امیدواریم از خواندن این پست لذت ببرید

اگر به دنبال یادگیری حرفه‌ای هستید توصیه می‌کنیم نگاهی به لینک زیر داشته باشید

آموزش‌های تخصصی

آهنربای تک قطبی چیست

اهنربای تک قطبی

آهنربای تک قطبی چیست، سوالی که خیلی از دانشجویان به دنبال پاسخ آن هستند و البته بسیاری بر این باورند که چیزی به نام آهنربای تک‌قطبی وجود ندارد و این موضع ناقض قانون‌های فیزیکی است.

عمدتاً این پدیده با شیلد مغناطیسی اشتباه گرفته می‌شود، پس از بررسی آهنربای تک‌قطبی، در پایان نیز در نرم‌افزار مکسول با یکدیگر تاثیر شیلد مغناطیسی را به‌صورت سه‌بعدی بر عملکرد آهنربا ارزیابی خواهیم نمود.

اما بذارید از خودمون بپرسیم اصلاً چرا آهنربای تک‌قطبی مهم است؟

مگر چه ویژگی منحصربه‌فردی در آن است که این‌همه زحمت بکشیم برای به‌دست‌آوردن آن؛ دقت کنید آهنربای تک‌قطبی دقیقاً مانند یک منبع انرژی خالص مثل باتری می‌باشد که کافیه صرفاً 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 به‌عنوان نمونه‌ای از قانون سوم نیوتن نیز عنوان کرد.)

اگر قانون لنز نباشد مگر چه می‌شود؟

خوب جواب بسیار سادس، عملاً خیلی ساده می‌توان انرژی تولید کرد، بگذارید با توضیح عملی، این موضوع را برایتان روشن کنم؛

ما یک ژنراتور داریم و خیلی راحت می‌توانیم آن را با دست بچرخانیم اگر در همین حال ولت متری (دستگاهی که ولتاژ را نشان می‌دهد) به دو سر ژنراتور وصل کنیم یک عدد خاص را نشان می‌دهد مثلاً ۲۰ ولت (در این آزمایش مقدار جریان مدنظر نیست)

حال اگر یک مصرف‌کننده مثلاً یک لامپ را به ژنراتور وصل کنیم و این بار یک ولت‌سنج و آمپرسنج نیز در مدار قرار بدهیم و بخواهیم دوباره با دست ژنراتور را بچرخانیم خواهید دید محور ژنراتور بسیار سفت شده و چرخیدن آن به‌سختی ممکن پذیراست از طرفی هم اگر باز ولتاژ را اندازه بگیرید خواهید دید با وجود سختی زیاد در چرخاندن محور (شفت) ولتاژ نیز به‌جای ۲۰ ولت به عدد ۱۵ ولت رسیده است.

تمام آنچه که گفته شد اثر قانون لنز می‌باشد و اگر دنبال علت آن هستید می‌توانید از کتاب‌های مرجع ماشین‌های الکتریکی که ترجمه شده‌اند 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 که از آهنربا پوشیده شده است و در مقابل آن نیز یک استاتور پوشیده شده از آهنربا قرار دارد و آهنرباها به‌گونه‌ای بروی رتور و استاتور پخش شده‌اند که قطب‌های هم‌نام روبه‌روی هم قرار گرفته‌اند.

در این حالت کافیست بین رتور و استاتور زاویه‌ای خاص ایجاد کنیم و در نهایت شاهد چرخیدن رتور خواهید بود این در حالی است که هیچ برقی نیز استفاده نکرده‌ایم به این پروژه یک موتور آهنربایی می‌گویند و کافیست آن را به یک ژنراتور معمولی وصل کرده و از آن برق نیز تولید کنید، در زیر می‌توانید ویدئویی از این نوع موتورها را مشاهده نمایید

تا اینجا همه چیز عالی بود ولی یک “اما” بزرگ اینجا وجود دارد که عملاً باعث می‌شود رتور نچرخیده و در حالت ارتعاش قرار بگیرد و آن نیز اثر میدان سمت دوم آهنرباها می‌باشد که در پشت استاتور و درون رتور ایجاد می‌شود و همین میدان سبب قفل شدن موتور ما می‌شود، به‌صورت تئوری برای به چرخش درآمدن این موتور به آهنربای تک‌قطبی نیازمندیم!

