ما هو معنى مغناطيس ؟ موسوعة المغناطيسية – ما هي المغناطيسية

حيث تم اكتشاف رواسب الماجنتيت في العصور القديمة.

أبسط وأصغر مغناطيس يمكن اعتباره إلكترونًا. تعود الخصائص المغناطيسية لجميع المغناطيسات الأخرى إلى العزوم المغناطيسية للإلكترونات الموجودة بداخلها. من وجهة نظر نظرية المجال الكمي، يتم التفاعل الكهرومغناطيسي بواسطة بوزون عديم الكتلة - الفوتون (جسيم يمكن تمثيله على أنه إثارة كمومية للمجال الكهرومغناطيسي).

ويبر- التدفق المغناطيسي، عندما ينخفض ​​إلى الصفر، تمر كمية من الكهرباء قدرها 1 كولوم عبر دائرة متصلة به بمقاومة قدرها 1 أوم.

هنري- الوحدة الدولية للحث والحث المتبادل. إذا كان موصل لديه محاثة قدرها 1 H ويتغير التيار فيه بشكل منتظم بمقدار 1 A في الثانية، فإنه يتم حث قوة دافعة كهربية قدرها 1 فولت عند طرفيه. 1 هنري = 1.00052 10 9الوحدات الكهرومغناطيسية المطلقة للحث.

تسلا- وحدة قياس تحريض المجال المغناطيسي في SI، تساوي عدديًا تحريض هذا المجال المغناطيسي الموحد الذي تعمل فيه قوة مقدارها 1 نيوتن على طول متر واحد من موصل مستقيم عمودي على ناقل الحث المغناطيسي بتيار قدره 1 أمبير.

استخدام المغناطيس

• وسائط التخزين المغناطيسية: تحتوي أشرطة VHS على بكرات من الشريط المغناطيسي. يتم تشفير معلومات الفيديو والصوت على طبقة مغناطيسية على الشريط. أيضًا، في الأقراص المرنة ومحركات الأقراص الصلبة للكمبيوتر، يتم تسجيل البيانات على طبقة مغناطيسية رقيقة. ومع ذلك، فإن وسائط التخزين ليست مغناطيسًا بالمعنى الدقيق للكلمة، لأنها لا تجذب الأشياء. يتم استخدام المغناطيس الموجود في محركات الأقراص الثابتة في محركات الأقراص وتحديد المواقع.
• تحتوي جميع بطاقات الائتمان والخصم وبطاقات الصراف الآلي على شريط مغناطيسي على جانب واحد. يقوم هذا النطاق بتشفير المعلومات اللازمة للاتصال بمؤسسة مالية والربط بحساباتها.
• أجهزة التلفاز التقليدية وشاشات الكمبيوتر: تستخدم أجهزة التلفاز وشاشات الكمبيوتر التي تحتوي على أنبوب أشعة الكاثود مغناطيسًا كهربائيًا للتحكم في شعاع من الإلكترونات وتكوين صورة على الشاشة. تستخدم لوحات البلازما وشاشات الكريستال السائل تقنيات مختلفة.
• مكبرات الصوت والميكروفونات: تستخدم معظم مكبرات الصوت مغناطيسًا دائمًا وملف تيار لتحويل الطاقة الكهربائية (الإشارة) إلى طاقة ميكانيكية (الحركة التي تولد الصوت). يتم لف الملف على ملف متصل بالناشر، ويتدفق من خلاله تيار متناوب، والذي يتفاعل مع مجال المغناطيس الدائم.
• مثال آخر على استخدام المغناطيس في هندسة الصوت هو رأس الالتقاط الخاص بالإلكترونيات وفي مسجلات الكاسيت كرأس محو اقتصادي.

فاصل المعادن الثقيلة المغناطيسي

• المحركات والمولدات الكهربائية: تعتمد بعض المحركات الكهربائية (وكذلك مكبرات الصوت) على مزيج من المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم. يقومون بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. ومن ناحية أخرى، يقوم المولد بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عن طريق تحريك موصل عبر مجال مغناطيسي.
• المحولات: الأجهزة التي تنقل الطاقة الكهربائية بين ملفين من الأسلاك المعزولة كهربائياً ولكن المقترنة مغناطيسياً.
• يتم استخدام المغناطيس في المرحلات المستقطبة. تتذكر هذه الأجهزة حالتها عند انقطاع التيار الكهربائي.
• البوصلات: البوصلة (أو البوصلة البحرية) هي مؤشر ممغنط يمكن أن يدور بحرية ويتوافق مع اتجاه المجال المغناطيسي، وهو المجال المغناطيسي للأرض في أغلب الأحيان.
• الفن: يمكن ربط صفائح الفينيل المغناطيسية باللوحات والصور الفوتوغرافية وغيرها من العناصر الزخرفية، مما يسمح بربطها بالثلاجات والأسطح المعدنية الأخرى.

غالبًا ما يستخدم المغناطيس في الألعاب. يستخدم M-TIC قضبان مغناطيسية متصلة بمجالات معدنية

مغناطيسات أرضية نادرة على شكل بيضة تجذب بعضها البعض

• الألعاب: نظرًا لقدرتها على مقاومة الجاذبية من مسافة قريبة، غالبًا ما يتم استخدام المغناطيس في ألعاب الأطفال ذات التأثيرات الممتعة.
• يمكن استخدام المغناطيس لصنع المجوهرات. يمكن أن تحتوي القلائد والأساور على مشبك مغناطيسي، أو يمكن صنعها بالكامل من سلسلة من المغناطيسات المرتبطة والخرز الأسود.
• يمكن أن يلتقط المغناطيس الأشياء المغناطيسية (مثل المسامير الحديدية، والدبابيس، والمسامير، ومشابك الورق) التي تكون إما صغيرة جدًا، أو يصعب الوصول إليها، أو رقيقة جدًا بحيث لا يمكن التعامل معها بأصابعك. بعض المفكات ممغنطة خصيصًا لهذا الغرض.
• يمكن استخدام المغناطيس في معالجة الخردة المعدنية لفصل المعادن المغناطيسية (الحديد والصلب والنيكل) عن المعادن غير المغناطيسية (الألومنيوم والسبائك غير الحديدية وما إلى ذلك). ويمكن استخدام نفس الفكرة فيما يسمى "الاختبار المغناطيسي"، حيث يتم فحص جسم السيارة بالمغناطيس لتحديد المناطق التي تم إصلاحها باستخدام الألياف الزجاجية أو المعجون البلاستيكي.
• ماجليف: قطار الإرتفاع المغناطيسي الذي يتم التحكم فيه بواسطة القوى المغناطيسية. مثل هذا القطار، على عكس القطارات التقليدية، لا يلمس سطح السكة أثناء الحركة. نظرًا لوجود فجوة بين القطار والسطح المتحرك، يتم التخلص من الاحتكاك، وتكون قوة الكبح الوحيدة هي قوة السحب الديناميكي الهوائي.
• يستخدم المغناطيس في مزالج أبواب الأثاث.
• إذا تم وضع المغناطيس في الإسفنج، فيمكن استخدام هذه الإسفنج لغسل صفائح رقيقة من المواد غير المغناطيسية على كلا الجانبين في وقت واحد، مع صعوبة الوصول إلى جانب واحد. قد يكون هذا، على سبيل المثال، زجاج حوض السمك أو الشرفة.
• يتم استخدام المغناطيس لنقل عزم الدوران "من خلال" الجدار، والذي يمكن أن يكون، على سبيل المثال، حاوية مغلقة لمحرك كهربائي. هكذا تم تصميم لعبة "الغواصة" في جمهورية ألمانيا الديمقراطية. بنفس الطريقة، في أجهزة قياس تدفق المياه المنزلية، يتم نقل الدوران من شفرات المستشعر إلى وحدة العد.
• يتم استخدام المغناطيس مع مفتاح القصب في أجهزة استشعار الموضع الخاصة. على سبيل المثال، في أجهزة استشعار باب الثلاجة وأجهزة الإنذار الأمنية.
• يتم استخدام المغناطيس مع مستشعر Hall لتحديد الموضع الزاوي أو السرعة الزاوية للعمود.
• يتم استخدام المغناطيس في فجوات الشرارة لتسريع انقراض القوس.
• يتم استخدام المغناطيس للاختبارات غير المدمرة باستخدام طريقة الجسيمات المغناطيسية (MPC)
• يستخدم المغناطيس لتشتيت حزم الإشعاعات المشعة والمؤينة، كما هو الحال في كاميرات المراقبة.
• يُستخدم المغناطيس في الإشارة إلى الأدوات ذات الإبرة المنحرفة، مثل مقياس التيار الكهربائي. هذه الأجهزة حساسة للغاية وخطية.
• يستخدم المغناطيس في صمامات الميكروويف والدورات الدموية.
• يتم استخدام المغناطيس كجزء من نظام انحراف لأنابيب أشعة الكاثود لضبط مسار شعاع الإلكترون.
• قبل اكتشاف قانون حفظ الطاقة، كانت هناك محاولات عديدة لاستخدام المغناطيس لبناء “آلة الحركة الدائمة”. لقد انجذب الناس إلى الطاقة التي لا تنضب على ما يبدو للمجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم، والذي كان معروفًا منذ فترة طويلة جدًا. لكن نموذج العمل لم يُبنى قط.
• يستخدم المغناطيس في تصميمات الفرامل غير المتصلة والتي تتكون من لوحين إحداهما مغناطيس والأخرى مصنوعة من الألومنيوم. يتم تثبيت أحدهما بشكل صارم على الإطار، والآخر يدور مع العمود. يتم التحكم في الكبح من خلال الفجوة بينهما.

