Ko nozīmē magnēts? Magnētisma enciklopēdija - kas ir magnētisms

Kur senatnē tika atklātas magnetīta atradnes.

Vienkāršāko un mazāko magnētu var uzskatīt par elektronu. Visu pārējo magnētu magnētiskās īpašības ir saistītas ar tajos esošo elektronu magnētiskajiem momentiem. No kvantu lauka teorijas viedokļa elektromagnētisko mijiedarbību veic bezmasas bozons - fotons (daļiņa, ko var attēlot kā elektromagnētiskā lauka kvantu ierosmi).

Vēbers- magnētiskā plūsma, kad tā samazinās līdz nullei, 1 kulona elektroenerģijas daudzums iet caur ķēdi, kas tai pievienota ar pretestību 1 omi.

Henrijs- starptautiskā induktivitātes un savstarpējās indukcijas mērvienība. Ja vadītāja induktivitāte ir 1 H un strāva tajā vienmērīgi mainās par 1 A sekundē, tad tā galos tiek inducēts 1 volts emf. 1 Henrijs = 1,00052 10 9 absolūtās elektromagnētiskās induktivitātes vienības.

Tesla- magnētiskā lauka indukcijas mērvienība SI, kas skaitliski vienāda ar tāda vienmērīga magnētiskā lauka indukciju, kurā 1 ņūtona spēks iedarbojas uz 1 metru gara taisna vadītāja, kas ir perpendikulāra magnētiskās indukcijas vektoram ar strāvu 1 ampērs.

Magnētu izmantošana

• Magnētiskie datu nesēji: VHS kasetēs ir magnētiskās lentes ruļļi. Video un audio informācija tiek kodēta uz lentes magnētiskā pārklājuma. Arī datoru disketēs un cietajos diskos dati tiek ierakstīti uz plāna magnētiska pārklājuma. Tomēr datu nesēji tiešā nozīmē nav magnēti, jo tie nepiesaista priekšmetus. Magnēti cietajos diskos tiek izmantoti piedziņas un pozicionēšanas motoros.
• Kredītkartēm, debetkartēm un bankomātu kartēm vienā pusē ir magnētiska josla. Šī josla kodē informāciju, kas nepieciešama, lai izveidotu savienojumu ar finanšu iestādi un izveidotu saiti ar to kontiem.
• Parastie televizori un datoru monitori: televizori un datoru monitori, kuros ir katodstaru lampa, izmanto elektromagnētu, lai vadītu elektronu staru un veidotu attēlu uz ekrāna. Plazmas paneļi un LCD displeji izmanto dažādas tehnoloģijas.
• Skaļruņi un mikrofoni: Lielākā daļa skaļruņu izmanto pastāvīgo magnētu un strāvas spoli, lai pārveidotu elektrisko enerģiju (signālu) mehāniskajā enerģijā (kustībā, kas rada skaņu). Tinums ir uztīts uz spoles, piestiprināts pie difuzora, un caur to plūst maiņstrāva, kas mijiedarbojas ar pastāvīgā magnēta lauku.
• Vēl viens magnētu izmantošanas piemērs audio inženierijā ir elektrofona uztvērēja galviņā un kasešu magnetofonos kā ekonomiska dzēšanas galviņa.

Magnētiskais smago minerālu separators

• Elektromotori un ģeneratori: daži elektromotori (kā arī skaļruņi) ir balstīti uz elektromagnēta un pastāvīgā magnēta kombināciju. Tie pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā. No otras puses, ģenerators pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā, virzot vadītāju caur magnētisko lauku.
• Transformatori: ierīces, kas pārsūta elektrisko enerģiju starp diviem vadu tinumiem, kas ir elektriski izolēti, bet savienoti magnētiski.
• Magnēti tiek izmantoti polarizētajos relejos. Šādas ierīces atceras savu stāvokli, kad strāva ir izslēgta.
• Kompasi: kompass (vai jūras kompass) ir magnetizēts rādītājs, kas var brīvi griezties un izlīdzinās ar magnētiskā lauka, visbiežāk Zemes magnētiskā lauka, virzienu.
• Māksla: Vinila magnētiskās loksnes var piestiprināt pie gleznām, fotogrāfijām un citiem dekoratīviem priekšmetiem, ļaujot tās piestiprināt pie ledusskapjiem un citām metāla virsmām.

Rotaļlietās bieži izmanto magnētus. M-TIC izmanto magnētiskos stieņus, kas savienoti ar metāla sfērām