چگونه آهنربای تک قطبی بسازیم

به دو روش این کار امکان‌پذیر است؛ در روش اول ما به‌صورت ذاتی آهنربای تک‌قطبی نمی‌سازیم بلکه با ایجاد تلفات بسیار بالا در یک سمت آهنربا عملاً آن را غیرفعال می‌کنیم و در نهایت تنها از یک سمت آهنربا شار خالص خواهیم داشت اما در روش دوم این کار به‌صورت ذاتی صورت می‌گیرد که در ادامه این دو روش توضیح داد خواهد شد.

روش اول ساخت تک‌قطبی

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 می‌باشد که در حالت شدید خود صرفاً گرما تولید می‌کند. در این حالت با قرار دادان یک شیلد مغناطیسی (محافظ) باعث می‌شوید شار نتواند به مسیر عادی خود ادامه دهد و درواقع به نحوی مانع خروج شار می‌شوید، مسلماً برای مانع شدن خروج شار باید از عناصری با چگالی بسیار بالا مانند؛ سرب که به دیوار سربی نیز معروف است و از آن برای جلوگیری از تشعشعات هسته‌ای نیز استفاده می‌شود، بهره گرفت.

اما این روش بسیار گران می‌باشد و همچنین به دلیل چگالی بالا، وزن بالایی نیز خواهیم داشت. در این حالت به سراغ همان تلفات دوست‌داشتنی Eddy Current می‌رویم و تنها یک قطعه آهنی را به سمتی از آهنربا که قصد داریم میدان آن حذف گردد متصل می‌نماییم.

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

در ادامه بخوانید  آموزش نرم افزار Ansys Maxwell

روش دوم ساخت تک قطبی

در این روش همانطور که گفته شد در آزمایشگاه‌های بسیار پیشرفته محققان بروی ساخت یک منوپل کار می‌کنند که نمونهٔ آن محققان دانشگاه Aalto و کالج Amherst فنلاند بودند که توانستند برای اولین‌بار یک نمونه از آن را به نمایش بگذارند، در ادامه می‌توانید ویدئو تهیه شده توسط دانشگاه Aalto فنلاند را مشاهده نمایید.

به زبان ساده یک تک‌قطبی؛ آهنربایی هست که تنها یک‌قطب N یا S دارد.

حاشیه‌های آهنربای تک قطبی

همچنان برخی قویاً مدل روش دوم را انکار می‌کنند و البته در مورد روش اول تقریباً جای هیچ شکی نیست زیرا در آهنربای هارددیسک کامپیوتر خودتان نیز از این ویژگی استفاده شده است و البته شیلد مغناطیسی سابقه‌ای طولانی در حفاظت موتورهای الکتریکی در دستگاه‌های 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 (مانیتورها و…) که در اطراف اسپیکر قرار گرفته‌اند تاثیر بگذارد.

خرید و تهیه آهنربای تک قطبی

اگر در اینترنت در این مورد جستجو نمایید سایت‌های مطرحی در این زمینه خواهید یافت از جمله آمازون و علی‌بابا که هر دو فروشگاه‌های آنلاین جهانی می‌باشند.

خرید آهنربای تک قطبی از آمازون

در این وب‌سایت لینکی هست با عنوان

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

که ادعا می‌کند آهنربای تک‌قطبی با قیمت ۵ دلار (۱۴۰ هزار تومان) می‌فروشد اما نظر یکی از خریداران را که از این محصول استفاده کرده است می‌بینیم؛

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 تک‌قطبی واقعی، البته من باتوجه‌به توضیحات باید این و حدس می‌زدم. این فقط به درد نگه‌داشتن برگه روی یخچال و کابینت میخوره.

خرید آهنربای تک قطبی از علی بابا

در این وب‌سایت نیز فروشندگان زیادی مدعی فروش آهنربای تک‌قطبی هستند که نیاز به بررسی دارد (اکثر این شرکت‌ها چینی می‌باشند!)

توصیه ما در مورد آهنربای تک قطبی

به‌هرحال ما هیچگاه روش دوم را توصیه نمی‌کنیم زیرا اگر در این روش (دوم) حتی موفق هم بشوید اثر آن بسیار ناپایدار خواهد بود و اصولاً نیاز به دمای بسیار پایینی برای نگه‌داشتن این حالت گذرا خواهید داشت، پس اگر در تحقیقات خود به آهنربای تک‌قطبی نیاز پیدا کردید توصیه ما استفاده از روش اول می‌باشد.

