تبیان، دستیار زندگی

همه ما اغلب با اجسام مغناطيسي آشنايي داريم. قطعه هاي كوچك مغناطيسي به تنهايي خود يك وسيله بازي جالب هستند . مغناطيس هاي كه امروزه نسبت به مغناطيس هاي گذشته پيشرفت به سزايي را داشته اند. در مغازه هاي اسباب بازي و يا قطعات راديو مي توانيد حلقه هاي قابل انعطاف پلاستيكي را تهيه و به راحتي با قيچي آن را برش دهيد. همچنين مي توانيد مغناطيسي هاي سراميكي خشك كه ارزان تر و قوي تر از آلينكو مغناطيس ها هستند را تهيه كنيد كه حتي از مغناطيس هاي كم ياب عالي نوع جديد قوي ترهستند اين مغناطيس ها از need/mium – iron – bron‌ يا samarium cobalt ساخته شده و خيلي قدرتمند هستند. در پايان اين بخش برخي از منابع مغناطيسي خوب يا ارزان و يا هم خوب و هم ارزان را ليست خواهيم كرد. بعضي از انواع خرد آن ها را كه جالب هم هستند مي توان در كاتالوگ ها پيدا كرد و همچنين از طريق سفارش پست خانگي مغناطيس هاي نوع اول را كه قدرت شگفتي خاصي دارند تهيه كرد. با حدود چهار دلار هر كدام از شما مي توانيد مغناطيس هايي را تهيه كنيد كه مي تواند جلد كتاب هاي شما را بر روي يخچال نگه دارد .حتي مي توان با قرار دادن جسم مغناطيسي در زير ميزي كه 12 اينچ ضخامت دارد اجسام فلزي روي ميز مثل قاشق ها و چنگال ها را حركت داد و ديگران را شگفت زده كرد. مردم از تأثير شگفت انگيزمغناطيس هاي قدرتمند غافل هستند و وقتي شما اين اعمال را انجام مي دهيد به شگفت مي آيند.
به علت قدرت بالاي مغناطيس هاي نئودايمپوم ،‌قدرت جاذبه تأثير اندكي بر روي آن ها مي گذارد. قطعه كوچكي از آن ها را مي توان در يك طرف دماغ نگه داشت و تا زماني كه خنده اجازه دهد آن ها بر خلاف نيروي جاذبه بالا مي روند و همديگر را جذب مي كنند. مغناطيس هاي بلندتر را بايد با مراقبت حركت داد چون كه ممكن است با پوست تماس پيدا كنند، باعث تاول پوست شوند.
مغناطيس ها همچنين در اطلاعات فروشگاه ها بر روي كارت هاي اعتباري يافت مي شود. فلاپي هاي فشرده نوارهاي ضبط صوت نيز از اين خاصيت پيروي كنند. اگر شما براي اولين بارمغناطيس ها را به آدم هاي كم سن و سال نشان دهيد شگفت زده مي شوند. از مغناطيس هاي سراميكي ارزان در قطعات راديو يا فروشگاه هاي اسباب بازي مي توان استفاده كرد. مغناطيس ها مي توانند همديگر را جذف يا دفع كنند.
مقداري از مغناطيس ها را داخل جعبه هاي پلاستيكي تميز قرار دهيد و از طريق مخفي كردن آن ها در زمين شني و يا شن هاي ساحل نشان دهيد كه چگونه مغناطيس ها ماده آهن خارجي را جذب مي كنند سنگ معدن پاشيده شده روي كاغذي كه زير آن مغناطيسي قرار دارد بلافاصله جذب مغناطيس مي شود و براي درست كردن خطوط كماني پودري كه ردپا بر جا مي گذارد از خطوط فشار مغناطيسي استفاده مي شود.
جعبه پلاستيكي سنگ هاي معدن مغناطيسي بصورت تميز نگه مي دارد و جايگزين كردن پودر را آسان مي كند. اگر پودرها از بيرون جمع شدند از مقداري نوار چسب براي جدا كردن آن استفاده مي كنيم. يك قطب نماي مغناطيسي كه در كنار پودركماني قرار گرفته است، مطابق با انحنايي كه شما در آن ايجاد مي كنيد خود را با آن ها تنظيم مي كند. مقداري مغناطيس در زير كاغذ اشكال جالبي را در سنگ معدن بالا ايجاد مي كند. گيره هاي كاغذ، سوزن هاي ته گرد ، دسته كليد و ديگر قطعه هاي فلزي آهني تحت تأثير مغناطيس هاي دائمي تبديل به مغناطيس هاي موقتي مي شوند.
يك قطعه فلز مانند سوزن ته گرد يا يك پيچ گوشتي را بر روي يك مغناطيس بكشيد. نشان دهيد كه چگونه اين عمل يك مغناطيس جديد ايجاد مي كند و مغناطيس جديد سوزن هاي ديگر سوزن، استيل يا سنگ معدن را جذب مي كند. با قراردادن مغناطيسي جديد در زير كاغذ مي توان فهميد كه اين مغناطيس جديد به قوت و قدرت مغناطيس اصلي نيست . سوزن و پيچ گوشتي را حرارت دهيد و مشاهده مي شود حرارت اثر مغناطيسي را از بين مي برد.
دو مغناطيسي را در زير كاغذ قرار دهيد آن ها را به وسيله يك گيره كاغذ يا يك قطعه كوچك فلزي از هم جدا كنيد. مطمئن شويد كه هر كدام گيره و كاغذ را لمس مي كند، حال وقتي شما پودر سنگ را بر روي كاغذ مي پاشيد كمان كوچك تري از پودر شكل مي گيرد، اين نشان دهنده تأثير موج متمركز كننده مغناطيس است در واقع گيره كاغذي فشار بين دو مغناطيس را باريك تر و قوي تر مي كند.
اين مشاهده ساده زمينه اي است كه اين بخش بر اساس آن طراحي شده است. ما نشان خواهيم داد كه برخي از تأثيراتي كه اكنون چندان ساده و واضح نيستند دنباله يادگيري هاي ما از مغناطيس در دوران كودكي است.