Olu formas retzemju magnēti, kas pievelk viens otru

• Rotaļlietas: ņemot vērā to spēju pretoties gravitācijai tuvā attālumā, magnēti bieži tiek izmantoti bērnu rotaļlietās ar jautriem efektiem.
• Magnētus var izmantot rotaslietu izgatavošanai. Kaklarotām un rokassprādzēm var būt magnētiska aizdare vai tās var pilnībā izgatavot no savienotu magnētu un melnu pērlīšu sērijas.
• Magnēti var uztvert magnētiskus priekšmetus (dzelzs naglas, skavas, spraudītes, saspraudes), kas ir pārāk mazi, grūti sasniedzami vai pārāk plāni, lai tos apstrādātu ar pirkstiem. Daži skrūvgrieži šim nolūkam ir īpaši magnetizēti.
• Magnētus var izmantot metāllūžņu apstrādē, lai atdalītu magnētiskos metālus (dzelzi, tēraudu un niķeli) no nemagnētiskajiem (alumīnija, krāsaino metālu sakausējumiem u.c.). Šo pašu ideju var izmantot tā dēvētajā "magnētiskajā testā", kurā ar magnētu tiek pārbaudīta automašīnas virsbūve, lai identificētu vietas, kas remontētas, izmantojot stiklšķiedru vai plastmasas špakteli.
• Maglev: Magnētiskās levitācijas vilciens, ko vada un kontrolē magnētiskie spēki. Šāds vilciens, atšķirībā no tradicionālajiem vilcieniem, kustības laikā nepieskaras sliežu virsmai. Tā kā starp vilcienu un kustīgo virsmu ir atstarpe, berze tiek novērsta, un vienīgais bremzēšanas spēks ir aerodinamiskās pretestības spēks.
• Magnēti tiek izmantoti mēbeļu durvju aizbīdņos.
• Ja sūkļos ir ievietoti magnēti, tad ar šiem sūkļiem var mazgāt plānas nemagnētisku materiālu loksnes uzreiz no abām pusēm, kur viena puse ir grūti sasniedzama. Tas varētu būt, piemēram, akvārija vai balkona stikls.
• Magnēti tiek izmantoti griezes momenta pārvadīšanai “cauri” sienai, kas varētu būt, piemēram, noslēgts elektromotora konteiners. Šādi tika izstrādāta VDR rotaļlieta “Zemūdene”. Tādā pašā veidā sadzīves ūdens plūsmas mērītājos rotācija tiek pārsūtīta no sensora lāpstiņām uz skaitīšanas bloku.
• Magnēti kopā ar niedru slēdzi tiek izmantoti īpašos pozīcijas sensoros. Piemēram, ledusskapju durvju sensoros un drošības signalizācijās.
• Magnēti kopā ar Hola sensoru tiek izmantoti, lai noteiktu vārpstas leņķisko stāvokli vai leņķisko ātrumu.
• Magnēti tiek izmantoti dzirksteles spraugās, lai paātrinātu loka dzēšanu.
• Magnēti tiek izmantoti nesagraujošai pārbaudei, izmantojot magnētisko daļiņu metodi (MPC)
• Magnēti tiek izmantoti, lai novirzītu radioaktīvā un jonizējošā starojuma starus, piemēram, novērošanas kamerās.
• Magnētus izmanto indikācijas instrumentos ar novirzošu adatu, piemēram, ampērmetru. Šādas ierīces ir ļoti jutīgas un lineāras.
• Magnēti tiek izmantoti mikroviļņu vārstos un cirkulācijas sūkņos.
• Magnēti tiek izmantoti kā daļa no katodstaru lampu novirzīšanas sistēmas, lai pielāgotu elektronu stara trajektoriju.
• Pirms enerģijas nezūdamības likuma atklāšanas bija daudz mēģinājumu izmantot magnētus, lai izveidotu "mūžīgo kustību mašīnu". Cilvēkus piesaistīja šķietami neizsīkstošā pastāvīgo magnētu magnētiskā lauka enerģija, kas pazīstama jau ļoti ilgu laiku. Bet darba modelis nekad netika uzbūvēts.
• Magnēti tiek izmantoti bezkontakta bremžu konstrukcijās, kas sastāv no divām plāksnēm, no kurām viena ir magnēts, bet otra ir izgatavota no alumīnija. Viens no tiem ir stingri piestiprināts pie rāmja, otrs griežas kopā ar vārpstu. Bremzēšanu kontrolē atstarpe starp tām.

Magnētiskās rotaļlietas

• Uberorbs
• Magnētiskais konstruktors
• Magnētiskais zīmēšanas dēlis
• Magnētiskie burti un cipari
• Magnētiskā dambrete un šahs

Medicīnas un drošības jautājumi

Sakarā ar to, ka cilvēka audiem ir ļoti zema jutība pret statiskajiem magnētiskajiem laukiem, nav zinātnisku pierādījumu par to efektivitāti jebkādu slimību ārstēšanā. Tā paša iemesla dēļ nav zinātnisku pierādījumu par risku cilvēku veselībai, kas saistīti ar šīs jomas iedarbību. Taču, ja cilvēka audos atrodas feromagnētisks svešķermenis, magnētiskais lauks ar to mijiedarbosies, kas var radīt nopietnas briesmas.

Magnetizācija

Demagnetizācija

Dažreiz materiālu magnetizācija kļūst nevēlama un rodas nepieciešamība tos atmagnetizēt. Materiālu demagnetizācija tiek panākta dažādos veidos:

• magnēta karsēšana virs Kirī temperatūras vienmēr noved pie demagnetizācijas;
• novietojiet magnētu mainīgā magnētiskajā laukā, kas pārsniedz materiāla piespiedu spēku, un pēc tam pakāpeniski samaziniet magnētiskā lauka iedarbību vai noņemiet magnētu no tā.

Pēdējo metodi izmanto rūpniecībā instrumentu, cieto disku demagnetizēšanai, informācijas dzēšanai magnētiskajās kartēs utt.

Daļēja materiālu demagnetizācija notiek triecienu rezultātā, jo asa mehāniskā ietekme izraisa domēnu nekārtības.

