نقش مغناطیس در زندگی روزمره، فراتر از چیزی است که تصور می‌کنید و در واقع، بیشتر فناوری‌های روزانه که از آن‌ها استفاده می‌کنیم، تا حد بالایی برای عملکرد صحیح خود به آهن‌رباها نیاز دارند. بنابراین می‌توان گفت که به‌نوعی حیات فعلی ما، وابسته به همین سنگ‌های مغناطیسی است.

اگر به‌دنبال استفاده از این فناوری در زندگی روزمره یا حتی صنعت هستید، پیشنهاد می‌کنیم سری به صفحه خرید آهن ربا بزنید و با تنوع گسترده‌ای از محصولات آشنا شوید.

اگر در محل زندگی خود به محیط اطراف کمی با دقت نگاه کنید، مطمئنا چندین وسیله حساس و مهم را خواهید دید که در هسته مرکزی آن، آهنرباها در حال فعالیت هستند و به‌نوعی نبض زندگی فعلی ما، در دستان آن‌هاست. در ادامه شما را بیشتر با نقش مغناطیس در زندگی روزمره آشنا می‌کنیم و به سراغ تکنولوژی‌هایی می‌رویم که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، اما نمی‌دانیم که در عملکرد اصلی آن در گرو آهنرباها است.

لوازم خانگی

نقش آهنربا در عملکرد صحیح لوازم خانگی، بر کسی پوشیده نیست و مطئمنا می‌دانید که در بسیاری از آن‌ها، آهنربا به‌کار رفته است. با این حال، احتمالا تنها برخی از دستگاه‌ها را با این مشخصات می‌شناسید، در حالی که می‌توان گفت در همه وسایل الکترونیکی خانگی، آهنربا استفاده شده است.

• یخچال و فریزر: آهن‌رباها در درب یخچال استفاده می‌شوند تا درب به‌طور کامل بسته شده و از هدر رفت انرژی جلوگیری شود. همچنین، برخی یخچال‌ها از موتورهای الکتریکی با آهن‌رباهای دائمی برای کمپرسور بهره می‌برند.
• ماشین لباسشویی و ظرفشویی: ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی از موتورهای الکتریکی استفاده می‌کنند که آهن‌رباها در آن به حرکت دادن قطعات و تامین قدرت دستگاه کمک می‌کنند. این موتورها معمولا در چرخش دیگ یا پمپ تخلیه آب نقش دارند.
• جاروبرقی: در موتورهای جاروبرقی از آهن‌ربا استفاده می‌شود تا قدرت مکش را ایجاد کنند. آهن‌رباها در موتور جاروبرقی نیز با ایجاد میدان مغناطیسی، حرکت چرخشی مورد نیاز برای مکش را فراهم می‌کند.
• مایکروویو: در مایکرویو، یک قطعه به‌نام «مگنترو» وجود دارد که به کمک میدان‌های مغناطیسی، امواج مایکروویو تولید کرده و باعث گرم شدن غذا می‌شود.
• مخلوط‌کن: در مخلوط‌کن‌ها از آهنربا برای چرخاندن تیغه‌ها و خرد کردن یا مخلوط کردن مواد غذایی استفاده می‌شود. موتورهای کوچک در این دستگاه‌ها هم با آهنربا کار می‌کنند.
• ساعت‌های دیواری و زنگ‌های هشدار: برخی از ساعت‌ها و زنگ‌های هشدار از آهن‌رباها برای کارکرد موتورهای کوچک استفاده می‌کنند تا عقربه‌ها را به حرکت در بیاورند.
• دستگاه‌های تهویه مطبوع و کولرها: در موتورهای الکتریکی مورد استفاده در پنکه‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع نیز از آهن‌ربا برای چرخاندن پروانه‌ها و انتقال هوا استفاده می‌شود.
• در بازکن‌های برقی و قفل‌های مغناطیسی: برخی از دربازکن‌ها و قفل‌های برقی از آهنربا برای بازوبسته کردن درب استفاده می‌کنند که این موضوع، به امنیت و سهولت استفاده بیشتر کمک می‌کند.

در مواردی که آهن‌ربا نیاز به ساختار محافظتی یا نصب در سطوح خاص دارد، می‌توان از آهنربا فریم دار بهره برد که یکی از کاربردی‌ترین انواع آهن‌ربا در مصارف خانگی و صنعتی است.