كار با مغناطيس سيالات
يك سيال مغناطيسي مايعي سيال مغناطيسي قوي تر از مغناطيسي است . در مقدمه اين بخش گفتم كه چگونه سنگ معدن را از نوع ذرات شني ساحل استخراج مي كنيم. سنگ معدني كه در جعبه پلاستيكي به مغناطيس مي چسبد داراي مقداري شن است كه مي توان شن را با پالايش جداسازي كرد. در ابتدا مطمئن شويد كه سنگ معدن خشك است.سنگ معدن را بر روي صفحه كاغذي پهن كنيد و جعبه مغناطيسي را بر روي كاغذ نگه داريد تا ذرات سنگ معدن به طرف جعبه پرش مي كنند، اين سنگ معدن را در صفحه كاغذي ديگري بگذاريد و اين كار را تا زماني كه پالايش كامل انجام مي شود ادامه دهيد. از آن جايي كه تعدادي ذرات شن با سنگ معدن همراه شده است جعبه را زياد نزديك صفحه قرار ندهيد. سنگ معدن داخل صفحه دوم بايد بصورت محسوس تيره تر از صفحه اولي باشد. اگر در داخل صفحه دوم هم شن مشاهده كرديد اين فرايند را مجدد تكرار كنيد. سنگ معدن را داخل يك فنجان كوچك قرار دهيد، يك فنجان پلاستيكي فرم بهتر عمل مي كند. فنجان بايد آن قدر كوچك باشد كه سنگ معدن ،حاصل از مرحله سوم استخراج فنجان را كامل پركند. مقداري روغن نباتي به سنگ معدن اضافه كنيد و با يك قاشق پلاستيكي يا غيرفلزي ديگر آن را به هم بزنيد، روغن را اضافه كنيد تا زماني كه يك چسب سياه چرب به دست آيد.
حال يك مغناطيس را به آرامي در يك طرف فنجان قراردهيد، به محض اين كه سنگ معدن را به طرف خود كشيد بايد به آن طرف بچسبد. سنگ معدن بايد به اندازه كافي خشك شود. روغن اضافي فنجان را خالي كنيد، آن چه كه در داخل فنجان باقي مي ماند مغناطيس سيال ما است.
حال براي بخش هيجاني آماده ايم، فنجان را راست نگه داريد و مغناطيس را برداريد مايع را با يك قاشق پلاستيكي تكان دهيد، بتدا مقداري سخت و خشك است اما بعد به راحتي به هم مي خورد. فنجان را مقداري مايل نگه داريد و گودي قاشق را داخل مايع كنيد، حال براي اين كه اين معجون خشك تر و قوي تر شود. قاشق را به طور عمود و فنجان را راست نگه داريد: مقداري از اين ماده سيال را داخل جعبه پلاستيكي قرار دهيد و بگذاريد مغناطيسي به يك طرف بچسبد حال مي توانيد با فشار جعبه اين ماده را تشكيل دهيد. اين ماده مانند خاك رس عمل مي كند به شكل ديگر وقتي شما مغناطيسي را بر مي داريد شكل به حالت اول بر مي گردد.

چرا به اين شكل عمل مي كند؟
سنگ معدن در روغن نسبت به حالتي كه در روغن نباشد به يك شكل عمل مي كند. تنها در يك مورد تفاوت دارد در واقع روغن اجازه مي دهد كه پودر سنگ معدن آسان تر سرازير شود نسبت به زماني كه خشك است و اين به خاطر وزن اضافي است كه پيدا كرده است.
گفتن اين كه اين ماده مثل سنگ معدن خشك عمل مي كند جواب كاملي به سؤال نيست. مگر اين كه ما بدانيم چرا سنگ معدن به اين شيوه عمل مي كند. اگر ما با ذره بين يا ميكروسكوب نگاه كنيم مي بينيم كه اجزا، بيشتر بلند هستند تا اين كه عريض و پهن باشند.
يك ميخ كوچك را در يك دست قراردهيد و مغناطيسي را در دست ديگران ، ميخ را اطراف مغناطيس بگردانيد آن قدر كه تحت تأثير مغناطيسي قرار گيرد، ميخ خود را با مغناطيس خالص تنظيم خواهد كرد. اگر هردو را به موازات هم قرار دهيد به طرف نقطه اي مي چرخد كه جهت هاي ميخ به طرف قطب است. حتي زماني كه ميخ بر روي قطب است جهت آن به طرف قطب خواهد بود. براي تفكر در مورد اين كه چه اتفاقي افتاده است وجود دارد. اين كه وانمود كنيم كه جاذبه مغناطيسي و جاذبه زمين وجود دارد و ميخ مانند يك مهره است كه در انتهاي آن قرار مي گيرد. فشار اندك باعث مي شود مهره بر سطح قرار گيرد و فشار بيشتري براي ايستادن دوباره آن لازم است. مهره (ميخ) زماني كه ايستاده است در مقايسه با زماني كه افتاده است، انرژي بيشتري دارد تمايلي وجود دارد كه مهره ها ، انرژي خود را در حالت افتاده از دست دهند و همچنين عكس آن صادق است. ميخ تمايل به افتادن دارد تا اين كه خود را با خطوط فشار مغناطيسي اطراف هماهنگ كند. براي نشان دادن راه دوم تفكر(مغناطيس و ميخ) به ميخ دوم نياز داريم. ميخ اولي را به موازات مغناطيسي (حدود نيم اينچ طرف راست) و ميخ دوم را موازي اولي با مقداري فاصله قرار دهيد. انتظار داريم ميخ دومي توسط ميخ اولي جذب شود. اگر ما ميخ دوم را پائين نگه داريم بالاي آن نزديك پايين ميخ اولي خواهد بود، حال ميخ اولي را جذب مي كند.
ميخ ها وقتي در حضور يك مغناطيسي قرار مي گيرند تمايل به مغناطيس شدن دارند. هنگامي كه موازي هستند قطب هاي آن ها حالت دافعه دارند و هنگامي كه عمود هستند حالت جاذبه دارند. اگر قطب شمال مغناطيسي مقابل شما باشد قطب هاي جنوبي ميخ ها در مقابل شما قرار خواهد گرفت. ميخ ها مغناطيسي را جذب مي كنند. زيرا بر خلاف قطب ها يك ديگر را جذب خواهند كرد. ميخ ها هم ديگر را دفع مي كنند چرا كه مثل قطب يك ديگر را دفع مي نمايند. مشاهده اين آسان است كه چرا همين كه در اطراف مغناطيسي چرخيد ميخ خطوط فشار مغناطيسي را دنبال مي كند. قطب شمال آن به طرف قطب جنوب مغناطيسي جذب مي شود و برعكس زماني كه ميخ كنار مغناطيسي باشد موازي است. به خاطر اين كه جاذبه برابر است و زماني كه نزديك تر مي شود قطب شمالي (N) مغناطيسي، قطب جنوبي ميخ جذب و قطب شمالي دفع مي شود و آن مي چرخد. مغناطيسي زماني كه مقابل هم قرار گيرد يك ديگر را دفع مي كنند و وقتي كه آن ها مقابل هم يكديگر را جذب هم مي كنند. وضع طبيعي مجموعه مغناطيس ها اين است كه انتهاي آن ها هم ديگر را جذب مي كند. اگر دو شاخه كنار هم قرار گيرند.روي هم غلت مي خورند.
قطب هاي مشابه تا حد امكان جداي از هم قرار مي گيرند اين شاخه يك ديگر را دفع مي كنند . اين در واقع عمل ذرات سنگ معدن پاشيده شده بر روي سطح كاغذ مغناطيس است. زماني كه مغناطيس بر روي يك طرف پودر سنگ آهن قرار مي گيرد پودر خود را به صورت يك رشته تنظيم مي كند. هر ذره پودر تبديل به مغناطيسي مي شود و قطب مخالف مجاور خود را جذب مي كند. اين رشته يك ديگر را به صورت دافعي شكل مي دهند و پودر گسترش پيدا مي كند.
براي يادگيري بيشتر در مورد مغناطيس به بخش علمي باز گرديد.