Piezīmes

Literatūra

• Saveļjevs I. V. Vispārējās fizikas kurss. - M.: Nauka, 1998. - T. 3. - 336 lpp. - ISBN 9785020150003

Skatīt arī

	Portāls "Fizika"
	Magnēts Vikivārdnīcā
	Vikiavotā

Darba teksts ievietots bez attēliem un formulām.
Pilna darba versija ir pieejama cilnē "Darba faili" PDF formātā

Ievads

Manas iecienītākās spēles ir dažāda veida konstruēšanas komplekti. Uz dzimšanas dienu 1. klasē man uzdāvināja magnētisko konstruēšanas komplektu. Mums ar jaunāko brāli Ņikitu ļoti patīk to spēlēt. Kādu dienu mēs cēlām pilis un šim nolūkam izmantojām celtniecības komplektu un dažādus priekšmetus, un pēkšņi es redzēju, ka Ņikita ir sarūgtināta, jo monēta, ar kuru viņš bija izrotājis tornīti, nebija magnētiska un krīt. Es prātoju, kāpēc tas notiek. Agrāk domāju, ka magnēts pievelk jebko metālisku. Mamma ieteica papētīt šo jautājumu sīkāk. Tā radās mūsu pētnieciskā darba tēma.

Mērķis mūsu darbs: noteikt magnēta pamatīpašības.

Uzdevumi:

Mēs esam izvirzījuši sekojošo hipotēze:

Ja mēs zinām magnēta īpašības, tā pielietojuma joma paplašināsies.

Pētījuma objekts: magnēts.

Studiju priekšmets: magnēta īpašības.

Metodes: teorētiskais, eksperimentāls.

Praktiskā nozīme: Ar šo darbu var izskaidrot magnēta īpašības, praktiski izgatavotas spēles var izmantot uzmanības, iztēles, domāšanas un smalkās motorikas attīstīšanai.

Atbilstība Izvēlētā tēma ir tāda, ka eksperimentēšanas procesā mēs uzzinājām dažas apkārtējās pasaules iezīmes. Saņemtā informācija man var noderēt nākotnē dizainā, vidusskolā mācoties fiziku, saražotās spēles izmantojam izklaidei.

1. Teorētiskā daļa.

1.1. Kas ir "magnēts"?

Vārds "magnēts" visiem ir zināms kopš bērnības. Mēs esam pieraduši pie magnētiem un dažreiz pat nenojaušam, cik daudz magnētu ir mums apkārt. Mūsu dzīvokļos ir desmitiem magnētu: skaļruņos, magnetofonos, pulksteņos, plastikāta kartēs. Mēs paši arī esam magnēti: mūsos plūstošās biostraumes rada dīvainu magnētisko spēka līniju modeli ap mums. Zeme, uz kuras mēs dzīvojam, ir milzīgs magnēts.

Magnēts ir ķermenis, kuram ir magnētiskais lauks. Magnētiskais spēks - spēks, ar kādu objekti tiek piesaistīti magnētam. Dabā magnēti ir sastopami akmens gabalu veidā - magnētiskā dzelzsrūda (magnetīts). Tas var piesaistīt citus līdzīgus akmeņus. Daudzās pasaules valodās vārds "magnēts" vienkārši nozīmē "mīlošs" - tas tiek teikts par tā spēju piesaistīt sevi.

Magnēti var būt dabiski vai mākslīgi. Dabiskie magnēti tiek apstrādāti no magnētiskās dzelzsrūdas gabaliņiem. Mākslīgos magnētus var iegūt, berzējot magnētiskās dzelzsrūdas gabalu vienā virzienā uz dzelzs stieņiem vai vienkārši novietojot nemagnetizētu paraugu pret pastāvīgo magnētu. Interesanti, ka ar šo metodi var iegūt mākslīgos magnētus, kas ir daudz spēcīgāki par oriģinālajiem. Ķermeņus, kas ilgstoši saglabā magnetizāciju, sauc par pastāvīgajiem magnētiem.

Interesantākie fakti par magnētiem:

Pēc zinātnieku domām, putni ir vienīgās radības pasaulē, kas spēj redzēt un sajust Zemes magnētiskos laukus. Tieši šī spēja palīdz viņiem neapmaldīties, meklējot mājas lielos lidojuma attālumos.

Zeme ir milzīgs magnēts, kas notur visu apkārt un rada gravitācijas spēku. Kompasa adatas ir orientētas atbilstoši zemes magnētiskajam laukam.

1954. gada novembrī Džons Vitlijs saņēma patentu idejai izmantot magnētu, lai noturētu vieglus priekšmetus, piemēram, piezīmes, piezīmes, papīru uz ledusskapjiem un citām metāla virsmām.

Ideju par ledusskapja magnēta izmantošanu pirmo reizi izgudroja Viljams Cimmermans 1970. gadu sākumā. Viljams Cimmermans saņēma patentu maziem multfilmu krāsainiem magnētiem, kurus var izmantot gan ērtībām, gan kā dekorācijas elementiem.

tagad slavenais hobijs “kolekcionēt magnētus” daļēji ir ikdienas pragmatiķu radīšana. Magnēti sākotnēji ieguva popularitāti ar to, ka tos izmanto, lai slēptu skrāpējumus un sadzīves tehnikas defektus, kā arī dažādu piezīmju un atgādinājumu piestiprināšanai.

Saskaņā ar ROMIR Monitoring aptaujām, kas veiktas 2007. gadā, 86% aptaujāto tā vai citādi iekārto savu ledusskapi. 78% no tiem ir kāda magnētu kolekcija.

Visvairāk ledusskapju magnētu pasaules rekords pieder Luīzei Grīnfarbai, kura dzīvo Hendersonā, Nevadas štatā, ASV. Šodien Luīzes kolekcijā ir vairāk nekā 40 000 magnētu. Luīze sevi dēvē par "magnētisko dāmu".