الألعاب المغناطيسية

• أوبروربس
• منشئ مغناطيسي
• لوحة الرسم المغناطيسية
• الحروف والأرقام المغناطيسية
• لعبة الداما المغناطيسية والشطرنج

قضايا الطب والسلامة

نظرًا لأن الأنسجة البشرية لديها مستوى منخفض جدًا من القابلية للمجالات المغناطيسية الساكنة، فلا يوجد دليل علمي على فعاليتها لاستخدامها في علاج أي مرض. وللسبب نفسه، لا يوجد دليل علمي على وجود خطر على صحة الإنسان يرتبط بالتعرض لهذا المجال. ومع ذلك، إذا كان هناك جسم غريب مغناطيسي في الأنسجة البشرية، فإن المجال المغناطيسي سوف يتفاعل معه، مما قد يشكل خطراً جسيماً.

مغنطة

إزالة المغناطيسية

في بعض الأحيان تصبح مغنطة المواد غير مرغوب فيها ويصبح من الضروري إزالة مغنطتها. يتم تحقيق إزالة المغناطيسية من المواد بطرق مختلفة:

• يؤدي تسخين المغناطيس فوق درجة حرارة كوري دائمًا إلى إزالة المغناطيسية؛
• وضع مغناطيس في مجال مغناطيسي متناوب يتجاوز القوة القسرية للمادة، ثم تقليل تأثير المجال المغناطيسي تدريجيًا أو إزالة المغناطيس منه.

تُستخدم الطريقة الأخيرة في الصناعة لإزالة مغناطيسية الأدوات، ومحركات الأقراص الصلبة، ومحو المعلومات الموجودة على البطاقات الممغنطة، وما إلى ذلك.

تحدث إزالة المغناطيسية الجزئية للمواد نتيجة للتأثيرات، حيث يؤدي التأثير الميكانيكي الحاد إلى اضطراب المجالات.

ملحوظات

الأدب

• سافيليف آي.في.دورة الفيزياء العامة. - م: نوكا، 1998. - ت 3. - 336 ص. - رقم ISBN 9785020150003

أنظر أيضا

	منفذ "الفيزياء"
	مغناطيسفي ويكاموس
	في ويكي مصدر

يتم نشر نص العمل بدون صور وصيغ.
النسخة الكاملة من العمل متاحة في علامة التبويب "ملفات العمل" بتنسيق PDF

مقدمة

ألعابي المفضلة هي أنواع مختلفة من مجموعات البناء. بمناسبة عيد ميلادي في الصف الأول، حصلت على مجموعة بناء مغناطيسية. أنا وأخي الأصغر نيكيتا نستمتع حقًا بلعبها. في أحد الأيام كنا نبني القلاع ونستخدم مجموعة بناء وأشياء مختلفة لهذا الغرض، وفجأة رأيت أن نيكيتا كان منزعجًا لأن العملة التي زين بها البرج لم تكن مغناطيسية وكانت تسقط. تساءلت لماذا كان هذا يحدث. كنت أعتقد أن المغناطيس يجذب أي شيء معدني. اقترحت أمي أن أدرس هذه المشكلة بمزيد من التفصيل. هكذا ظهر موضوع عملنا البحثي.

هدفعملنا: التعرف على الخصائص الأساسية للمغناطيس.

مهام:

لقد طرحنا ما يلي فرضية:

إذا عرفنا خصائص المغناطيس، فإن نطاق تطبيقه سوف يتسع.

موضوع الدراسة: مغناطيس.

موضوع الدراسة:خصائص المغناطيس.

طُرق:النظرية والتجريبية.

أهمية عملية:يمكن استخدام هذا العمل لشرح خصائص المغناطيس، ويمكن استخدام الألعاب العملية لتنمية الانتباه والخيال والتفكير والمهارات الحركية الدقيقة.

ملاءمةالموضوع المختار هو أنه في عملية التجريب تعلمنا بعض سمات العالم من حولنا. المعلومات الواردة قد تكون مفيدة لي مستقبلا في التصميم، فعند دراسة الفيزياء في المدرسة الثانوية نستخدم الألعاب المصنعة للترفيه.

1. الجزء النظري.

1.1. ما هو "المغناطيس"؟

كلمة "المغناطيس" معروفة للجميع منذ الطفولة. لقد اعتدنا على المغناطيس، وفي بعض الأحيان لا ندرك عدد المغناطيس الموجود حولنا. توجد العشرات من المغناطيسات في شققنا: في مكبرات الصوت، وأجهزة التسجيل، والساعات، والبطاقات البلاستيكية. نحن أنفسنا أيضًا مغناطيس: فالتيارات الحيوية المتدفقة فينا تؤدي إلى ظهور نمط غريب من خطوط القوة المغناطيسية من حولنا. الأرض التي نعيش عليها عبارة عن مغناطيس عملاق.

مغناطيسهو الجسم الذي لديه مجال مغناطيسي. القوة المغناطيسية - القوة التي تنجذب بها الأجسام إلى المغناطيس. يوجد المغناطيس في الطبيعة على شكل قطع من الحجر - خام الحديد المغناطيسي (الماجنتيت). يمكنه جذب أحجار أخرى مماثلة لنفسه. في العديد من لغات العالم، تعني كلمة "المغناطيس" ببساطة "المحبة" - ويقال عن قدرته على الانجذاب إلى نفسه.