ساختن يك ماشين حرارتي مغناطيسي
در ابتدا اين وسيله با استفاده از ماده معدني نيكل كانادايي ساخته شد. نيكل كانادايي از نيكل خالص ساخته شده است. كانادايي بر خلاف نيكل آمريكايي مقداري مس به همراه دارد كه خاصيت مغناطيسي ندارد. مي توان اين وسيله را با نيكل يا با مغناطيس هايي كه از خاك هاي كمياب ساخته شده درست كرد. مغناطيس هاي نوع اخير بهتر عمل مي كنند. زيرا خاصيت مغناطيسي خود را در درجه حرارت پائين از دست مي دهند، بنابراين براي اين وسيله مي توان از يك شمع به جاي چراغ الكلي به عنوان منبع گرمايي استفاده كرد.
بعضي از اشياء كوچك مغناطيسي زيبا در مجموعه ما يافت مي شود.
اين ماشين حرارتي بسيار ساده است. در انتهاي پاندول قطعه كوچك مواد مغناطيسي آويزان مي كنيم به خاطر اين كه قطعه كوچك به مغناطيسي بزرگ تر مي چسبد. مغناطيسي بايد آنقدر نزديك باشد كه در ته پاندول تاب نخورد و به طرف مغناطيس جذب شود. شمع در زير اين ماده قرار مي گيرد آن قدر كه شعله شمع به آن برخورد كند. شعله شمع دو مغناطيس را گرم مي كند تا قابليت مغناطيسي آن از دست رود و نيروي جاذبه را از دست مي دهد، همچنين از شعله ، ماده مغناطيسي در ابتدا سرد مي شود سپس اين قابليت باز مي گردد. يعني ماده مغناطيسي به طرف شعله برمي گردد و تمام اين فرايند تكرار مي شود. تمام اين قطعات را مي توان از فروشگاه هاي سخت افزار تهيه كرد،
قطعه هايي كه نياز است عبارتند از :
مقداري سيم مسي يا برنجي مغناطيس سراميكي ، يك عدد شمع و يك پاندول براي تاب دادن و دو قطعه سيم براي نگهداري آن.
حدود يك فوت سيم را برش دهيد و از طرف مغناطيس بزرگتر بپيچيد و در انتهايش را دو حلقه كوچك درست كنيد و آن هارا جوري ببنديد كه محافظ پاندول باشد. اگر از مغناطيسي سنگ معدن كمياب براي سنگيني پاندول استفاده مي كنيد از اين جهت كمك مي كند كه مغناطيس زدايي مي شود با عمل نگهداري روي شعله شمع.
شما مي توانيد آن را به چوب لباس آويزان كنيد و مغناطيسي را بر روي شعله تا زماني كه مي افتد نگه داريد تا زماني كه شما پاندول را تنظيم مي كنيد برش سراميك بزرگ مغناطيسي مي شود.
يك فوت ديگر سيم را دور نيكل يا مغناطيس هاي خاك هاي كمياب بپيچيد كه وزن را براي پاندول شكل دهد دو حلقه كوچك از انتهاي سيم درست كنيد كه به حلقه هاي حمايت كننده پاندول راه يابند. مطمئن شويد كه وزن پاندول به اندازه كافي نزديك به مغناطيس است و هنگامي كه پاندول به صورت عمود است از آن بر مي خيزد. سيم هاي پاندول و نگه دارنده هاي آن به اندازه كافي بلند باشند كه در زماني كه مغناطيس از آن گرفته مي شود از روي شعله به صورت عمودي آويزان شود.
با گير كردن پاندول به مغناطيس بزرگ شعله شمع را طوري تنظيم كنيد كه تنها سنگيني را لمس كند. شعله، آلياژ خاك هاي كمياب را تا زماني كه قابليت چسبيدن به مغناطيس سراميك بزرگ را از دست مي دهد حرارت مي دهد و اين آويزان شدن و تاب خوردن تا هنگامي كه سرد مي شود ادامه دارد و همين كه سرد شد مجدد اين فرايند تكرار مي شود. اگر جرم مذكور شعله را هنگامي كه از مغناطيس دور است لمس كند پاندول را بايد به گونه اي تنظيم كرد كه اين جسم مقداري از شعله فاصله داشته باشد و اين تنظيم را به گونه اي ادامه دهيد كه فرايند مذكور تكرار شود. اين تنظيم بايد به صورتي باشد كه جسم به خوبي گرم شود. مواظب باشيد كه شعله به شما آسيب نرساند. اگر از نيكل هاي كانادايي استفاده مي كنيد به منبع حرارتي بهتري از شمع نياز داريد. چرا غ الكلي براي اين كار مناسب است. سيم هاي محافظ پاندول بايد بلندتر باشند مانند ساختن لامپ براي فلز.