وسایل الکترونیکی

در تلویزیون‌های قدیمی CRT، از آهن‌ربا برای هدایت اشعه‌های الکترونی استفاده می‌شد. اما حتی امروزه نیز در بلندگوها، میکروفون‌ها، لپ‌تاپ‌ها، گوشی‌های هوشمند و سنسورهای مغناطیسی، آهن‌رباها نقشی کلیدی دارند.

یکی از قوی‌ترین انواع آهن‌ربا که در تکنولوژی‌های پیشرفته کاربرد زیادی دارد، آهنربا نئودیمیوم است. این نوع آهن‌ربا به دلیل قدرت فوق‌العاده بالا و اندازه کوچک، گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در وسایل الکترونیکی، تجهیزات پزشکی و موتورهای کوچک به‌شمار می‌رود.

• تلویزیون: در لامپ خلاء تلویزیون‌های CRT قدیمی، از آهنربا ها برای هدایت اشعه‌های الکترونی به صفحه‌نمایش استفاده می‌شدند. آهن‌رباها در این نوع تلویزیون‌ها با تولید میدان‌های مغناطیسی می‌توانند اشعه‌های الکترونی را جهت‌دهی کرده تا با برخورد به نقاط خاصی از صفحه، تصویر را تشکیل دهند. با این حال، همچنان آهنربا در بخش‌های دیگر مانند بلندگوهای داخلی یا در ساخت برخی از قطعات تلویزیون‌های امروزی به‌کار گرفته می‌شوند.
• کامپیوتر و گوشی‌ها: در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها، سنسور قطب‌نما از آهن‌ربا برای شناسایی جهت‌های مغناطیسی استفاده می‌شود. این سنسور نقش مهمی در اپلیکیشن‌های نقشه و ناوبری داشته و به‌عنوان مغناطیس‌سنج نیز شناخته می‌شود. همچنین برخی از کاورها و قاب‌های گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها، به کمک آهنربا به دستگاه متصل می‌شوند. این آهنربا باعث می‌شود تا کارو به‌راحتی به دستگاه چسبیده و به خوبی از آن محافظت کند. همچنین برخی از کاورها می‌توانند با باز یا بسته شدن به‌صورت خودکار، نمایشگر را خاموش و روشن کنند. در بلندگو و میکروفون کامپیوترها و گوشی‌ها هم آهنربا به‌کار رفته تا صدا را به سیگنال‌های مغناطیسی و برعکس تبدیل کنند. در این کاربرد، می‌توان به پورت‌های شارژ مغناطیسی که برای مثال در لپ‌تاپ‌های مکبوک به‌کار رفته‌اند اشاره کرد که با اتصال راحت کابل به دستگاه، از قطع شدن ناگهانی اتصال یا آسیب به پورت جلوگیری می‌شود.
• بلندگوها و میکروفون‌ها: بلندگوها از آهنربا برای تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به صدا استفاده می‌کنند. در این فرآیند، آهنربا و سیم‌پیچ به عنوان اجزای کلیدی عمل می‌کنند. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم‌پیچ عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در اطرف آن ایجاد می‌شود و در نتیجه تعامل این میدان مغناطیسی با میدان مغناطیسی آهنربا، نیروهایی به‌وجود می‌آیند که باعث حرکت سیم‌پیچ می‌شوند. این سیم‌پیچ به دیافراگم یا مخروط بلندگو متصل است و با حرکت آن، هوا مرتعش شده و امواج صوتی تولید می‌شود. شدت و فرکانس صدا نیز به جریان الکتریکی بستگی دارد که در نتیجه، صداهای مختلفی تولید می‌شوند. در میکروفون‌ها، آهنربا ها دقیقا نقش عکس بلندگوها را داشته و صدا را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. در بلندگو، جریان الکتریکی ورودی باعث حرکت دیافرگام و تولید صدا می‌شود، اما در میکروفون، صدا باعث حرکت و تولید جریان الکتریکی می‌شود. این تکنولوژه ساده اما موثر باعث شده است تا آهن‌رباها در بسیاری از دستگاه‌های صوتی کاربرد وسیعی داشته باشند و همچنان یکی از اجزای ضروری در تولید و ضبط صدا به‌شمار می‌آیند.
• ذخیره اطلاعات: هارد دیسک‌های مکانیکی، نوارهای مغناطیسی و کارت‌های اعتباری از جمله بارزترین نمونه‌هایی هستند که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنید و عمکلرد صحیح آن وابسته به آهن‌رباها است. در هارد دیسک‌ها، سطح مغناطیسی آن‌ها باعث تغییر جهت میدان مغناطیسی می‌شود و از طریق همین تغییر جهت‌ها می‌توان داده‌ها را روی آن‌ها ذخیره کرد. هدهای نوشتن و خواندن در هارد دیسک‌ها هم براساس همین تغییر جهت قطبی شدن، می‌توانند داده‌ها را به‌صورت بیت‌های صفر و یک ذخیره کرده یا همین اطلاعات را بخوانند. در نوارهای مغناطیسی هم که از اولین روش‌های ذخیره اطلاعات به‌شمار می‌روند نیز برای بایگانی داده‌ه در حجم بالا و بلندمدت از همین میدان‌های مغناطیسی استفاده شده است. در کارت‌های اعتباری هم از خاصیت مغناطیسی برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌شود. در این کارت‌ها، یک لایه نوار مغناطیسی وجود دارد که اطلاعات مربوط به حساب بانکی را ذخیره می‌کنند و با عبور دادن آن از دستگاه کارت‌خوان، اطلاعات از روی نوار خوانده می‌شود.
• قفل‌های مغناطیسی: این نوع از قفل‌ها، یکی از انواع جدید سیستم‌های قفل‌گذاری هستند که از خاصیت مغناطیسی برای قفل و باز کردن درب‌ها استفاده می‌کنند. وقتی درب بسته می‌شود، آهن‌ربا با ایجاد نیروی مغناطیسی، بخش فلزی قفل را جذب کرده و درب بسته می‌شود. برای باز کردن هم که معمولا از یک سویچ الکترونیکی، کارت مغناطیسی یا رمز عبور استفاده می‌شود، نیروی مغناطیسی کاهش یافته و یا قطع می‌شود. این نوع قفل‌ها معمولا دارای نیروی مغناطیسی قوی هستند که می‌توانند در برابر تلاش‌های غیرمجاز برای باز کردن درب مقاوم باشند. عدم نیاز به زبانه‌های پیچیده مکانیکی از جمله مهم‌‌ترین مزیت این قفل‌ها به‌شمار می‌رود.
• پدهای شارژ بی‌سیم: فناوری شارژ بی‌سیم که امروزه در اکثر گوشی‌های هوشمند و دیگر وسایل خانه وجود دارد، از القای مغناطیسی استفاده می‌کنند که باز هم آهن‌رباها نقش اساسی در این تکنولوژی جدید و رو به جلو دارند.