Holivudā atrodas Ginesa muzejs, kurā eksponēti vairāk nekā 7000 magnētu (daļa no Luīzes Grīnfarbas kolekcijas).

1. 1.2. Magnētu atklāšanas un izpētes vēsture.

Tur ir viens sena leģenda par magnētu, tas runā par ganu vārdā Magnuss. Reiz viņš atklāja, ka viņa nūjas dzelzs gals un zābaku naglas ir pievilktas pie melnā akmens. Šo akmeni sāka saukt par “Magnusa akmeni” vai vienkārši “magnētu” pēc dzelzsrūdas ieguves apgabala nosaukuma (Magnēzijas kalni Mazāzijā). Tādējādi daudzus gadsimtus pirms mūsu ēras bija zināms, ka dažiem akmeņiem ir īpašība piesaistīt dzelzs gabalus.

Faktiski jau vairāk nekā pirms diviem tūkstošiem gadu senie grieķi uzzināja par magnetīta eksistenci, minerālu, kas spēj piesaistīt dzelzi. Magnetīts ir parādā savu nosaukumu senajai Turcijas pilsētai Magnēzijai, kur senie grieķi atrada šo minerālu. Tagad šo pilsētu sauc par Manizu, un tur joprojām ir atrodami magnētiski akmeņi. Atrasto akmeņu gabalus sauc par magnētiem vai dabiskajiem magnētiem. Laika gaitā cilvēki iemācījās paši izgatavot magnētus, magnetizējot dzelzs gabalus.

Krievijā magnētiskā rūda tika atrasta Urālos. Pirms vairāk nekā 300 gadiem vietējie mednieki bija pārsteigti, ka pakavus pievilka zeme, un uzskatīja šo vietu par nolādētu. Un 1720. gadā no Magnita kalna sākās dzelzsrūdas ieguve.

Magnēts ir korpuss, kas spēj piesaistīt dzelzi, tēraudu, niķeli un dažus citus metālus.

Vārds "magnēts" cēlies no Magnēzijas provinces nosaukuma (Grieķijā), kuras iedzīvotājus sauca par magnētiem. Tā apgalvoja Tits Lukrēcijs Karuss savā dzejolī “Par lietu būtību”. Pirms mūsu ēras Pitagors, Hipokrāts, Platons, Epikūrs, Aristotelis un Lukrēcijs vienā vai otrā veidā rakstīja par magnētiem.

1269. gadā Pjērs Peregrīns no Marikūras uzrakstīja grāmatu “Vēstules uz magnēta”, kurā apkopoja daudz informācijas par magnētu, kas bija uzkrāts pirms viņa un kuru viņš atklāja personīgi. Peregrīne pirmo reizi runā par magnētu poliem, par atšķirīgo polu pievilkšanu un līdzīgu atgrūšanu, par mākslīgo magnētu izgatavošanu, berzējot dzelzi ar dabīgo magnētu, par magnētisko spēku iespiešanos caur stiklu un ūdeni, par kompasu.

1600. gadā tika izdota grāmata “Par magnētu, magnētiskajiem ķermeņiem un lielo magnētu - zemi”. Jauna fizioloģija, kas pierādīta ar daudziem argumentiem un eksperimentiem”, angļu ārsts Viljams Gilberts no Kolčesteras. Gilberts atklāja, ka tad, kad magnēts tiek uzkarsēts virs noteiktas temperatūras, tā magnētiskās īpašības izzūd, un, kad dzelzs gabals tiek pietuvināts vienam magnēta polam, otrs pols sāk piesaistīt spēcīgāk. Gilberts arī atklāja, ka no mīksta dzelzs izgatavoti priekšmeti, kas ilgu laiku gulēja nekustīgi, iegūst magnetizāciju ziemeļu-dienvidu virzienā. Magnetizācijas process tiek paātrināts, ja dzelzi piesit ar āmuru.

1.3. Magnētu pielietojuma joma.

Magnēti mūs ieskauj visu laiku. Ievērojām, ka magnētiskais spēks tiek izmantots gan mājās, gan skolā: ar magnētu palīdzību pie ledusskapja mājās piestiprinām zīmītes, bet skolā pie tāfeles piestiprinām plakātus; Uz skapju durvīm, somām, durvīm un telefonu maciņiem ir magnētiski stiprinājumi.

Dažādu zinātņu pārstāvji savos pētījumos ņem vērā magnētiskos laukus: fiziķis mēra atomu un elementārdaļiņu magnētiskos laukus, astronoms pēta kosmisko lauku lomu jaunu zvaigžņu veidošanās procesā, ģeologs izmanto Zemes anomālijas. magnētisko lauku, lai atrastu magnētisko rūdu atradnes.

Magnēti tiek plaši izmantoti veselības aprūpes nozarē. Kā vietējais ārējais līdzeklis un kā amulets magnēts guva lielus panākumus ķīniešu, hinduistu, ēģiptiešu, arābu, grieķu, romiešu uc vidū. Filozofs Aristotelis un vēsturnieks Plīnijs savos darbos piemin tās ārstnieciskās īpašības. 20. gadsimta otrajā pusē plaši izplatījās magnētiskās rokassprādzes, kas labvēlīgi ietekmēja pacientus ar asinsspiediena traucējumiem (hipertensiju un hipotensiju).