چرا اين گونه عمل مي كند؟
تأثير CURIE از دست دادن قابليت مغناطيسي را توصيف مي كند، زماني كه حرارت در بالاي آن در درجه خاصي قرار داشته باشد اين درجه حرارت درجه CURIE ناميده مي شود. اين درجه حرارت براي مواد مختلف متفاوت است.
درجه CURIE براي آهن حدود 80 درجه سيليس است ، درجه حرارت براي مغناطيس سراميكي غيرقابل ارتجاع در سطح بالايي قرار دارد كه شمع و چراغ الكلي بر روي آن تأثيري ندارد.
براي نيكل كانادايي پايين ترحدود 631 درجه سيليس است. اين درجه حرارت در محدوده حرارت چراغ الكلي است و با شمع نيز امكان پذير است. براي مغناطيس خاك هاي كمياب 310 درجه سيليس است.
سعي شود كه از فندك چخماقي Ronson استفاده شود، درجه CURIE در محدوده حرارت شمع است. تركيب اندازه كوچك آن ها و مقدار CURIE را تبديل به درجه بالايي از CURIE مي كند، مغناطيس و شعله كه به هم پيوند مي خورند موجب كار و عمل ماشين مي شود. زماني سنگ هاي فندك به مغناطيسي برجاذبه به شعله نزديك مي شوند كه به سطح درجه CURIE برسند. ديگر آزمون هاي ديگري موفقيت آميز بوده كه مشتمل بر قرارگيري سنگ چخماق بر روي چرخ هستند و از آهن لحيم كاري به عنوان منبع گرمايي استفاده مي شود.
شيشه ذره بين را مي توان براي متمركز كردن نور آفتاب بر روي ذرات چخماق استفاده كرد.



چيزهايي راجع به مغناطيس ها (بخش علمي)
هنگامي كه مغناطيس را لمس و كند، بدن حرارت دادن سنگ چخماق، هنگامي كه حرارت پايين مي آيد. راههاي ديگر را نيز امتحان كنيد.
كار ساده ايست كه درباره ميخ ها كه تبديل به مغناطيس شدند و خود تنظيم شدنشان با ميدان مغناطيسي فكر كنيم و همچنين راجع به مهره هايي كه در يك ميدان مغناطيسي قرار مي گيرند. اما كدامشان توضيح واقعي هستند و چه چيز ديگري اتفاق مي افتد. هر دو توضيح درست است وجود ميدان مغناطيسي به خاطر حركت الكترون هاست راجع به ميخ ها الكترون ها در اتم هاي آهن در مدار هسته قرار گرفته اند و الكترون بر روي هسته هاي خود مي چرخد. بيشتر مواد ميدان مغناطيسي قوي ندارند به علت اين كه قطب هاي مغناطيس آن هابه طور تصادفي نظم يافته است يا در مقابل هم آرايش يافته اند.
اگر الكترون هاي يك اتم ( يا ملكول) برابر قطب هاي مغناطيس مثبت و منفي بسازند كه هم را خنثي مي كنند اتم قطب ها مغناطيسي ندارد. اگر شما يك مغناطيسي را در نزديك چنين اتمي بياوريد ميدان مغناطيسي باعث مي شود كه الكترون هاي اين اتم حركت كنند. حركت الكترون ها يك ميدان مغناطيسي را ايجاد مي كند كه در تقابل با مغناطيس اصلي است. اتم ها در مقابل مغناطيسي حركت مي كنند. موادي كه به اين شكل عمل مي كنند مواد diamaqnetic « ديا مغناطيس» ناميده شوند. حتي بيسموت(bismuth) يكي از عناصر شيميايي كه از نوع موادي است كه بيشترين «ديا مغناطيسي» را دارد. اگر الكترون هاي يك اتم مغناطيس خنثي نداشته باشند اتم يك قطب مثبت و منفي دارد. درجه حرارت يك اتاق باعث مي شود اين اتم ها در اطراف حركت كند و قطب هاي مغناطيسي آن هابه طور تصادفي آرايش مي يابند.
اگر اتم ها درون ميدان مغناطيسي باشند برخي از آن هابا اين ميدان تنظيم مي شوند برخي ديگر انرژي زيادي دارند و در اطراف مي چرخند. حدود انرژي بستگي به درجه حرارت دارد. مثلاً اتم هاي سرد بيشترشان با ميدان مغناطيسي تنظيم مي شوند. مومادي كه به اين شكل نظم مي يابند پارامغناطيس (paramegnatic) ناميده مي شود. اين مواد به مغناطيس ها جذب شوند. اثر آن هاضعيف است مگر اينكه حرارت بسيار پايين باشد. مواد پارامغناطيس انرژي هاي پارامغناطيسي را بيان مي كنند اما قوي تر شدن اين اثر تا زماني است كه درجه حرارت بسيار بالا باشد آلومينيوم و پلاتينيوم جزء اين مواد هستند.