آهنربای تک قطبی و کلاهبرداری

اگر ایده تولید برق با استفاده از آهنربای تک‌قطبی را در ذهن خود می‌پرورانید مشکلی ندارد! ما حتی شما را هم تشویق می‌کنیم! چرا که عمده مخترعین در ابتدا مورد تمسخر قرار می‌گرفتند ولی چیزی که در مورد آن مطمئن هستیم؛ در حال حاضر آهنربای تک‌قطبی به‌صورت یک محصول در اینترنت یافت نمی‌شود و قدم گذاشتن در این وادی تنها سبب ازدست‌رفتن سرمایه شما خواهد شد.

روش‌های بسیار زیادی برای تولید انرژی رایگان وجود دارد که می‌توان به؛ پسماندهای انرژی مانند آب جاری فاضلاب ساختمان‌های شهری، نیروی باد، انرژی خورشیدی و … اشاره کرد که از نظر بنده بهتر است بروی آنها تمرکز کنید

شبیه‌سازی شیلد مغناطیسی در مکسول

در این قسمت می‌خواهیم با استفاده از نرم‌افزار Ansys Maxwell میدان‌های مغناطیسی دو آهنربا را که یکی بدون شیلد و دومی با شیلد می‌باشد را بررسی نماییم و درنهایت نشان دهیم که قراردادن یک شیلد به‌ظاهر ساده چقدر می‌تواند در هدفمند کردن میدان‌های مغناطیسی یک Magnet تاثیر گذار باشد.

سؤالات متداول آهنربای تک‌قطبی

آیا آهنربای تک قطبی وجود دارد؟

بله ولی به دلیل ناپایداری بسیار بالای آن، این ایده در حد تست‌های آزمایشگاهی باقی‌مانده است. دانشگاه Aalto و کالج Amherst در فنلاند برای نخستین‌بار توانستند نمونه‌ای از یک تک‌قطبی را به نمایش بگذارند.

آهنربای تک قطبی مصنوعی چیست؟

در این حالت با قرار دادان یک شیلد مغناطیسی (محافظ) در یک سمت یک آهنربای معمولی دوقطبی، سبب می‌شویم شار نتواند به مسیر عادی خود ادامه دهد، در این روش درواقع با ایجاد تلفات بسیار زیاد مانع خروج شار می‌شویم، توجه داشته باشید این روش مناسب تولید انرژی نیست.

آیا منبع انرژی یک تک قطبی بی‌پایان است؟

مسلماً خیر، تک‌قطبی نیز مانند یک آهنربای معمولی حاوی شار پسماند می‌باشد که با گذر زمان مقدار آن کم شده و درنهایت تبدیل به یک‌تکه فلز عادی خواهد شد.

آپدیت:

لینک آهنربای تک قطبی در وب‌سایت آمازون حذف گردیده است که به معنی حذف آن از سوی فروشنده می‌باشد. ۱۳۹۷/۱۲/۱۸

راستی! برای دريافت مطالب جديد در کانال تلگرام PowerEn و یا پیج اینستاگرم PowreEn عضو شويد.

تلگراماینستاگرام
نظر شما دراین‌باره چیست؟

لطفا در این بخش تنها نظر خود را در رابطه با موضوع فوق ارسال بفرمایید. به منظور افزایش کیفیت محتوا، نظرات ارسالی خارج از موضوع این مقاله، تایید نمی‌شوند.

لطفا سوالات خود را در بخش پاورلند ارسال بفرمایید. در آنجا تمامی مهندسین برق پاسخگوی شما خواهند بود.

مهندس سیاه تیری
گرایش مورد علاقه‌ام ماشین‌های الکتریکی، بخصوص نوع دایرکت درایوها هست - عاشق کار با نرم‌افزارهای تخصصی هستم - هدفم انتقال تمام دانش تخصصی هست که در طی سال‌ها فعالیت به‌صورت پروژه محور (برای شرکت‌ها و افراد) کسب کردم و واقعاً خوشحال می شم بتونم کمکتون کنم. تموم موفقیت‌های داشته و نداشتم رو مدیون کسی هستم که بدون هیچ چشم داشتی کنارم موند. دانش‌آموخته کارشناسی ارشد برق - قدرت (ماشین‌های الکتریکی و الکترونیک قدرت) - دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی
همراه ما باشید در کانال تلگرام مهندسی برق کانال تلگرام PowerEn
پیشنهاد ویژه PLC
امیدواریم از خواندن این پست لذت برده باشید اگر می‌خواهید در کمتر از ۱ ماه متخصص PLC شوید توصیه می‌کنیم این دوره خاص را از دست ندهید آموزش PLC
بستن