Ir elektromagnētiskie asins ātruma mērītāji, miniatūras kapsulas, kuras, izmantojot ārējos magnētiskos laukus, var pārvietot pa asinsvadiem, lai tos paplašinātu, paņemt paraugus noteiktās ceļa daļās vai, gluži pretēji, lokāli izņemt no kapsulām dažādus medikamentus. Plaši tiek izmantota magnētiskā metode metāla daļiņu noņemšanai no acs.

Magnēti tiek plaši izmantoti arī magnētiskajā terapijā, tostarp magnētiskās jostas, masieri, matrači utt. Medicīnas iestādes izmanto magnētiskās rezonanses metodes, lai skenētu dažādus ķermeņa orgānus.

Papildus pastāvīgajiem magnētiem tiek izmantoti arī elektromagnēti. Tos izmanto arī dažādām problēmām zinātnē, tehnoloģijā, elektronikā, medicīnā (nervu slimības, ekstremitāšu asinsvadu slimības, sirds un asinsvadu slimības utt.).

Mūsdienās magnēti, pateicoties spējai piesaistīt objektus zem ūdens, tiek izmantoti zemūdens konstrukciju celtniecībā un remontā. Pateicoties magnētu īpašībai darboties no attāluma un caur šķīdumiem, tos izmanto ķīmijas un medicīnas laboratorijās, kur nepieciešams sajaukt sterilas vielas nelielos daudzumos.

Iepriekš tika izmantoti tikai dabiskie magnēti - magnetīta gabali, tagad lielākā daļa magnētu ir mākslīgi. Un spēcīgākie no tiem ir elektromagnēti, kurus izmanto uzņēmumos. Tos izmanto rūpnieciskajās iekārtās, piemēram, separatoros, dzelzs separatoros, konveijeros un metināšanas ierīcēs.

Kredītkartēm, debetkartēm un banku kartēm ir magnētiskās svītras, no vienas puses, tās nodrošina piekļuvi informācijai par personu, viņa kontam, magnētiskās slēdzenes atvēršanai utt.

Dažos cilindru slēdzeņu modeļos tiek izmantoti magnētiski elementi. Slēdzene un atslēga ir aprīkotas ar atbilstošiem pastāvīgo magnētu kodu komplektiem. Kad atslēgas caurumā tiek ievietota pareizā atslēga, tā piesaista un novieto slēdzenes iekšējos magnētiskos elementus, ļaujot slēdzenei atvērties.

Magnēti tiek izmantoti skaļruņos, cietajos diskos, kā arī skaļruņu sistēmās, skaļruņos un mikrofonos. Motori un ģeneratori darbojas arī, izmantojot magnētus. Sadzīves tehnika, telefoni, televizors, ledusskapji, ūdens sūkņi u.c. - izmantojiet arī magnētus.

Magnēti tiek izmantoti rotaslietās, piemēram, rokassprādzēs, auskaros, kulonos un kaklarotās.

Citi magnētu izmantošanas piemēri ir instrumenti, rotaļlietas, kompasi, automašīnu spidometri utt. Magnēts ir nepieciešams, lai vadītu strāvu caur vadiem. Magnētiskās levitācijas vilcieni sasniedz lielu ātrumu.

Magnēti tiek izmantoti arī veterinārajā praksē, lai ārstētu dzīvniekus, kuri kopā ar pārtiku bieži norij metāla priekšmetus. Šie priekšmeti var sabojāt dzīvnieka kuņģa sienas, plaušas vai sirdi. Tāpēc pirms barošanas zemnieki izmanto magnētu, lai notīrītu pārtiku.

Vēl kuriozāks ir noderīgais serviss, ko lauksaimniecībā sniedz magnēts, palīdzot zemniekam attīrīt kultivēto augu sēklas no nezāļu sēklām. Nezālēm ir izplūdušas sēklas, kas pieķeras garām ejošo dzīvnieku kažokādai un tādējādi izplatās tālu no mātesauga. Šo nezāļu īpašību, kas izstrādāta miljoniem gadu ilgas cīņas par pastāvēšanu, izmantoja lauksaimniecības tehnika, lai ar magnētu atdalītu raupjās nezāļu sēklas no derīgo augu, piemēram, linu, āboliņa un lucernas, gludajām sēklām.

Ja kultivēto augu nezāļu sēklas pārkaisa ar dzelzs pulveri, tad dzelzs graudi cieši pieķersies nezāļu sēklām, bet nepielips pie gludajām lietderīgo augu sēklām. Pēc tam, nonākot pietiekami spēcīga elektromagnēta darbības laukā, sēklu maisījums automātiski tiek sadalīts tīrās sēklās un piemaisījumos: magnēts no maisījuma noķer visas tās sēklas, kuras ir pārklātas ar dzelzs skaidām.

Vienkāršākais secinājums, ko var izdarīt no iepriekš minētā, ir tāds, ka nav cilvēka lietišķās darbības jomas, kurā tiktu izmantoti magnēti.

2. Praktiskā daļa.

2.1. Eksperiments "Vai pastāv magnētiskais lauks?"

Aprīkojums: 2 pakaviņu magnēti, metāla vīles, kartons.

Eksperimenta norise: Mēs izlējām metāla vīles uz kartona loksnes un sadalījām plānā, vienmērīgā kārtā, pēc tam no apakšas zem kartona loksnes novietojām 2 magnētus. Zāģu skaidas sāka mainīt savu atrašanās vietu atkarībā no tā, kur atradās magnēti.

Secinājums: magnētiskais lauks nav redzams, bet pastāv.