چهار نوع مواد آهن، نيكل، كبالت و گادولينيوم قطب هاي مغناطيسي آن هارديف ما مي شد حتي در درجه حرارتي كه كلاً قطب هاي ديگر بخش ها تصادفي آرايش يابند اين بخش ها فرو مغناطيس (ferromaqnertic) ناميده مي شود. در چهار نوع نامبرده تأثير مغناطيسي الكترون ها كه در ميدان هاي دورني قرار گرفته اند باعث اين كنش مي شوند آن هاخودشان را به قطب هاي مخالف هماهنگ مي كشد به انشاي اصلي كه در مكانيك كوانتوم اصل (pauli exclusion) اين اصل در يك توضيح بسيار ساده گويد كه الكترون ها نمي توانند در يك فضاي مشابه اشتغال به عملي داشته باشند مگر اينكه قطب هاي مغناطيسي مخالفي داشته باشند.
دو اتم بر اين اساس مثل آهن يك الكترو ن بيروني را شكل مي دهند. اين الكترون تلاش مي كند كه با قطب هاي الكترون داخلي كه مقابل الكترون خارجي قرار گرفته باشند تنظيم شوند. اين عمل باعث ايجاد الكترون دروني مي شود كه عمليات (كاركرد) مشابهي دارند. الكترون هاي داخلي به اين ترتيب به شيوه مشابهي تنظيم شوند و در ميدان مغناطيسي سيهمي مي شوند. در برخي از مواد پارامغناطيسي، اتم ها، با قطب هاي مثبت و منفي زوج مي شوند و بر خلاف دستورالعمل يادشده يكديگر را خنثي مي كنند اين مواد آتشي فرومغناطيسي ناميده مي شوند. كروم و مغناطيس ها از جمله اين مواد هستند. برخي مواد كه ferrites‌ ناميده مي شوند شبيه مواد فوق هستند اما دو جزء مختلف مغناطيسي را دارا هستند . يكي از آن هاقوي تر از ديگري است. كار اينها تعبيه همان مواد است و به مغناطيس ها جذب شوند. سنگ معدن كه در مثال از آن استفاده كرديم ferrit است . اين يك كاني است كه مغناطيس ناميده مي شود. مغناطيسي طبيعي از آن ساخته شده است. نام شكل اين آرايش ferrimaqnetism است. Ferrmaqnetism است. Ferrite استفاده هاي متعددي را در الكترونيك پيدا كرده است به علت اينكه مغناطيس است. اما مثل آهن الكتريسته را عبور نمي دهد همچنان كه الكتريسته بهتر جريان پيدا كند از طريق بعضي مواد نسبت به برخي ديگر مغناطيس نيز از طريق برخي مواد نسبت به برخي ديگر آسان تر گردش پيدا مي كند. توان مواد براي ايجاد بي ثباتي مغناطيسي ثبات ... مواد ناميده مي شود . اندازه گيري نسبي براي ثبات هوا وجود دارد كه ثبات آن را نشان مي دهد. آهن و استيل ثبات بين 100 و 9000 دارند. Ferrite‌ثبات بين 3000 و 50 دارد. ثبات نسبي مواد را مي توان به عنوان ميزان سهولت مغناطيسي شدن آن هادر نظر گرفت. هر چه ثبات بالاتر باشد مواد آسان تر مغناطيسي مي شوند. خطوط فشار مغناطيسي به عنوان مجموعه اي است كه بي ثباتي مغناطيسي ايجاد مي كند. مغناطيس قدرتمند خطوط فشار بيشتري دارد و بي ثباتي مغناطيسي بيشتري را دارد. يك مغناطيس معمولي خانگي 100 تا 1000 ثبات دارد. يك خط فشار يك Maxwell ناميده مي شود. مواد با ثبات نسبي بالا اجازه مي دهد كه خطوط بيشتر بي ثباتي وارد آن ها شوند به علت اين كه هوا اطراف آن را فرا گرفته است. اندازه تجمع بي ثباتي با خطوط فشار مربع در سانتي متر اندازه گيري مي شود كه گازها هستند. يك گاز يك خط مربع در سانتي متر است. ميدان مغناطيسي زمين در حدود 2/. گاز اندازه گيري شده است. ابر رسانه كه در طنين (بازآوايي) مغناطيسي به كار مي رود حدود 5000 تا 15000 گاز تصور مي شود. زماني كه ميخ به هوا انتقال مي يابد. خطوط فشار مغناطيسي با سهولت بيشتري از طريق ميخ دنبال ونتور نسبت به هوا . مثلاً آب به دنبال راهي است كه مقاومت حداقل داشته باشد. بي ثباتي مغناطيسي به دنبال بيشترين ثبات است. ميخ به صورت افقي مقاومت كمتري دارد تا اينكه بخشي از آن به صورت ضربدر باشد. فشار بر روي ميخ متمايل به اين است كه با خطوط فشار مغناطيسي خط به بالا باشد اين فشار است كه سقوط موازي خطوط نيرو را موجب مي شود. در همين زمان ميخ مغناطيسي شده است و قطب هاي آن به قطب هاي مخالف مغناطيسي جذب مي شود.


اندازه هاي استفاده شده در مغناطيس دائم
چه چيزي مغناطيس دائم خوبي مي سازد؟
ما مي توانيم مغناطيس داشته باشيم كه ميدان مغناطيسي را مجتمع كند و همچنين مي خواهيم كه مغناطيس باقي بماند. براي فهم اين كه چگونه ما قدرت يك مغناطيس دائم و ثبات آن را اندازه گيري مي كنيم ، ترسيم ساخت يك مغناطيسي مفيد است.
از يك قطعه آهن يا ديگر مواد ferromaqnatic‌شروع مي كنيم. پذيرفتيم كه وقتي با آن كار مي كرديم به صورت مغناطيسي نبود، براي مغناطيسي كردن ، آن را در يك ميدان مغناطيسي به وسيله يك مغناطيس ديگر قرار داديم .
زماني كه قدرت ميدان مغناطيسي اندك باشد، خطوط نيروي مجتمع در آهن نيز كوچك است و همين كه قدرت ميدان افزايش يابد بيشتر اجزا مغناطيسي آهن كه مهره ناميده شد با ميدان بيروني تنظيم مي شود. برخي از خطوط نيرو در فلز از قدرت ميدان مغناطيسي پديد مي آيد. و اين روند ادامه مي يابد تا اين كه مغناطيس ها در آهن با ميدان بيروني همسو مي شوند. به اين معنا كه آهن اشباع شده است و نمي تواند خطوط ديگر نيرو را نگه دارد. همين كه ميدان بيروني را به وجود آورديم ديگر فشاري در خطوط نيرو در آهن وجود ندارد . فرض كنيد اكنون قدرت ميدان بيروني را كاهش داديم. حرارت درون آهن با درجه حرارت اتاق رقابت مي كند. وقتي كه ميدان بيروني را برداريم اين گيركردن هاي مهره ها تمام مي شود و ما مغناطيسي دائم داريم. فرض كنيد اكنون ميدان مغناطيسي بيروني را معكوس مي كنيم و به تدريج قدرت آن را افزايش مي دهيم. ابتداي مهره هاي گير كرده مقاومت مي كنند. همين كه حوزه بيروني گير كند تحت كنترل قرار مي گيرند. حتي ميدان بيروني براي بالا انداختن آن ها كافي است و آهن دوباره اشباع مي شود.
گفتيم كه تراكم جريان مغناطيسي كه در آهن باقي مي ماند ميدان بيروني remanunce در سطح بالايي است. سلول هاي كوچك مغناطيسي را ديواز آلياژ need / mium – iron – bron است كه ارزش بالايي براي remanunce و اشباع دارد. ليست remanunce كه نام ديگر القاء ......... 800/10 گاز است و اشباع حدود 9600 مقياس ديگر براي توصيف ثبات مغناطيسي قوت بيروني ميدان است. زماني كه مواد اشباع چند گونه شدند با برخي از خطوط بي ثبات در مواد اشباع مي شوند. اين مقدار انرژي توليد با تراكم انرژي در مقياس گازها اندازه گيري مي شود. مغناطيس هاي رايج راديويي ارزشي بالغ بر 27 ميليون دارند. اين مقدار مي تواند خطرناك باشد اگر زياد كوچك نباشد.
اين ها كمتر از ربع اينچ يا متر هستند و يك دهم اينچ ارتفاع دارند.

