Đồng là kim loại có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao nên được sử dụng làm vật liệu dẫn điện, dẫn nhiệt của nhiều ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Có thể bạn đã từng thắc mắc: Đồng dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt, vậy tại sao đặt nồi, chảo đồng nguyên chất lên trên bếp từ tốt nhất, nồi đồng vẫn lạnh băng!?

Đồng không có từ tính

Trrước khi giải thích lý do tại sao nồi, chảo sử dụng với bếp từ lại không làm bằng đồng, bạn cần hiểu qua cách thức hoạt động của bếp từ. Bếp từ có thành phần làm từ cuộn dây đồng (lại là dây đồng!) đặt bên dưới tấm kính dày của bếp. Khi bật điện khởi động bếp, dòng điện chạy qua cuộn dây đồng, sinh ra từ trường phía trên vùng nấu của mặt bếp.

Phần từ trường này sẽ cảm ứng với loại đáy nồi nào có nhiễm từ, khiến đáy nồi sinh ra nhiệt, nóng lên, nấu chín thức ăn. Nếu bạn bật bếp nhưng không đặt nồi có vật liệu nhiễm từ ở phía trên, bếp sẽ không nóng lên.

Bếp từ được thiết kế để chỉ hoạt động với các loại nồi, chảo có từ tính. Đồng không có từ tính, hay nói cách khác là không bị “nhiễm từ”, nên nhà sản xuất không sử dụng đồng làm vật liệu để làm vật dụng nấu với bếp từ.

Từ tính là gì?

Mọi vật chất trong thế giới của chúng ta đều có cấu tạo từ các nguyên tử (atoms). Mỗi nguyên tử lại bao gồm các hạt proton, neutron và electron. Do sự sắp xếp các electron trong các nguyên tử khác nhau và sự sắp xếp các nguyên tử trong các chất khác nhau, nên khi electron chuyển động, nó tạo ra một lực từ.

Các lực từ có thể hợp lại với nhau tạo ra một lực từ lớn hơn, nhưng cũng có thể tự triệt tiêu nhau khiến lực từ trở lên rất bé hoặc bằng 0.

Các vật liệu (như kim loại) có một thuộc tính khi được đặt trong một từ trường, do một dòng điện hay một nam châm vĩnh cửu sinh ra, đó là từ tính. Từ tính có nguồn gốc từ lực từ.

Các vật liệu từ có từ tính mạnh, yếu khác nhau, được phân theo 3 loại chủ yếu:

+ Vật liệu nghịch từ: Chuyển động của electron quanh hạt nhân, tạo ra từ trường có chiều ngược với từ trường bên ngoài tác động. Ví dụ kim loại nghịch từ là đồng, chì.

+ Vật liệu thuận từ: Không duy trì từ tính của chúng khi không có từ trường. Khi chưa có từ trường ngoài, các electron chuyển động hỗn loạn. Khi có từ trường ngoài, chúng sắp xếp theo cùng một hướng với từ trường. Ví dụ kim loại thuận từ là nhôm, bạch kim.

+ Vật liệu sắt từ: Là vật liệu từ mạnh. Các electron luôn sắp xếp trật tự theo một hướng, ngay cả khi không có từ trường ngoài. Ví dụ kim loại sắt từ là sắt, coban. Thông thường, khi nói một vật liệu có từ tính, tức là ám chỉ vật liệu có tính sắt từ.

Tóm lại, từ tính là kết quả của sự chuyển động và phân bố không đồng đều các electron trong cấu trúc nguyên tử của vật liệu từ. Ở kim loại như đồng, nhôm, các electron chuyển động không theo một hướng nhất định nên không tổng hợp lực để tạo ra một lực lớn hơn, lực từ của các nguyên tử rất yếu. Thế nên, đồng, nhôm không có từ tính.