2.2. Eksperiments “Kā mijiedarbojas magnēti?”

Aprīkojums: 2 plakanie magnēti, 2 piekabes ar magnētiem.

Eksperimenta gaita: mēs piegādājām magnētus viens otram ar līdzīgiem un pretējiem galiem. Līdzīgi piekabes ar magnētiem tika pārvietotas viena pret otru.

Secinājums: tāda paša nosaukuma magnēti atgrūž, un tāda paša nosaukuma magnēti piesaista.

2.3. Eksperiments "Kāda ir magnētiskā lauka ietekme uz kompasa adatu?"

Aprīkojums: kompass, plakanais magnēts.

Eksperimenta gaita: mēs novērojām kompasa adatu. Statiskā stāvoklī tas parāda to pašu virzienu: ziemeļi - dienvidi. Tad pie kompasa atnesām magnētu. Kompasa adatu pievelk magnēts un norāda uz to.

Secinājums: magnētiskais lauks ietekmē kompasa adatu. Kompasa adata maina virzienu un norāda uz magnētu.

2.4. Eksperiments "Vai visus ķermeņus pievelk magnēti?"

Aprīkojums: 2 magnēti, nemetāliski priekšmeti: sūklis, plastmasa, papīrs, kartons, koks, gumija, audums; metāla priekšmeti: zelts, sudrabs, dzelzs; dažādu nominālu monētas: 5 kapeikas, 10 kapeikas, 50 kapeikas, 1 rublis, 2 rubļi, 5 rubļi, 10 rubļi.

Eksperimenta norise: Katram materiālam pa vienam pienesām magnētu un pārbaudījām, vai magnēts to pievelk.

Secinājums: Magnēts nepievelk nemetāliskus priekšmetus, un ne visi metāliskie pievelk: magnēts pievelk priekšmetus, kas izgatavoti no dzelzs, bet nepievelk sudrabu un zeltu. Magnēts pievilka monētas 5 kapeikas, 10 kapeikas, 2 rubļi, 10 rubļi, bet nepievilka monētas 50 kapeikas, 1 rublis, 5 rubļi (skat. 1. pielikumu).

2.5. Eksperiments "Vai pievilkšanas spēks ir atkarīgs no magnēta virsmas laukuma?"

Aprīkojums: 2 dažāda izmēra magnēti, metāla vīles, saspraudes, uzgriežņi, skrūves.

Eksperimenta norise: Vispirms mēs paņēmām metāla vīles un ienesām pie tām 2 magnētus: vienu ar diametru 12 mm, otru ar diametru 18 mm. Mēs redzējām, cik daudz metāla vīlējumu piesaistīja lielais magnēts un cik daudz mazais. Tad mēs šos 2 magnētus pa vienam atnesām pie metāla spailēm, uzgriežņiem un skrūvēm. Mēs saskaitījām, cik objektus katrs magnēts piesaista (skat. 2. pielikumu).

Secinājums: Magnēts ar lielāku diametru piesaista vairāk metāla priekšmetu.

2.6. Eksperiments "Vai pievilkšanas spēks ir atkarīgs no attāluma starp ķermeņiem?"

Aprīkojums: dažādu izmēru magnēti, lineāls, metāla klipsis.

Eksperimenta norise: Nolikām metāla saspraudi uz lineāla blakus atzīmei “0” un paņēmām dažāda izmēra magnētus, pakāpeniski pievelkot tos pie saspraudes, lai redzētu, vai tie sāks to piesaistīt no tāda paša attāluma. Mazais magnēts pievilka saspraudi no 2 mm attāluma, bet lielais – no 7 mm attāluma.

Secinājums: magnēti piesaista pat no attāluma. Jo lielāks magnēts, jo lielāks ir pievilkšanas spēks un lielāks attālums, kādā magnēts iedarbojas.

2.7. Eksperiments "Vai magnētiskais spēks var iziet cauri objektiem?"

Aprīkojums: magnēts, metāla saspraudes, papīrs, kartons, audums, stikls, plastmasa, koks, stikla krūze, ūdens, metāla klipši.

Eksperimenta norise: Uz papīra, kartona, auduma, stikla, plastmasas, koka pamīšus novietojām metāla klipšus un zem materiāla pārvietojām magnētu, lai pārbaudītu, vai magnētiskais spēks iedarbojas caur dažādiem materiāliem. Tad glāzē ielējām ūdeni. Mēs iemērkām saspraudi ūdenī un mēģinājām to dabūt ārā, izmantojot magnētu. Mēs to izdarījām.

Secinājums: Magnētiskais spēks var iziet cauri dažādiem objektiem, jo ​​īpaši caur papīru, kartonu, audumu, plastmasu, koku, stiklu, jo īpaši caur glāzi ūdens.

2.8. Magnētisko spēļu veidošana.

Otrā mana praktiskā darba daļa pie pētāmās tēmas ir savu spēļu veidošana, izmantojot magnētus. Tādu spēļu jau ir daudz. Piemēram, mums ir tādas spēles kā “Šutriņas”, “Makšķerēšana”, “Labirints”, “Dzelzceļš”, “Konstruktors”.

Man radās vairākas idejas spēļu veidošanai. Savā darbā īstenoju 3 idejas.

Spēle "Ziedu pļava".

Izmantojot kartonu, krāsainu papīru, krāsainus attēlus, līmi un magnētus, uztaisīju spēli “Ziedu pļava”. Ar šo spēli jūs varat parādīt maziem bērniem, kā tauriņš lido no zieda uz ziedu vai kā mārīte rāpo pa izcirtumu. Šī spēle attīsta bērnu iztēli un smalko motoriku.