تا چند سال قبل هيچ كس تصور نمي كرد كه در آينده انواع حافظه هاي رايانه اي به تعدادي برسد كه بتوان از يك فرهنگ لغات حافظه هاي رايانه اي سخن گفت كه شامل دهها عبارت باشد . حافظه ها را از نظر فناوري ساخت و نوع عملكرد به دسته هاي مختلف تقسيم مي كنند كه عبارتند از : RAM. ROM , Cache, DRAM , SRAM , Flash , Memory Sticks , Virtual Memory, Video Memory , BLOS, همان طور كه مي دانيد رايانه ها و بسياري از لوازم الكترونيكي امروزي از فبيل تلفن هاي همراه دوربين ها تلويريون ها PDA ها و ..... داراي حافظه هستند كه هر يك از نوع متفاوتي حافظه بهره مي كيرند .
اگر چه حافظه RAM از نظر تكنيكي يك قطعه ذخيره سازي اطلاعات است اما معمولاً در رايانه ها براي سرعت دهي به عملكرد سيستم و ذخيره سازي موقت اطلاعات به كار مي رود اگر قرار بود هر اطلاعاتي كه CPU نياز دارد مستقيماً از ديسك سخت استفاده كند عملكرد سيستم بسيار كند مي شد . در حالي كه اكنون CPU اطلاعات را از حافظه و با سرعت بسيار بالاتري ب رمي دارد . البته اطلاعات از RAM به Cache كه نوعي حافظه درون ساخته CPU است منتقل مي شود .
هنگامي كه راياننه را روشن مي كنيد بعداز انجام مراحل تست قطعات . سيستم عامل در RAM بارگذاري مي شود و تا زماني كه رايانه روشن است در حافظه باقي مي ماند . اين امر به RAM اين امكان را مي دهد كه به سرعت به سيستم عامل دسترسي پيدا كند . البته لازم است بدانيد در مرحله تست قطعات حافظه نيز بايد مو.رد آزمايش قرار بگيرد به اين ترتيب از سلامتي تمامي آدرس هاي حافظه نيز با عمل خواندن ونوشتن سريع روي بيت ها اطمينان حاصل مي شود .
به طو ركلي هر چيزي كه بار گذاري يا باز مي شود به درون RAM منتقل مي شود و هنگامي كه اطلاعاتي ذخيره و برنامه اي بسته مي شود ا زاطلاعات از درون RAM بر روي ديسك نوشته شده واز حافظه اصلي پاك ميشوند و فضاي حافظه را براي ديگر اطلاعات آزاد مي كنند.

دليل كوچك بودن حافظه ها
مطمئناً با رشد فناوري شركتهاي سازنده قادر به طراحي و ساخت حافظه هاي RAM يا Cache با ظرفيت بالا هستند . امادليل آن كه اين حافظه ها با ظرفيت هاي كم عرضه مي شوند چيست ؟ دليل اين امر هزينه بالاي ساخت حافظه ها د رتوليد انبوه است و هر شخصي با هر ميزان دارمد قادر به خريد اين حافظه ها نخواهد بود . بنابراين برا ي ذخيره سازي انبوه ودايمي اطلاعات از ديسكهاي سخت استفاده مي كنند .البته شايد بگوييد كه در بازار رايانه قيمت ديسكهاي سخت از RAM بيشتراست .
اما لازم است بدانيد كه معيار سنجش قيمت يك حافظه از تقسيم قيمت آن بر تعداد واحد هاي حافظه است . با يك سري محاسبات ساده به آساني در خواهيد يافت كه ديسك هاي سخت ارزان تر ين حافظه هاي دائمي موجود در جهان هستند براي درك بهتر قيمت يك ديسك سخت را بر حجم آن و قيمت يك RAM را بر حجم آن تقسيم نموده و دو عدد بدست آمده را با يكديگر مقايسه كنيد .

حافظه و سرعت
سرعت حافظه توسط پنهاي گذز گاه و سرعت گدر گاه كنترل مي شود پنهاي گذر گاه به معناي تعداد بيتهايي است كه مي توانيد به طو رهمزمان به RAM ارسال شود و سرعت گذر گاه به معناي تعداد انجام عمل ارسال در واحد زمان است . يك چرخه گذر گاه زماني است كه اطلاعات از حافظه به CPU ارسال مي شود به عنوان مثال يك گذر گاه 32 بيتي با سرعت 100 مگاهرتزاز از نظر تئوري قادر به ارسال 400 ميليون بايت اطلاعات به CPU در طول يك ثانيه است . درحالي كه يك گذر گاه 16 بيتي با سرعت 66 مگاهرتز 132 ميليون بايت اطلاعات رادر يك ثانيه به CPU ارسال مي كند حال اينكه سؤال پيش مي آيد كه چرا ما بيشترين حافظه وبا سرعت ترين حافظه راتهيه نمي كنيم.
جواب اين سوال آن است كه سرعت و پنهاي گذر گاه هاي حافظه بايد باسرعت و پهنهاي گذرگاه هاي سيستم مطابقت داشته باشند .براي مثال در صورتي كه حافظه اي براي كار با سرعت 100 مگاهرتز طراحي شده باشد وبر روي 66 گذرگاه مگاهرتز ي نصب شود و باسرعت 66 مگاهرتزي كرا خواهد كرد بنابراين هيچ گونه مزيتي نسبت به حافظه 66 مگاهرتزي ندارد ودر ضمن حافظه اي با پنهاي گذر گاه 32 بيت با سيستمس يا پهناي گذرگاه 16 بيت به هيچ عنوان كار نمي كند .
بنابراين در تهيه انواع حافظه بايد به مشخصات سيستم و مشخصات حافظه انتخابي توجه نمود تا نه كارايي سيستم فداي قيمت شود و نه هزينه اضافه براي يك لحظه با مشخصات بالاتر از سيستم صرف شود با اين توضحيات دريافتيم كه براي تهيه يك حافظه تنها حجم ذخيره سازي اطلاعات اهميت ندارد و بيش از آن تطابق مشخصات آن براي تهيه يك حافظه تنها حجم ذخيره سازي اطلاعات اهميت ندارد و بيش از آن تطابق مشخصات آن باامكانات ومشخصات سيستم است . مارك و كارخانه سازنده حافظه ها نير تا حدي كه داراي اهميت هستند اما آنچه دو RAM با حجم يكسان را از نظر قيمت بايكديگر متمايز مي كند يكي سرعت گذر گاه و ديگري پنهاي گذر گاه است . البته حافظه هاي موجود در بازار كنوني اكثر داراي پنهاي گذر گاه 32 بيت هستند .