يمكن أن يكون المغناطيس طبيعيًا أو صناعيًا. يتم تشكيل المغناطيس الطبيعي من قطع من خام الحديد المغناطيسي. يمكن الحصول على المغناطيس الاصطناعي عن طريق فرك قطعة من خام الحديد المغناطيسي في اتجاه واحد على قضبان الحديد أو ببساطة عن طريق وضع عينة غير ممغنطة على مغناطيس دائم. ومن المثير للاهتمام أن هذه الطريقة يمكن أن تنتج مغناطيسات صناعية أقوى بكثير من المغناطيسات الأصلية. تسمى الأجسام التي تحتفظ بالمغنطة لفترة طويلة بالمغناطيس الدائم.

الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام حول المغناطيس:

وفقا للعلماء، فإن الطيور هي المخلوقات الوحيدة في العالم التي يمكنها أن ترى وتشعر بالمجالات المغناطيسية للأرض. وهذه القدرة هي التي تساعدهم على عدم الضياع عند البحث عن منزل على مسافات طيران طويلة.

الأرض عبارة عن مغناطيس عملاق يحمل كل ما حوله ويخلق قوة الجاذبية. يتم توجيه إبر البوصلة وفقًا للمجال المغناطيسي للأرض.

في نوفمبر 1954، حصل جون ويتلي على براءة اختراع لفكرة استخدام المغناطيس لحمل أشياء خفيفة الوزن مثل الملاحظات والمذكرات والورق على الثلاجات والأسطح المعدنية الأخرى.

جاءت فكرة استخدام مغناطيس الثلاجة لأول مرة على يد ويليام زيمرمان في أوائل السبعينيات. حصل William Zimmerman على براءة اختراع لمغناطيس صغير ملون بالرسوم المتحركة يمكن استخدامه للراحة وكعناصر زخرفية.

إن هواية "جمع المغناطيس" الشهيرة الآن هي جزئيًا من خلق البراغماتيين العاديين. اكتسب المغناطيس شعبية في البداية لاستخدامه لإخفاء الخدوش والعيوب الموجودة في الأجهزة المنزلية، وكذلك لإرفاق الملاحظات والتذكيرات المختلفة.

وفقًا لاستطلاعات مراقبة ROMIR التي أجريت في عام 2007، قام 86% من المشاركين بتزيين ثلاجتهم بطريقة أو بأخرى. من بين هؤلاء، 78% لديهم مجموعة من المغناطيسات.

الرقم القياسي العالمي لأكبر عدد من قطع مغناطيس الثلاجة يعود إلى لويز جرينفارب، التي تعيش في هندرسون، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية. واليوم، تمتلك لويز أكثر من 40 ألف مغناطيس في مجموعتها. تطلق لويز على نفسها اسم "السيدة المغناطيسية".

يوجد متحف غينيس في هوليوود يعرض أكثر من 7000 مغناطيس (جزء من مجموعة لويز جرينفارب).

1. 1.2. تاريخ اكتشاف ودراسة المغناطيس.

هناك واحد أسطورة قديمة عن المغناطيسيتحدث عن راعٍ اسمه ماغنوس. واكتشف ذات مرة أن الطرف الحديدي لعصاه ومسامير حذائه تنجذب إلى الحجر الأسود. بدأ يطلق على هذا الحجر اسم "حجر ماغنوس" أو ببساطة "المغناطيس"، نسبة إلى اسم المنطقة التي تم فيها استخراج خام الحديد (تلال مغنيسيا في آسيا الصغرى). وهكذا، منذ قرون عديدة قبل الميلاد، كان من المعروف أن بعض الصخور لها خاصية جذب قطع الحديد.

وفي الواقع، منذ أكثر من ألفي عام، علم الإغريق القدماء عن وجود الماجنتيت، وهو معدن قادر على جذب الحديد. يعود اسم المغنتيت إلى مدينة مغنيسيا التركية القديمة، حيث اكتشف اليونانيون القدماء هذا المعدن. الآن تسمى هذه المدينة مانيزا، ولا تزال الحجارة المغناطيسية موجودة هناك. تسمى قطع الحجارة الموجودة بالمغناطيس أو المغناطيس الطبيعي. مع مرور الوقت، تعلم الناس كيفية صنع المغناطيس بأنفسهم عن طريق مغنطة قطع الحديد.

في روسيا، تم العثور على خام مغناطيسي في جبال الأورال. منذ أكثر من 300 عام، تفاجأ الصيادون المحليون بأن حدوات الخيول انجذبت إلى الأرض واعتبروا هذا المكان ملعونًا. وفي عام 1720، بدأ استخراج خام الحديد من جبل ماغنيت.

مغناطيسهو جسم قادر على جذب الحديد والصلب والنيكل وبعض المعادن الأخرى.

كلمة "مغناطيس" تأتي من اسم مقاطعة مغنيسيا (في اليونان)، والتي كان سكانها يطلق عليهم المغناطيس. وهذا ما قاله تيتوس لوكريتيوس كاروس في قصيدته "في طبيعة الأشياء". قبل عصرنا هذا، كتب فيثاغورس، وأبقراط، وأفلاطون، وأبيقور، وأرسطو، ولوكريتيوس عن المغناطيس بطريقة أو بأخرى.

في عام 1269، كتب بيير بيريجرين من ماريكورت كتاب "رسائل على المغناطيس"، حيث جمع الكثير من المعلومات حول المغناطيس الذي تراكم أمامه واكتشفه بنفسه. يتحدث بيريجرين لأول مرة عن أقطاب المغناطيس، عن تجاذب الأقطاب المتباينة وتنافر المتشابهة، عن إنتاج مغناطيس صناعي عن طريق فرك الحديد بمغناطيس طبيعي، عن اختراق القوى المغناطيسية في الزجاج والماء، عن البوصلة.

في عام 1600، تم نشر كتاب "عن المغناطيس والأجسام المغناطيسية والمغناطيس العظيم - الأرض". فسيولوجيا جديدة، أثبتتها العديد من الحجج والتجارب” للطبيب الإنجليزي ويليام جيلبرت من كولشيستر. اكتشف جيلبرت أنه عندما يتم تسخين المغناطيس فوق درجة حرارة معينة، تختفي خواصه المغناطيسية، وأنه عندما يتم تقريب قطعة من الحديد من أحد قطبي المغناطيس، يبدأ القطب الآخر في الجذب بقوة أكبر. اكتشف جيلبرت أيضًا أن الأجسام المصنوعة من الحديد الناعم، والتي تظل بلا حراك لفترة طويلة، تكتسب مغنطة في الاتجاه الشمالي الجنوبي. يتم تسريع عملية المغنطة إذا تم النقر على الحديد بمطرقة.

1.3. نطاق تطبيق المغناطيس.

المغناطيس يحيط بنا طوال الوقت. لاحظنا أن القوة المغناطيسية تستخدم في المنزل وفي المدرسة: بمساعدة المغناطيس، نعلق الملاحظات على الثلاجة في المنزل، وفي المدرسة نعلق الملصقات على السبورة؛ توجد مثبتات مغناطيسية على أبواب الخزانات والحقائب والأبواب وحافظات الهاتف.

يأخذ ممثلو العلوم المختلفة في الاعتبار المجالات المغناطيسية في أبحاثهم: يقيس الفيزيائي المجالات المغناطيسية للذرات والجسيمات الأولية، ويدرس عالم الفلك دور المجالات الكونية في عملية تكوين النجوم الجديدة، ويستخدم الجيولوجي الشذوذ في الأرض المجال المغناطيسي للعثور على رواسب الخامات المغناطيسية.

يستخدم المغناطيس على نطاق واسع في قطاع الرعاية الصحية. كعلاج خارجي محلي وكتميمة، حقق المغناطيس نجاحًا كبيرًا بين الصينيين والهندوس والمصريين والعرب واليونانيين والرومان، إلخ. يذكر الفيلسوف أرسطو والمؤرخ بليني خصائصه الطبية في أعمالهما. في النصف الثاني من القرن العشرين، انتشرت الأساور المغناطيسية على نطاق واسع، وكان لها تأثير مفيد على المرضى الذين يعانون من اضطرابات ضغط الدم (ارتفاع ضغط الدم وانخفاض ضغط الدم).