Spēle "Rāceņi".

Izmantojot kartonu, krāsainu papīru, krāsainus tēlu attēlus, līmi un magnētus, uztaisīju spēli “Rāceņi”. Šī spēle ir par pasakas “Rāceinis” dramatizēšanu. Ar varoņiem piestiprināto magnētu palīdzību radās iespēja izkustināt tēlus un parādīt šo pasaku kustībā. Spēle attīsta bērnu telpisko iztēli, uzmanību un smalko motoriku.

Spēle "Sacīkšu".

Izmantojot kartonu, krāsas, otas, flomāsterus, līmi, divas mašīnas un magnētus, izveidoju spēli “Sacīkšu”. Šajā spēlē jābūt 2 dalībniekiem. Katram dalībniekam tiek izdalīta sacīkšu mašīna ar magnētu un magnētu. Abas mašīnas tiek novietotas startā un pēc komandas, nepieskaroties mašīnām ar rokām, bet tikai ar magnētu palīdzību, kas pārvietojas zem sacīkšu trases, dalībnieki ar savām mašīnām izbrauc līdz finišam. Šī spēle attīsta iztēli, uzmanību, domāšanu un smalko motoriku.

Secinājums.

Mērķis viņa Ieliku darbu: noteikt magnēta pamatīpašības.

Uzdevumi, kuru risinot es sasniedzu savu mērķi :

studēt literatūru par šo tēmu;

eksperimentāli noteikt magnēta īpašības;

izveidojiet savas spēles, izmantojot magnētus.

Esmu sasniedzis visus savus mērķus un uzdevumus.

Es izvirzīju nākamo hipotēze:

Ja mēs zinām magnēta īpašības, tā darbības joma paplašināsies.

Mūsu hipotēze tika apstiprināta.

Pabeidzot darbu, mēs izdarījām šādus secinājumus:

magnētiskais lauks pastāv un to var attēlot, izmantojot metāla vīles;

magnētam ir 2 stabi: ziemeļi un dienvidi, un tie mijiedarbojas viens ar otru;

magnēts iedarbojas uz kompasa adatu;

magnēts nepiesaista nemetāliskus priekšmetus, un ne visi metāla priekšmeti tiek piesaistīti;

magnēts ar lielāku diametru piesaista vairāk metāla priekšmetu;

magnētam ar lielāku diametru ir lielāks pievilcības spēks un tas iedarbojas lielākā attālumā;

Magnētiskais spēks var iziet cauri priekšmetiem un šķidrumiem, taču, to darot, tas tiek vājināts.

Vērojot dažādus priekšmetus mājās un skolā, noskaidroju, ka magnēti tiek plaši izmantoti arī mūsdienās. Cilvēki ir pieraduši izmantot magnēta spēku, ar tā palīdzību darbojas daudzas ierīces un rotaļlietas.

Darbs pie pētījuma izvērtās ļoti interesants un aizraujošs. Domāju, ka, īstenojot pētniecisko projektu, esmu apguvis prasmi kritiski strādāt ar saņemto informāciju, analizēt un salīdzināt esošos faktus un atrast veidus, kā risināt radušās problēmas. Tas viss man būs nepieciešams tālākai veiksmīgai izglītības turpināšanai.

Magnēta spēja piesaistīt noteiktus objektus nav zaudējusi savu burvīgo noslēpumu līdz pat mūsdienām. Vēl nav piedzimis un, iespējams, arī nepiedzims cilvēks, kurš varētu teikt: "Es zinu VISU par magnētiem." Kāpēc magnēts piesaista? - šis jautājums vienmēr iedvesmos neizskaidrojamu sajūsmu skaistā dabas noslēpuma priekšā un izraisīs jaunu zināšanu un jaunu atklājumu slāpes. Man ir jautājums: vai magnēts var zaudēt savu spēku vai arī tas ir uz visiem laikiem? Lai atbildētu uz šo jautājumu, es turpināšu pētīt magnētus.

Izmantoto avotu un literatūras saraksts

Lielā eksperimentu grāmata skolēniem / Red. Antonella Meijani; Per. ar to. E.I. Motyleva. - M.: ZAO ROSMEN-PRESS, 2006. - 260 lpp.

Izklaidējoši eksperimenti: Elektrība un magnētisms / M. Di Spezio; Per. no angļu valodas M. Zabolotskihs, A. Rastorgueva. - M.: AST: Astrel, 2005, - 160 lpp.: ill.

Mneyan M.G. Jaunas magnēta profesijas: Grāmata. Ārpusskolas aktivitātēm. lasījumi M.: Izglītība, 1985. - 144 lpp., ill. - (Zināšanu pasaule)

Pasynkovs V.V., Sorokins V.S. Magnētu praktiskā izmantošana, M.: Augstskola, 1986 - 252 lpp.

Perelman Ya.I.. Izklaidējoša fizika. 2 grāmatās. Grāmata 2 / Red. A.V. Mitrofanova. - M.: Nauka, 2001. - 272 lpp., ill.

Kas? Par ko? Kāpēc? Lielā jautājumu un atbilžu grāmata / Tulk. K. Mišina, A. Zikova. - M.: Eksmo, 2007. - 512 lpp.: ill.

Es izpētu pasauli: Bērnu enciklopēdija: Fizika / Sast. A.A. Leonovičs; Ģenerāļa vadībā ed. O.G. Hinn. - M.: LLC Izdevniecība AST-LTD, 2003. - 480 lpp.