امیدواریم از خواندن این پست لذت برده باشید

x

اگر می‌خواهید در کمتر از ۱ ماه متخصص PLC شوید توصیه می‌کنیم این دوره خاص را از دست ندهید

آموزش PLC

اطلاع رسانی با ایمیل
اطلاع از
guest
12 دیدگاه
جدیدترین
قدیمی‌ترین محبوب‌ترین
Inline Feedbacks
View all comments
من ق
من ق
1 سال پیش

سلام و عرض ادب به دوست‌داران علم. جهت اطلاع از ژنراتور به اصطلاح پاکستانی دروغی بیش نیست اگر به تخته دو لایه زیره دستگاه دقت کنید و میخهایی که به زمین کوبیده میشود و کوبل ژنراتور که یک فنر ضعیف می باشد که بهیچ عنوان نمیتواند ژنراتور در زیر بار را بحرکت درآورد و نکته آخر به لحظه ابتدایی که ژنراتور با دست میچرخد ولی لامپها خاموش هستند دقت کنید

سلیمان
سلیمان
2 سال پیش

باسلام اصل کار موتور جوان پاکستانی کمی مشکل دارد اگربادقت به زنراتور نگاه کنید باسرعتی بسیارپایین می چرخد ودرضمن هرقدراززنراتور بارمی کشد سرعت زنراتور تغیر نمی کند اصلآ بااین سرعت که زنراتوردارد نمی تواند یک لام 100وات را روشن کند.
اما اهنربای تک قطبی که دوستان دنبالش هستند بیشتر بخاطر معلق نگه داشت اجسام است نه تولید انرزی باتشکر

گرایش رشته تحصیلی
سایر
sarbeh
sarbeh
2 سال پیش

یعنی فقط باید آهنربا های داخل روتور رو تک قطبی کرد؟

گرایش رشته تحصیلی
الکترونیک
sarbeh
sarbeh
2 سال پیش

سلام
ببخشید من دقیق متوجه نشدم چرا اون موتور توی ویدیو اول در واقعیت نمیچرخه؟
اگه میشه یکم بیشتر توضیح بدین ممنون میشم

گرایش رشته تحصیلی
الکترونیک
جبرئیل قربانی
جبرئیل قربانی
2 سال پیش

سلام وعرض ادب خدمت همه دوستان فرهیخته وارجمند گروهی رابنام(گروه تولیدانرژی بدون سوخت)راه اندازی کرده ام،جهت نزدیک شدن یارسیدن به فرآیندتولیدانرژی کاملارایگان (free energy)،برای بهره مندی همه انسانهادرهرجای این عالم،بدون توجه به هرنوع مرزبندی سیاسی وزبانی ونژادی ودینی وکشوری . درهمین رابطه ازخردادماه سال94،به لحاظ سهولت برقراری ارتباط،درشبکه تلگرام،فعالت مون روآغازکردیم که اعضای آن متشکل ازمخترعین این راستاازسراسرکشور،دکترومهندسین برق،الکترونیک،مکانیک،مکانیک سیالات،کامپیوتروسایررشته های علمی وتمامی علاقه مندان به مبحث تولید انرژی رایگان( (free energyیاموتورهای بی نیازبه سوخت می باشندکه به عناوین مختلف دراین مقوله فعالیت های تجربی یا نظری داشته ویادارند. مابه دنبال ساخت دستگاه مولدانرژیی هستیم که بدون نیازبه هرنوع سوختی… بیشتر »

سهی
سهی
3 سال پیش

سلام/وقت گذاشتن برای تولید انرژی وقت هدر دادن هست.کلا تولید انرژی یعنی نقض قوانینِ بدیهی ترمودینامیک و نیوتن. تولید انرژی رایگان چیزی نیست که شما امروز جرقش توی ذهنتون خورده باشه از سالیان خیلی دور این ایده ها مطرح و ساخته شده و همیشه شکست خورده. به همه دستگاه های تولید انرژی به ماشین کار دائم گفته میشه که توی اینترنت پر از فیلم هایی هست که طرف وسیله ای ساخته که معمولا دورانی هست و انرژی تولید میکنه ولی همه این ها کاملا دروغ هست در مورد ساخت وسیله ای که با آهنربای تک قطبی کار میکند هم یک… بیشتر »

گرایش رشته تحصیلی
قدرت