هناك أجهزة قياس سرعة الدم الكهرومغناطيسية، وهي كبسولات مصغرة يمكن، باستخدام المجالات المغناطيسية الخارجية، تحريكها عبر الأوعية الدموية لتوسيعها، أو أخذ عينات من أجزاء معينة من المسار، أو على العكس من ذلك، إزالة الأدوية المختلفة محليًا من الكبسولات. تُستخدم على نطاق واسع طريقة مغناطيسية لإزالة الجزيئات المعدنية من العين.

يستخدم المغناطيس أيضًا على نطاق واسع في العلاج المغناطيسي، بما في ذلك الأحزمة المغناطيسية وأجهزة التدليك والمراتب وما إلى ذلك. تستخدم المؤسسات الطبية تقنيات الرنين المغناطيسي لفحص أعضاء مختلفة في الجسم.

بالإضافة إلى المغناطيس الدائم، يتم استخدام المغناطيسات الكهربائية أيضًا. كما أنها تستخدم لمجموعة واسعة من المشاكل في العلوم والتكنولوجيا والإلكترونيات والطب (الأمراض العصبية وأمراض الأوعية الدموية في الأطراف وأمراض القلب والأوعية الدموية وما إلى ذلك).

في الوقت الحاضر، نظرًا لقدرتها على جذب الأشياء تحت الماء، يتم استخدام المغناطيس في بناء وإصلاح الهياكل تحت الماء. ونظراً لخاصية المغناطيس بالتصرف عن بعد ومن خلال المحاليل، فإنه يستخدم في المختبرات الكيميائية والطبية، حيث من الضروري خلط المواد المعقمة بكميات صغيرة.

في السابق، تم استخدام المغناطيس الطبيعي فقط - قطع من المغنتيت، أما الآن فإن معظم المغناطيسات صناعية. وأقوىها المغناطيسات الكهربائية التي تستخدم في المؤسسات. يتم استخدامها في المعدات الصناعية مثل الفواصل وفواصل الحديد والناقلات وأجهزة اللحام.

تحتوي بطاقات الائتمان والخصم والبطاقات المصرفية على خطوط مغناطيسية؛ فمن ناحية، توفر إمكانية الوصول إلى معلومات حول الشخص، إلى حسابه، لفتح قفل مغناطيسي، وما إلى ذلك.

تستخدم بعض نماذج أقفال الأسطوانة عناصر مغناطيسية. تم تجهيز القفل والمفتاح بمجموعات رموز متطابقة من المغناطيس الدائم. عندما يتم إدخال المفتاح الصحيح في ثقب المفتاح، فإنه يجذب ويضع العناصر المغناطيسية الداخلية للقفل، مما يسمح للقفل بالفتح.

يُستخدم المغناطيس في مكبرات الصوت، والأقراص الصلبة، وكذلك في أنظمة السماعات، ومكبرات الصوت، والميكروفونات. تعمل المحركات والمولدات أيضًا باستخدام المغناطيس. الأجهزة المنزلية والهواتف والتلفزيون والثلاجات ومضخات المياه وغيرها. - استخدم المغناطيس أيضًا.

يستخدم المغناطيس في المجوهرات مثل الأساور والأقراط والمعلقات والقلائد.

ومن الأمثلة الأخرى على استخدام المغناطيس الأدوات والألعاب والبوصلات وعدادات سرعة السيارات وما إلى ذلك. هناك حاجة إلى المغناطيس لتوصيل التيار عبر الأسلاك. تصل قطارات الإرتفاع المغناطيسي إلى سرعات عالية.

يستخدم المغناطيس أيضًا في الممارسة البيطرية لعلاج الحيوانات التي غالبًا ما تبتلع الأجسام المعدنية مع الطعام. يمكن لهذه الأشياء أن تلحق الضرر بجدران معدة الحيوان أو رئتيه أو قلبه. لذلك، قبل التغذية، يستخدم المزارعون المغناطيس لتنظيف الطعام.

والأكثر إثارة للفضول هو الخدمة المفيدة التي يقدمها المغناطيس في الزراعة، حيث يساعد المزارع على تنظيف بذور النباتات المزروعة من بذور الأعشاب الضارة. وللأعشاب بذور غامضة تلتصق بفراء الحيوانات المارة، وبالتالي تنتشر بعيدًا عن النبات الأم. هذه الميزة للأعشاب الضارة، التي تطورت على مدى ملايين السنين من الصراع من أجل البقاء، استخدمتها الآلات الزراعية لفصل بذور الأعشاب الخشنة عن البذور الناعمة للنباتات المفيدة مثل الكتان والبرسيم والبرسيم باستخدام المغناطيس.

إذا تم رش بذور الأعشاب الضارة للنباتات المزروعة بمسحوق الحديد، فإن حبيبات الحديد سوف تلتصق بإحكام ببذور الأعشاب الضارة، لكنها لن تلتصق بالبذور الناعمة للنباتات المفيدة. ثم يقع خليط البذور في مجال عمل مغناطيس كهربائي قوي بما فيه الكفاية، ويتم فصله تلقائيًا إلى بذور نظيفة وإلى شوائب: يلتقط المغناطيس من الخليط كل تلك البذور المغطاة برادة الحديد.

إن أبسط استنتاج يمكن استخلاصه مما سبق هو أنه لا يوجد مجال للنشاط البشري التطبيقي يتم فيه استخدام المغناطيس.

2. الجزء العملي.

2.1. تجربة "هل يوجد مجال مغناطيسي؟"

المعدات: 2 مغناطيس حدوة حصان، برادة معدنية، كرتون.

إجراء التجربة: قمنا بصب برادة معدنية على قطعة من الورق المقوى ووزعناها في طبقة رقيقة ومتساوية، ثم وضعنا قطعتين مغناطيسيتين من الأسفل تحت قطعة الورق المقوى. بدأت نشارة الخشب في تغيير موقعها حسب مكان وجود المغناطيس.

الخلاصة: المجال المغناطيسي غير مرئي، لكنه موجود.

2.2. تجربة "كيف يتفاعل المغناطيس؟"

المعدات: 2 مغناطيس مسطح، 2 مقطورتين بمغناطيس.

تقدم التجربة: جلبنا المغناطيس لبعضنا البعض بنهايات متشابهة ومتضادة. وبالمثل، تم تحريك المقطورات ذات المغناطيسات تجاه بعضها البعض.

الخلاصة: المغناطيس الذي يحمل نفس الاسم يتنافر، والمغناطيس الذي يحمل نفس الاسم يتجاذب.

2.3. تجربة "ما هو تأثير المجال المغناطيسي على إبرة البوصلة؟"

المعدات: بوصلة، مغناطيس مسطح.

تقدم التجربة: لاحظنا إبرة البوصلة. وفي الحالة الساكنة يظهر نفس الاتجاه: الشمال - الجنوب. ثم أحضرنا مغناطيسًا إلى البوصلة. تنجذب إبرة البوصلة إلى المغناطيس وتتجه نحوه.

الاستنتاج: يؤثر المجال المغناطيسي على إبرة البوصلة. تغير إبرة البوصلة اتجاهها وتشير إلى المغناطيس.

