخوره.

علی بابا

در این وب سایت نیز فروشندگان زیادی مدعی فروش آهنربای تک قطبی هستند که نیاز به بررسی دارد(اکثر این شرکت ها چینی می باشند!)

 

توصیه ما

به هرحال ما هیچگاه روش دوم را توصیه نمی کنیم زیرا اگر در این روش(دوم) حتی موفق هم بشوید اثر آن بسیار ناپایدار خواهد بود و اصولا نیاز به دمای بسیار پایینی برای نگه داشتن این حالت گذرا خواهید داشت، پس اگر در تحقیقات خود به آهنربای تک قطبی نیاز پیدا کردید توصیه ما استفاده از روش اول می باشد

فراتر از این روش

اما روش دیگری برای تولید برق به نام “انرژی رایگان” وجود دارد که بسیار قابل اعتمادتر از این روش می باشد و اصلا نیازی به آهنربای منوپل ندارد و هم اکنون تیم PowerEn در حال کار روی این پروژه با نام “نیروگاه خانگی” هستند.

 

1415866183_Internet_Download_Manager      دانلود ویدیو انواع حالت ژنراتور با آهنربای تک قطبی | با حجم 10 مگابایت

1415866183_Internet_Download_Manager      دانلود ویدیو تولید برق رایگان – پسر پاکستانی | با حجم 175 مگابایت

1415866183_Internet_Download_Manager      دانلود ویدیو دانشگاه Aalto در زمینه تولید آهنربای تک قطبی | با حجم 12 مگابایت

 

راستي! براي دريافت مطالب جديد در کانال تلگرام PowerEn عضو شويد.

تلگرام

 

آهنربای تک قطبی چیست؟
4.3 (86.67%) 3 votes
گرایش مورد علاقه ام ماشین های الکتریکی، بخصوص شار محورها هست - عاشق کار با نرم افزار مکسول هستم - به زودی ایده خودم رو که نیروگاه خانگی هست راه اندازی می کنم و تموم موفقیت های داشته و نداشتم رو مدیون کسی هستم که بدون هیچ چشم داشتی کنارم موند. و واقعا خوشحال می شم بتونم کمکتون کنم.

دیدگاه بگذارید

اولین دیدگاه را از آن خود کنید!

اطلاع از
avatar
wpDiscuz