فرمت هاي عكس در وب
عكسها داراي فرمت هاي زيادي مي باشند ولي فرمتهايي كه در وب بكار برده مي شوند عبارتند از :
Graphic interchange Format - gif
Joint Photographic Experts Group - jpg
Portable Network Graphics - Png
عكس ها با فرمت gif بيشترين استفاده را د روب دارند و محبوب ترين نوع عكس است . اين نوع فرمت 256 رنگ را پشتيباني مي كند و از ويژگي هاي ديگر آن ing-interc transparency , animation است البته محبوبيت آن بيشتر براي حجم كم آن است .
Transparency به شفافيت يك عكس مي گويند كه در اصطلاح پشت نما ناميده مي شود اين ويژگي است كه يك عكس آنقدر شفاف است كه شما مي توانيد تا تصوير متن با رنگ زير آن عكس را ببينيد .
Interlacing گاهي وقت ها شما منتظر مي شويد تا يك عكس به دليل بزرگي اندازه بارگذاري شود بعد آنرا ببينيداما اگر عكسي اين ويژگي راداشته باشد كم كم عكس كامل خواهد شد يعني خط به خط به عكس اضافه مي شود تاكامل بارگذاري شود .
Animation عكسهاي متحرك را مي گويند و فقط اين فرمت هست كه از متحرك سازي عكس حمايت مي كند . عكس هايي با فرمت jpeg . حدود 16 ميليون رنگ را پشتيباني مي كنند نسبت به فرمت gif از حجم بالاتر و كيفيت بهتري برخوردار است .
تمام ويژگي هاي gif را دارد به غير از Animation فرمت png عمر كمتر و تواناييهاي بيشتري دارد . مخلو.طي از آنهاست يعني كيفيت jpeg و حجم كم gif.

افزودن عكس به صفحه وب
مانند همه عناصر داخل صفحه عنصر عكس هم تگك خاص خودش را دارد كه ان تگ img و پايان دهنده هم ندارد اتما براي مشخص كردن فايل عكس و آدرس دهي آن بايد از خصوصيت src= داخل تگ استفاده كنيم اگر يك عكس داخل دايركتوري وب سايت خودتان باشد ديگر نيازي به آدرس كامل نيست و فقط اسم دايركتوري و اسم فايل با پسوند مشخصه آن عكس نوشته مي شود ولي اگر بخواهيد كه عكسي را از وب سايت ديگري در صفحه خود بگذاريد بايد آدرس آن وب سايت و دايركتوري كه عكس در آن قرار گرفته و اسم كامل آن فايل را بنويسيد . مانند :
‹ img src = images/pic10 . gif ›
‹ img src=www.sitename.com/images/pic10. gif ›
اين تگ خصوصيات ديگري هم دارد يك ياز آنها كه كاربرد زيادي هم دارد خصوصيات طول height و عرض width مي باشد كه توسط آنها اندازه يك عكس را داخل صفحه مي توانيد كنترل كنيد . مقياس اندازه گيري طول و عرض بر حسب پيكسل pixel مي باشد اگر شما اين خصوصيات را كنترل نكنيد عكس در اندازه اصلي خود ظاهر مي شود بطور مثال شما م يخواهيد عكسي را وارد كنيد كه د رصفحه بايد به اندازه 001 001 فضا اشغال مي كند
‹ img src = images/pic10 . gif heigh=001width =001
اين نكته را در نظر داشته باشيد كه سرعت كامل شدن عكس يعني load down شدن آن در صفحه بستگ سبه حجم آن دارد نه اندازه عكس پس مس توانيد اندازهخ هاي يك عكس رااضافه كنيد ولي دقت كنيد كه كيفيت عكس خراب نشود .

Alignment
شما مي توانيد محل قرا رگرفتن عكس را نسبت به عناصر اطراف خودش با خصوصيت align= تعيين كنيد و مي توانيد كلمات left . right . top. Middle.bottom را براي اين خصوصيت بكار بريد اگر بخواهيد يك متن بعد از عكس و در وسط قرار گيرد .
align =middle This is a text
‹ img src = images/pic10 . gif ›
در ضمن اگر ميخواهيد خود عكس در وسط صفحه قرا رگيرد بايد از تگ center قبل از تگ img استفاده كنيد و بعد از آن center را بنويسيد :
Center img src = pic 10 gif Center اگر مايليد براي عكس كادر بگذاريد مي توانيد از خصوصيت border= استفاده كنيد و آنرا برابر با يك عدد قرار دهيد كه هر چه اين عدد بزرگتر باشد كادر دور عكس هم ضخيم تر است به صورت پيش فرض border= است يعني هيچ كادري مشاهده نمي شود .

Alt
تا حالا متوجه شديد كه در يك وب سايت هنگاميكه نشانگر موس بر روي يك عكس كه قرار ميگيرد يك كادر متني كوچك باز شده بنام tooltip و اطلاعاتي را راجع به آن عكس مي دهد ؟ پس شما هم اينكار را انجام دهيد . خصوصيت alt= را داخل تك گذاشته و هر متني را كه جلويش بنويسيد د رصفحه هنگامي كه موس بر روي عكس قرا رگيرد زير نشانگر نمايان م يشود بهتر است كه شما هميشه اين كار را انجام دهيد چون مرورگر هايي وجود دارد كه عكس را نمايش نمي دهد پس با ابتكار بيننده از حضور آن عكس خبردار مي شود .