2.4. تجربة "هل جميع الأجسام تنجذب للمغناطيس؟"

المعدات: مغناطيسان، أجسام غير معدنية: إسفنجة، بلاستيك، ورق، كرتون، خشب، مطاط، قماش؛ الأشياء المعدنية: الذهب والفضة والحديد. العملات المعدنية من مختلف الطوائف: 5 كوبيل، 10 كوبيل، 50 كوبيل، 1 روبل، 2 روبل، 5 روبل، 10 روبل.

إجراء التجربة: أحضرنا مغناطيسًا إلى كل مادة واحدة تلو الأخرى وتحققنا مما إذا كان المغناطيس يجذبها.

الخلاصة: المغناطيس لا يجذب الأجسام غير المعدنية، وليس كل المعدن يجذب: المغناطيس يجذب الأجسام المصنوعة من الحديد، لكنه لا يجذب الفضة والذهب. اجتذب المغناطيس عملات معدنية بقيمة 5 كوبيل، 10 كوبيل، 2 روبل، 10 روبل، لكنه لم يجذب عملات معدنية بقيمة 50 كوبيل، 1 روبل، 5 روبل (انظر الملحق 1).

2.5. تجربة "هل تعتمد قوة الجذب على مساحة سطح المغناطيس؟"

المعدات: عدد 2 مغناطيس بأحجام مختلفة، برادة معدنية، مشابك ورق، صواميل، براغي.

إجراءات التجربة: أولاً، أخذنا برادة معدنية وأحضرنا لها مغناطيسين: أحدهما قطره 12 ملم، والآخر قطره 18 ملم. لقد رأينا كم عدد برادة المعدن التي انجذبت للمغناطيس الكبير، وكم منها جذبها المغناطيس الصغير. ثم قمنا بإحضار هذين المغناطيسين واحدًا تلو الآخر إلى المشابك المعدنية والصواميل والمسامير. لقد قمنا بإحصاء عدد الأشياء التي يجذبها كل مغناطيس (انظر الملحق 2).

الاستنتاج: المغناطيس ذو القطر الأكبر يجذب المزيد من الأجسام المعدنية.

2.6. تجربة "هل تعتمد قوة الجذب على المسافة بين الأجسام؟"

المعدات: مغناطيس بأحجام مختلفة، مسطرة، مشبك معدني.

إجراء التجربة: وضعنا مشبك ورق معدني على المسطرة بجانب علامة "0" وأخذنا مغناطيسات مختلفة الأحجام، وجلبناها تدريجياً إلى مشبك الورق لنرى ما إذا كانت ستبدأ في جذبه من نفس المسافة. يجذب المغناطيس الصغير مشبك الورق من مسافة 2 مم، والمغناطيس الكبير من مسافة 7 مم.

الخلاصة: المغناطيس ينجذب حتى من مسافة بعيدة. كلما كان المغناطيس أكبر، كلما زادت قوة الجذب وزادت المسافة التي يمارس فيها المغناطيس تأثيره.

2.7. تجربة "هل يمكن للقوة المغناطيسية أن تمر عبر الأجسام؟"

المعدات: مغناطيس، مشابك معدنية، ورق، كرتون، قماش، زجاج، بلاستيك، خشب، كوب زجاجي، ماء، مشابك معدنية.

إجراء التجربة: قمنا بوضع مشابك معدنية بالتناوب على الورق والكرتون والقماش والزجاج والبلاستيك والخشب، وقمنا بتحريك مغناطيس تحت المادة للتحقق من تأثير القوة المغناطيسية من خلال مواد مختلفة. ثم سكبنا الماء في كوب. لقد غمسنا مشبكًا من الورق في الماء وحاولنا إخراجه باستخدام المغناطيس. لقد فعلناها.

الخلاصة: يمكن للقوة المغناطيسية أن تمر عبر أشياء مختلفة، وخاصة من خلال الورق والكرتون والنسيج والبلاستيك والخشب والزجاج، وخاصة كوب من الماء.

2.8. صنع العاب مغناطيسية.

الجزء الثاني من عملي العملي في موضوع البحث هو صنع ألعابي الخاصة باستخدام المغناطيس. هناك بالفعل العديد من هذه الألعاب. على سبيل المثال، لدينا ألعاب مثل "رمي السهام"، "صيد الأسماك"، "المتاهة"، "السكك الحديدية"، "المنشئ".

خطرت لي عدة أفكار لصنع الألعاب. في عملي قمت بتنفيذ 3 أفكار.

لعبة "زهرة المرج".

باستخدام الورق المقوى والورق الملون والصور الملونة والغراء والمغناطيس، صنعت لعبة "Flower Meadow". باستخدام هذه اللعبة، يمكنك أن تري الأطفال الصغار كيف تطير الفراشة من زهرة إلى زهرة، أو كيف تزحف الخنفساء عبر مساحة خالية. تعمل هذه اللعبة على تطوير خيال الأطفال ومهاراتهم الحركية الدقيقة.

لعبة "اللفت".

باستخدام الورق المقوى والورق الملون والصور الملونة للشخصيات والغراء والمغناطيس، صنعت لعبة "اللفت". تدور هذه اللعبة حول إضفاء طابع درامي على الحكاية الخيالية "اللفت". بمساعدة المغناطيس المرفق بالشخصيات، أصبح من الممكن تحريك الشخصيات وإظهار هذه الحكاية الخيالية أثناء الحركة. تعمل اللعبة على تطوير الخيال المكاني والانتباه والمهارات الحركية الدقيقة لدى الأطفال.

لعبة "سباق".

باستخدام الورق المقوى، والدهانات، والفرش، وأقلام التلوين، والغراء، وسيارتين، والمغناطيس، صنعت لعبة "السباق". يجب أن تحتوي هذه اللعبة على مشاركين اثنين. يتم منح كل مشارك سيارة سباق بها مغناطيس ومغناطيس. يتم وضع كلا السيارتين في البداية وبناءً على الأمر، دون لمس السيارتين بأيديهما، ولكن فقط بمساعدة المغناطيس الذي يتحرك تحت مسار السباق، يقود المشاركون سياراتهم إلى خط النهاية. تعمل هذه اللعبة على تطوير الخيال والانتباه والتفكير والمهارات الحركية الدقيقة.

خاتمة.

غايةله أضع العمل:التعرف على الخصائص الأساسية للمغناطيس.

مهام،من خلال حلها حققت هدفي :

دراسة الأدبيات حول هذا الموضوع.

تحديد خصائص المغناطيس بشكل تجريبي؛

اصنع ألعابك الخاصة باستخدام المغناطيس.

لقد حققت كل أهدافي وغاياتي.

لقد طرحت التالي فرضية:

إذا عرفنا خصائص المغناطيس، فسوف يتسع نطاقه.

تم تأكيد فرضيتنا.

وبعد الانتهاء من عملنا توصلنا إلى الاستنتاجات التالية:

المجال المغناطيسي موجود ويمكن تمثيله باستخدام برادة معدنية؛

للمغناطيس قطبان: شمالي وجنوبي، ويتفاعلان مع بعضهما البعض؛

يعمل المغناطيس على إبرة البوصلة؛

فالمغناطيس لا يجذب الأجسام غير المعدنية، ولا تنجذب جميع الأجسام المعدنية؛

المغناطيس ذو القطر الأكبر يجذب المزيد من الأجسام المعدنية.

المغناطيس ذو القطر الأكبر لديه قوة جذب أكبر ويمارس تأثيره على مسافة أكبر؛

يمكن للقوة المغناطيسية أن تمر عبر الأجسام والسوائل، لكنها تضعف عند القيام بذلك.

ومن خلال مراقبة الأشياء المختلفة في المنزل والمدرسة، اكتشفت أن المغناطيس لا يزال يستخدم على نطاق واسع حتى يومنا هذا. اعتاد الناس على استخدام قوة المغناطيس، وتعمل العديد من الأجهزة والألعاب بمساعدتها.