خودروها

عملکرد صحیح سیستم‌های مختلف در خودروها هم به آهنرباها بستگی دارد و در چندین کاربرد مختلف خودروها به‌کار می‌روند.

• موتورهای الکتریکی: در خودروهای برقی و هیبریدی، آهنرباها در موتورهای الکتریکی برای تولید نیروی محرکه استفاده می‌شوند. این موتوهای معمولا شامل آهنرباهای دائمی هستند که با عبور جریان الکتریکی از سیم‌پیچ‌ها، میدان مغناطیسی تولید کرده و باعث چرخش روتور می‌شوند. در خودروها، همچنین از آهنربا برای تولید برق نیز استفاده می‌شود. در این قطعات، با استفاده از آهنربا انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و به باتری خودرو شارژ می‌دهند.
• سیستم‌های ترمز مغناطیسی: در برخی از خودروها هم از سیستم‌های ترمز مغناطیسی استفاده می‌کنند که به‌وسیله جریان مغناطیسی، می‌توانند سرعت خودرو را به‌صورت بهتری کاهش دهند.
• حسگرهای مغناطیسی: سنسورهای مغناطیسی در خودروها برای تشخیص موقعیت و حرکت اجزای مختلف استفاده می‌شوند. به‌عنوان مثال، حسگرهای موقعیت در سیستم‌های فرمان، گیربکس و دیگر سیستم‌های کنترل خودرو کاربرد دارند. همچنین در سیستم ترمز ضد قفل (ABS) هم از حسگرهای مغناطیسی برای تشخیص سرعت چرخ‌ها و جلوگیری از قفل شدن آن‌ها استفاده شده است.