ادامه كار با رايانه به هنگام قطع برق مطمئناً براي شما اتفاق افتاده اسن كه در حال كار با رايانه هستيد واحتمالاً در حال طراحي و يا برنامه نويسي و از اين قبيل هستيد كه ناگهان برق قطع شده و تمامي زحمات چند ساعته شما بدون اين كه بر روي ديسك ذخيره شوند از بين رفته اند . در اين حالت احتمالاً عصباني شدهايد ولي چاره اي نداشته و بعد از وصل مجدد برق شهر تمامي كار هاي خود را از سر گرفته ايد .
قطع برق شهر يك اتفاق عادي است كه در پيشرفته ترين كشورهاي دنيا نيز گرچه به ندرت ولي اتفاق مي افتد اما هميشه قطع برق به انجام مجدد كارها به مدت يكي دو ساعت ختم نمي شود و ممكن است خسارات زيادي را در بر داشته باشد به عنوان مثال يك بانك اگر مدتي بدون برق باشد در سيستم ان اختلال وارد مي شود و يا ايك سرويس دهنده اينترنت و يا يك سرور اگر مدتي بدون برق باشند به مرور مخاطبان خود را از دست خواهد داد در اين جاست كه UPS به كمك مي شتابد.

مشكلات برق شهر
يكي از مشكلات برق شهر نوسانات شديد لحظه اي است . اين رخداد كه دلايل گوناگوني از جمله صاعقه و القاي كابل هاي ارتباطي دارد موجب صدمات جدي به وسايل الكتريكي مي شود چه بسا زماني كه دستگاهي از جمله رايانه خاموش بوده و به دليل اين كه دوشاخه آن به پريز متصل بوده صدمه ديده است . به همين دليل توصيه مي شود در زماني كه دستگاه ها خاموش هستند آنها را از پريز برق جدا كنيد .
از ديگر مسائل موجود نويز الكتريكي است كه ممكن است موجب قفل شدن ( hang ) رايانه و در نتيجه از دست رفتن اطلاعات شود . افت لحظه اي ولتاژ كه در اثر روشن شدن يك وسيله الكتريكي قوي به وجود مي آيد نيز مي تواند موجب راه اندازي مجدد رايانه شده كه از بين رفتن اطلاعات را در بر خواهد داشت . توجه داشته باشيد كه كوچكترين نوسانات برق كه جتي ممكن است نا محسوس باشد مي تواند براي CPU مضر بوده و موجب سوختن و يا نيم سوز شدن ترانزيستورهاي موجود در آن شود . به همين دليل است كه پس از مدت ها كار با رايانه مثلاً پس از يك سال متوجه مي شويد كه رايانه شما نسبت به روزهاي نخست خود كند تر شده و بيشتر قفل مي كند . براي جلوگيري از صدمات ناشي از اختلالات برق شهر مطمئناً به شما خريد يك UPS توصيه نمي شود بلكه يك محافظ تقويت كننده برق حدوداً 700 وات براي يك ريانه و دستگاه هاي جانبي ان كافي به نظر مي رسد . اما UPS علاوه بر خاصيت هاي شوك گيري،تقويت و تنظيم برق شهر خصوصيات منحصر به فرد ديگري دارد كه گاهي آن را براي رايانه هاي موجود در موسسات ضروري مي كند .

وظيفه UPS
UPS هاي كوچك معمولاً درون خود، يك باتري دارند كه هنگام وجود برق در حالت عادي آن را شارژ مي كنند . هنگام قطع برق يا افت ولتاژ زماني كه ولتاژ از يك مقدار كمتر شود UPS بهع طور اتوماتيك منبع تغذيه رايانه را از برق شهر به باتري موجود درون خود تغيير مي دهد اين كار طي مدت زماني حدود يك يا 2 ميلي ثانيه انجام مي پذيرد و در نتيجه رايانه متوجه قطع جريان الكتريكي نشده و به كار خود ادامه مي دهد . UPS هاي متفاوت با طول مدت پشيباني متفاوتي وجود دارد كه بنا به نياز و كاربد نوع مورد نظر استفاده مي شود برخي UPS ها تنها براي مدت كوتاهي مثلاً 5 دقيقه به رايانه برق رساني مي كنند . اين فرصت خوبي براي ثبت و ذخيره كارهاي انجام شده است . برخي ديگر نيز تا 45 دقيقه دوام تغذيه دارند و اين امكان را به كاربران مي دهند كه طي اين مدت كار خودرا تكميل و به پايان برسانند .
براي ادارات و موسسات بزرگ تر و مهمتر نيز UPS هايي طراحي شده است كه مدت زمان بسياري رايانه هاي موجود را د رهنگام قطع برق از بابت تغذيه پشتيباني مي كنند . خوب است بدانيد كه براي كار هاي بزرگ UPS داراي باتري درون ساخته نبوده و تنها حكم يك شارژ كننده و سؤييچ كننده را دارند . براي اين UPS ها باتري هاي بيروني در نظر گرفته شده كه بنا به نوع نياز و به تعداد معين به UPS متصل مي شوند .
مي دانيد كه هنوز منبعي براي ذخيره جريان متفاوت ساخته نشده است باتري متصل به UPS نيز جريان مستقيم با DC دارند اما اكثر لوازم خانگي از جمله رايانه با برق متناوب شهر كار مي كنند . بنابراين UPS يك مبدل نيز دارد كه جريان DC را به AC تبديل مي كند اين ها تنها وظايف UPS نيستند . UPS قابليت كنترل جريان و ولتاژ و تنظيم و تقويت انها را نيز دارد . در يك كلام مي توان گفت UPS به رايانه مي گويد كه نگران هيچ چيز از جانب برق شهر و اختلالات ومشكلات آن نباش من تمامي كار ها راانجام داده و يك جريان تصفيه شده سالم به شما تحويل مي دهم .
با اين توضيحات شايد تصميم بگيريد كه يك UPS تهيه كنيد فكر خوبي است .