تبين أن العمل في البحث كان ممتعًا ومثيرًا للغاية. أعتقد أنه من خلال تنفيذ مشروع بحثي، اكتسبت القدرة على العمل بشكل نقدي مع المعلومات الواردة وتحليل ومقارنة الحقائق الموجودة وإيجاد طرق لحل المشكلات الناشئة. سأحتاج إلى كل هذا لمواصلة تعليمي الناجح.

إن قدرة المغناطيس على جذب أشياء معينة لم تفقد سرها الساحر حتى يومنا هذا. لم يولد بعد، وربما لن يولد أبدًا، شخص يمكنه أن يقول: "أعرف كل شيء عن المغناطيس". لماذا يجذب المغناطيس؟ - سيثير هذا السؤال دائمًا إثارة لا يمكن تفسيرها أمام سر الطبيعة الجميل، ويثير التعطش للمعرفة الجديدة والاكتشافات الجديدة. لدي سؤال: هل يمكن للمغناطيس أن يفقد قوته أم أنه يحتفظ بها إلى الأبد؟ للإجابة على هذا السؤال، سأستمر في دراسة المغناطيس.

قائمة المصادر والأدب المستخدم

كتاب كبير من التجارب لأطفال المدارس / إد. أنطونيلا ميجاني؛ لكل. معها. إي. موتيليفا. - م: ZAO ROSMEN-PRESS، 2006. - 260 ص.

تجارب مسلية: الكهرباء والمغناطيسية. / م. دي سبيزيو؛ لكل. من الانجليزية M. Zabolotskikh، A. Rastorgueva. - م: أ.س.ت: أسترل، 2005، - 160 ص: مريض.

منيان م.ج. المهن المغناطيسية الجديدة: كتاب. للأنشطة اللامنهجية. قراءات م: التربية، 1985. - 144 ص، ص. - (عالم المعرفة)

باسينكوف في.، سوروكين في.س. الاستخدام العملي للمغناطيس، م: المدرسة العليا، 1986 - 252 ص.

بيرلمان ياي.. فيزياء مسلية. في 2 كتب. كتاب 2 / إد. أ.ف. ميتروفانوفا. - م: ناوكا، 2001. - 272 ص، مريض.

ماذا؟ لماذا؟ لماذا؟ كتاب كبير من الأسئلة والأجوبة / ترجمة. ك. ميشينا، أ. زيكوفا. - م: اكسمو، 2007. - 512 ص: مريض.

أستكشف العالم: موسوعة الأطفال: الفيزياء / شركات. أ.أ. ليونوفيتش. تحت العام إد. او جي. هين. - م: دار النشر ذات المسؤولية المحدودة AST-LTD، 2003. - 480 ص.

المرفق 1.

الجدول 1 "هل يجذب المغناطيس كل شيء؟"

	مادة	هل يجذب المغناطيس
	بلاستيك
	5 كوبيك عملة
	10 كوبيك عملة
	50 كوبيك عملة
	1 عملة الروبل
	2 عملة الروبل
	5 عملة الروبل
	10 روبل عملة

الملحق 2.

الجدول 2 "هل تعتمد قوة الجذب على مساحة سطح المغناطيس؟"

هناك نوعان رئيسيان من المغناطيس: الدائم والمغناطيس الكهربائي. يمكنك تحديد ماهية المغناطيس الدائم بناءً على خصائصه الرئيسية. حصل المغناطيس الدائم على اسمه لأن مغناطيسيته تكون دائمًا "مفعّلة". إنه يولد مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به، على عكس المغناطيس الكهربائي، الذي يتكون من سلك ملفوف حول قلب حديدي ويتطلب تدفق تيار لإنشاء مجال مغناطيسي.

تاريخ دراسة الخواص المغناطيسية

منذ قرون مضت، اكتشف الناس أن بعض أنواع الصخور لها خاصية أصلية: فهي تنجذب إلى الأجسام الحديدية. تم ذكر المغنتيت في السجلات التاريخية القديمة: منذ أكثر من ألفي عام في أوروبا وقبل ذلك بكثير في شرق آسيا. في البداية كان يعتبر كائنا غريبا.

وفي وقت لاحق، تم استخدام الماجنتيت للملاحة، حيث وجد أنه يميل إلى احتلال موقع معين عندما يُمنح حرية الدوران. أظهر البحث العلمي الذي أجراه P. Peregrine في القرن الثالث عشر أن الفولاذ يمكن أن يكتسب هذه الخصائص بعد فركه بالمغنتيت.

الأجسام الممغنطة لها قطبان: "الشمال" و"الجنوب"، نسبة إلى المجال المغناطيسي للأرض. كما اكتشف بيريجرين، لم يكن من الممكن عزل أحد القطبين عن طريق قطع جزء من المغنتيت إلى قسمين، حيث انتهى كل جزء على حدة بزوج من القطبين الخاصين به.

وفقًا لمفاهيم اليوم، فإن المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم هو الاتجاه الناتج للإلكترونات في اتجاه واحد. فقط بعض أنواع المواد تتفاعل مع المجالات المغناطيسية، وعدد أقل بكثير منها قادر على الحفاظ على مجال مغناطيسي ثابت.

خصائص المغناطيس الدائم

الخصائص الرئيسية للمغناطيس الدائم والمجال الذي ينشئه هي:

• وجود قطبين.
• الأقطاب المتقابلة تتجاذب، والأقطاب المتشابهة تتنافر (مثل الشحنات الموجبة والسالبة)؛
• القوة المغناطيسية تنتشر بشكل غير محسوس في الفضاء وتمر عبر الأشياء (الورق والخشب)؛
• ويلاحظ زيادة في كثافة MF بالقرب من القطبين.

المغناطيس الدائم يدعم MP بدون مساعدة خارجية. تنقسم المواد حسب خواصها المغناطيسية إلى أنواع رئيسية:

• المغناطيسات الحديدية – ممغنطة بسهولة؛
• المواد الممغنطة – ممغنطة بصعوبة كبيرة؛
• Diamagnets - تميل إلى عكس المجالات المغناطيسية الخارجية عن طريق مغنطتها في الاتجاه المعاكس.

مهم!تقوم المواد المغناطيسية الناعمة مثل الفولاذ بتوصيل المغناطيسية عند ربطها بالمغناطيس، لكن هذا يتوقف عند إزالتها. المغناطيس الدائم مصنوع من مواد مغناطيسية صلبة.

كيف يعمل المغناطيس الدائم؟

يتناول عمله التركيب الذري. تخلق جميع المغناطيسات الحديدية مجالًا مغناطيسيًا طبيعيًا، وإن كان ضعيفًا، وذلك بفضل الإلكترونات المحيطة بنواة الذرات. هذه المجموعات من الذرات قادرة على توجيه نفسها في نفس الاتجاه وتسمى المجالات المغناطيسية. ولكل مجال قطبان: الشمال والجنوب. عندما لا تكون المادة المغناطيسية ممغنطة، فإن مناطقها موجهة في اتجاهات عشوائية، وتلغي مجالاتها المغناطيسية بعضها البعض.

لإنشاء مغناطيس دائم، يتم تسخين المغناطيسات الحديدية عند درجات حرارة عالية جدًا وتعريضها لمجالات مغناطيسية خارجية قوية. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن المجالات المغناطيسية الفردية داخل المادة تبدأ في توجيه نفسها في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي حتى تتم محاذاة جميع المجالات، وتصل إلى نقطة التشبع المغناطيسي. يتم بعد ذلك تبريد المادة وتثبيت المجالات المحاذية في موضعها. بمجرد إزالة القوة المغناطيسية الخارجية، ستحتفظ المواد المغناطيسية الصلبة بمعظم مجالاتها، مما يؤدي إلى إنشاء مغناطيس دائم.

خصائص المغناطيس الدائم

1. تتميز القوة المغناطيسية بالحث المغناطيسي المتبقي. المعينة BR. وهذه هي القوة التي تبقى بعد اختفاء النائب الخارجي. تقاس بالاختبارات (T) أو غاوس (G)؛
2. الإكراه أو مقاومة إزالة المغناطيسية - ن. تقاس بـ أ/م. يوضح ما يجب أن تكون عليه كثافة MF الخارجية لإزالة مغنطة المادة؛
3. الطاقة القصوى – BHmax. يتم حسابه عن طريق ضرب القوة المغناطيسية المتبقية Br والإكراه Hc. تم قياسها بـ MGSE (megaussersted)؛
4. معامل درجة حرارة القوة المغناطيسية المتبقية – TS of Br. يميز اعتماد Br على قيمة درجة الحرارة؛
5. Tmax – أعلى قيمة لدرجة الحرارة، عند الوصول إليها تفقد المغناطيسات الدائمة خصائصها مع إمكانية الاسترداد العكسي؛
6. Tcur هي أعلى قيمة لدرجة الحرارة التي تفقد فيها المادة المغناطيسية خصائصها بشكل لا رجعة فيه. هذا المؤشر يسمى درجة حرارة كوري.

تتغير خصائص المغناطيس الفردية حسب درجة الحرارة. عند درجات حرارة مختلفة، تعمل أنواع مختلفة من المواد المغناطيسية بشكل مختلف.

مهم!تفقد جميع المغناطيسات الدائمة نسبة من مغناطيسيتها مع ارتفاع درجة الحرارة، ولكن بمعدلات مختلفة حسب نوعها.

أنواع المغناطيس الدائم

هناك خمسة أنواع من المغناطيس الدائم، يتم تصنيع كل منها بشكل مختلف باستخدام مواد ذات خصائص مختلفة:

• النيكو.
• الفريت.
• العناصر الأرضية النادرة SmCo القائمة على الكوبالت والسماريوم؛
• النيوديميوم.
• البوليمر.

النيكو

هذه مغناطيسات دائمة تتكون أساسًا من مزيج من الألومنيوم والنيكل والكوبالت، ولكنها قد تشمل أيضًا النحاس والحديد والتيتانيوم. نظرًا لخصائص مغناطيس النيكو، فإنه يمكن أن يعمل في أعلى درجات الحرارة مع الاحتفاظ بمغناطيسيته، لكنه يزيل المغناطيسية بسهولة أكبر من الفريت أو SmCo الترابي النادر. كانت أول مغناطيسات دائمة يتم إنتاجها بكميات كبيرة، لتحل محل المعادن الممغنطة والمغناطيسات الكهربائية باهظة الثمن.

طلب:

• محركات كهربائية؛
• المعالجة الحرارية
• رمان؛
• المركبات الفضائية؛
• المعدات العسكرية؛
• معدات التحميل والتفريغ ذات درجة الحرارة العالية؛
• الميكروفونات.

الفريت

لصنع مغناطيس الفريت، المعروف أيضًا باسم السيراميك، يتم استخدام كربونات السترونتيوم وأكسيد الحديد بنسبة 10/90. وكلا المادتين وفيرة ومتوفرة اقتصاديا.

نظرًا لتكاليف إنتاجها المنخفضة، ومقاومتها للحرارة (حتى 250 درجة مئوية) والتآكل، تعد مغناطيسات الفريت واحدة من أكثر المغناطيسات شيوعًا للاستخدام اليومي. لديهم قدر أكبر من الإكراه الداخلي من النيكو، ولكن قوة مغناطيسية أقل من نظيراتها النيوديميوم.

طلب:

• مكبرات الصوت
• انظمة حماية؛
• ألواح مغناطيسية كبيرة لإزالة تلوث الحديد من خطوط المعالجة؛
• المحركات والمولدات الكهربائية؛
• الأدوات الطبية؛
• رفع المغناطيس
• مغناطيس البحث البحري؛
• الأجهزة التي تعتمد على تشغيل التيارات الدوامة.
• المفاتيح والمرحلات
• الفرامل

مغناطيسات SmCo الأرضية النادرة

تعمل مغناطيسات الكوبالت والسماريوم على نطاق واسع من درجات الحرارة، ولها معاملات درجات حرارة عالية ومقاومة عالية للتآكل. يحتفظ هذا النوع بالخصائص المغناطيسية حتى عند درجات حرارة أقل من الصفر المطلق، مما يجعله شائع الاستخدام في التطبيقات المبردة.

طلب:

• تكنولوجيا توربو.
• وصلات المضخة
• البيئات الرطبة.
• أجهزة درجة حرارة عالية
• سيارات السباق الكهربائية المصغرة؛
• الأجهزة الإلكترونية الراديوية للتشغيل في الظروف الحرجة.

مغناطيس النيوديميوم

أقوى المغناطيسات الموجودة، ويتكون من سبيكة من النيوديميوم والحديد والبورون. بفضل قوتها الهائلة، حتى المغناطيسات المصغرة تكون فعالة. وهذا يوفر براعة الاستخدام. كل شخص دائمًا بالقرب من أحد مغناطيسات النيوديميوم. هم، على سبيل المثال، في الهاتف الذكي. يعتمد تصنيع المحركات الكهربائية والمعدات الطبية والإلكترونيات الراديوية على مغناطيس نيوديميوم فائق القوة. ونظرًا لقوتها الفائقة وقوتها المغناطيسية الهائلة ومقاومتها لإزالة المغناطيسية، فمن الممكن الحصول على عينات يصل حجمها إلى 1 مم.

طلب:

• الأقراص الصلبة؛
• أجهزة إعادة إنتاج الصوت – الميكروفونات، وأجهزة الاستشعار الصوتية، وسماعات الرأس، ومكبرات الصوت؛
• الأطراف الاصطناعية؛
• مضخات مقترنة مغناطيسيا؛
• غلق الباب
• المحركات والمولدات.
• أقفال على المجوهرات.
• ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي؛
• العلاج المغناطيسي.
• حساسات ABS في السيارات؛
• معدات الرفع؛
• فواصل مغناطيسية؛
• مفاتيح القصب، الخ.

تحتوي المغناطيسات المرنة على جزيئات مغناطيسية داخل مادة رابطة بوليمرية. يستخدم للأجهزة الفريدة حيث يكون تركيب نظائرها الصلبة مستحيلاً.

طلب:

• عرض الإعلانات – التثبيت السريع والإزالة السريعة في المعارض والفعاليات؛
• لافتات المركبات، واللوحات المدرسية التعليمية، وشعارات الشركة؛
• الألعاب والألغاز والألعاب؛
• إخفاء الأسطح للرسم.
• التقويمات والإشارات المرجعية المغناطيسية؛
• أختام النوافذ والأبواب.

معظم المغناطيس الدائم هش ولا ينبغي استخدامه كمكونات هيكلية. وهي مصنوعة في أشكال قياسية: حلقات، وقضبان، وأقراص، وفردية: شبه منحرف، وأقواس، وما إلى ذلك. مغناطيسات النيوديميوم، بسبب محتواها العالي من الحديد، عرضة للتآكل، لذلك فهي مغلفة بالنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ والتفلون والتيتانيوم. والمطاط وغيرها من المواد.

فيديو

المغناطيس هو جسم له مجال مغناطيسي خاص به. المغناطيس قادر على جذب الحديد وبعض المعادن الأخرى بمجاله. في هذه المقالة سوف نخبرك بمزيد من التفصيل ما هو المغناطيس.

ماجنوس ستون

وفقًا للأسطورة، تم العثور على المغناطيس الأول من قبل راعي غنم يُدعى ماغنوس، والذي اكتشف ذات يوم أن هناك حجرًا "ملتصقًا" بالطرف الحديدي لعصا الراعي. حصل المغناطيس على اسمه من الراعي.

مغنيسيا القديمة

ومع ذلك، هناك نظرية أخرى. في العصور القديمة، كانت هناك منطقة في آسيا الصغرى تسمى مغنيسيا. تم اكتشاف رواسب كبيرة من الماجنتيت (خام الحديد المغناطيسي)، وهو معدن أسود ذو خصائص مغناطيسية، في هذه المنطقة. تم تسمية المعدن باسم المنطقة التي تم اكتشافه فيها. هذه النظرية، بالطبع، أكثر قبولا إلى حد ما من قصة الراعي.

المغناطيس أو المغناطيسية

المغناطيس عبارة عن مواد لها مجال مغناطيسي بغض النظر عن الظروف التي توجد فيها. المغناطيسية هي خاصية تحول بعض المواد إلى مغناطيس تحت تأثير المجال المغناطيسي. هناك أنواع مختلفة من المغناطيسية (المغناطيسية المسايرة، والمغناطيسية الحديدية، والمغناطيسية النفاذية، والمغناطيسية الفائقة، وما إلى ذلك)، ومع ذلك، تحتوي كل مادة على نوع واحد على الأقل.

تطبيقات المغناطيس

أدت الخصائص الخاصة للمغناطيس إلى استخدامها في العديد من المجالات - وسائط التخزين المغناطيسية، وبطاقات الائتمان، وأجهزة التلفزيون، والشاشات، ولوحات البلازما، والميكروفونات، والمولدات، والبوصلات، وما إلى ذلك؛ يعتمد عمل هذه الأشياء والعديد من الأشياء الأخرى على المواد المغناطيسية .

في العصر السوفييتي، كان لجميع المغناطيسات نفس التركيب تقريبًا. وكانت مصنوعة من السبائك المغناطيسية، حيث تباينت نسبة المواد. ولكن حتى ذلك الحين، كانت الأبحاث العلمية جارية لاختراع مغناطيسات جديدة. اليوم، يقدم الإنتاج المغناطيسي مجموعة متنوعة من المواد التي يمكنها الحفاظ على المجال المغناطيسي.

ما هي أنواع مختلفة من المغناطيس مصنوعة من؟

تعتمد قوة وخصائص المغناطيس على تركيبته. أصبحت الأنواع التالية من السبائك منتشرة على نطاق واسع.

1. الفريت
هذه مركبات من أكسيد الحديد Fe2O3 مع أكاسيد معادن أخرى لها خصائص مغناطيسية. لقد وجدوا تطبيقًا في الإلكترونيات وهندسة الراديو وغيرها من الصناعات حيث لا تلعب قوة المجال المغناطيسي دورًا خاصًا. هذه مغناطيسات رخيصة الثمن، لذلك يتم استخدامها في إنشاء مجموعة متنوعة من الأجهزة. تتميز الفريت بمقاومتها للتآكل وثبات متوسط ​​درجات الحرارة.

مغناطيس الفريت مقاوم للصدأ ودرجات الحرارة العالية

2. سبائك النيكو
وهي عبارة عن مركب من الحديد مع سبيكة من الألومنيوم والنيكل والنحاس والكوبالت (AlNiCo). تتميز مغناطيسات النيكو المبنية على هذه السبيكة بقوة مغناطيسية عالية وثبات في درجة الحرارة، لذلك يتم استخدامها في ظروف تسخين تصل إلى 550 درجة مئوية. ومع ذلك، فهي لا تستخدم على نطاق واسع بسبب تكلفتها العالية. ولا غنى عن مثل هذه السبائك في إنشاء مغناطيسات دائمة أخرى.

في التجارب المدرسية، عادة ما يتم استخدام القضبان المغناطيسية والحدوات المصنوعة من سبائك النيكو.

3. الأشكال الجديدة
وهي عبارة عن سبيكة من المعادن الأرضية النادرة - النيوديميوم والبورون والحديد (ندفيب). ليس لديهم منافسين من حيث القوة والمتانة، حيث يمكنهم حمل أشياء كتلتها ألف مرة كتلتهم. مغناطيس النيوديميوم هو نتيجة لعملية تصنيع معقدة تتضمن ذوبان الفراغ، والضغط، والتلبيد وغيرها من التلاعب. العيب الوحيد هو ضعف المقاومة للحرارة - عند تسخينها تفقد خصائصها بسرعة. إذا استبعدنا الصدمة الحرارية، فإن هذه العناصر المغناطيسية تستمر إلى الأبد تقريبًا - فهي تفقد ما لا يزيد عن 1٪ من الطاقة خلال 100 عام.

يتم "صيد" الدراجة باستخدام مغناطيس البحث. مغناطيسات البحث مصنوعة من مادة النيوديميوم، وتتميز بقدرة تحميل قصوى وبأبعاد قليلة

4. سماريوم-كوبالت
سبيكة من اثنين من المعادن الأرضية النادرة - الكوبالت والسماريوم SmCo5 أو Sm2Co17. كما أنها مخلوطة بمعادن أخرى - النحاس والزركونيوم والجادولينيوم وما إلى ذلك. من حيث القوة، هذه السبائك أدنى من النيوديميوم، ولكنها متفوقة على جميع نظائرها الأخرى. فهي مقاومة للتآكل وتأثيرات درجة الحرارة. لا غنى عنه عند العمل في ظروف صعبة عندما تكون هناك حاجة إلى الموثوقية والتشغيل الخالي من المتاعب. وهي تنتمي إلى نفس الفئة السعرية لسبائك النيوديميوم.

مغناطيس SmCo5 أضعف من مغناطيسات النيوديميوم، ولكنه أقوى من غيرها

5. المغناطيس الدائم البوليمر
إنها مصنوعة من مواد مركبة تحتوي على مسحوق مغناطيسي (عادةً الفريت-الباريوم). الأساس مأخوذ من مكونات البوليمر المختلفة. تتمتع المواد البلاستيكية المغناطيسية بقوة مغناطيسية منخفضة، ولكنها تتميز بمقاومة غير مسبوقة للتآكل إلى الحد الذي تتمتع به البوليمرات الأخرى. تعتمد الخصائص النهائية لكل مغناطيس بوليمر على النسبة المئوية للخليط المغناطيسي. إذا تم استخدام مسحوق المغناطيس الأرضي النادر (النيوديميوم والحديد والبورون والسماريوم والكوبالت)، فإن البلاستيدات المغناطيسية تصبح أكثر قوة. الميزة الرئيسية هي اللدونة المذهلة، والتي تسمح بإنتاج مغناطيس من أي شكل وحجم.

المعلمات المغناطيسية للبلاستيدات المغناطيسية أقل من تلك الخاصة بالمغناطيس الملبد

6. الفينيل المغناطيسي
وهو عبارة عن خليط من المطاط والمسحوق المغناطيسي (الفريت). نسبة الأخير 70-75٪ بالوزن. كلما زاد عدد هذا المسحوق، زادت القوة المغناطيسية للمنتج. تشمل مزايا المادة مقاومة التآكل ومجموعة كبيرة من درجات حرارة التشغيل (من -300 درجة مئوية إلى +800 درجة مئوية). الفينيل المغناطيسي مقاوم للرطوبة ومرن. نظرًا لمرونتها، فهي مناسبة لتصنيع المنتجات من أي تكوين.