1.pielikums.

1. tabula “Vai magnēti pievelk visu?”

	Materiāls	Vai magnēts piesaista
	plastmasas
	5 kapeiku monēta
	10 kapeiku monēta
	50 kapeiku monēta
	1 rubļa monēta
	2 rubļu monēta
	5 rubļu monēta
	10 rubļu monēta

2. pielikums.

2. tabula "Vai pievilkšanas spēks ir atkarīgs no magnēta virsmas laukuma?"

Ir divi galvenie magnētu veidi: pastāvīgie un elektromagnēti. Jūs varat noteikt, kas ir pastāvīgais magnēts, pamatojoties uz tā galvenajām īpašībām. Pastāvīgais magnēts savu nosaukumu ieguvis, jo tā magnētisms vienmēr ir “ieslēgts”. Tas ģenerē savu magnētisko lauku, atšķirībā no elektromagnēta, kas ir izgatavots no stieples, kas aptīts ap dzelzs serdi, un magnētiskā lauka izveidošanai nepieciešama strāva.

Magnētisko īpašību izpētes vēsture

Pirms gadsimtiem cilvēki atklāja, ka dažiem akmeņu veidiem ir oriģināls īpašums: tos piesaista dzelzs priekšmeti. Magnetīta pieminēšana ir atrodama senās vēstures hronikās: pirms vairāk nekā diviem tūkstošiem gadu Eiropā un daudz agrāk Austrumāzijā. Sākumā tas tika uzskatīts par ziņkārīgu objektu.

Vēlāk magnetīts tika izmantots navigācijai, atklājot, ka tam ir tendence ieņemt noteiktu pozīciju, ja tiek dota brīvība griezties. Zinātniskie pētījumi, ko veica P. Peregrīne 13. gadsimtā, parādīja, ka tērauds var iegūt šīs īpašības pēc berzēšanas ar magnetītu.

Magnetizētajiem objektiem bija divi stabi: “ziemeļi” un “dienvidi” attiecībā pret Zemes magnētisko lauku. Kā atklāja Peregrīns, vienu no poliem izolēt nebija iespējams, pārgriežot magnetīta fragmentu divās daļās – katrs atsevišķais fragments beidzās ar savu polu pāri.

Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām pastāvīgo magnētu magnētiskais lauks ir elektronu orientācija vienā virzienā. Tikai daži materiālu veidi mijiedarbojas ar magnētiskajiem laukiem; daudz mazāks skaits no tiem spēj uzturēt nemainīgu magnētisko lauku.

Pastāvīgo magnētu īpašības

Pastāvīgo magnētu galvenās īpašības un to radītais lauks ir:

• divu polu esamība;
• pretējie poli piesaista un līdzīgi poli atgrūž (piemēram, pozitīvie un negatīvie lādiņi);
• magnētiskais spēks nemanāmi izplatās telpā un iet cauri priekšmetiem (papīram, kokam);
• Polu tuvumā tiek novērota MF intensitātes palielināšanās.

Pastāvīgie magnēti atbalsta MP bez ārējas palīdzības. Atkarībā no to magnētiskajām īpašībām materiālus iedala galvenajos veidos:

• feromagnēti – viegli magnetizējami;
• paramagnētiskie materiāli – tiek magnetizēti ar lielām grūtībām;
• Diamagnēti - mēdz atspoguļot ārējos magnētiskos laukus, magnetizējot pretējā virzienā.

Svarīgs! Mīkstie magnētiskie materiāli, piemēram, tērauds, vada magnētismu, kad tie ir piestiprināti pie magnēta, taču tas apstājas, kad tas tiek noņemts. Pastāvīgie magnēti ir izgatavoti no cietiem magnētiskiem materiāliem.

Kā darbojas pastāvīgais magnēts?

Viņa darbs attiecas uz atomu struktūru. Visi feromagnēti rada dabisku, kaut arī vāju magnētisko lauku, pateicoties elektroniem, kas ieskauj atomu kodolus. Šīs atomu grupas spēj orientēties vienā virzienā un tiek sauktas par magnētiskajiem domēniem. Katram domēnam ir divi poli: ziemeļi un dienvidi. Ja feromagnētiskais materiāls nav magnetizēts, tā reģioni ir orientēti nejaušos virzienos, un to magnētiskie lauki izslēdz viens otru.

Lai izveidotu pastāvīgos magnētus, feromagnēti tiek uzkarsēti ļoti augstā temperatūrā un pakļauti spēcīgiem ārējiem magnētiskajiem laukiem. Tas noved pie tā, ka atsevišķi magnētiskie domēni materiāla iekšpusē sāk orientēties ārējā magnētiskā lauka virzienā, līdz visi domēni ir izlīdzināti, sasniedzot magnētiskā piesātinājuma punktu. Pēc tam materiāls tiek atdzesēts un izlīdzinātie domēni tiek fiksēti pozīcijā. Kad ārējais MF ir noņemts, cietie magnētiskie materiāli saglabās lielāko daļu savu domēnu, radot pastāvīgo magnētu.

Pastāvīgā magnēta raksturojums

1. Magnētisko spēku raksturo atlikušā magnētiskā indukcija. Apzīmēts Br. Tas ir spēks, kas paliek pēc ārējā MP pazušanas. Mērīts testos (T) vai gausā (G);
2. Koercivitāte vai pretestība demagnetizācijai - Ns. Mērīts A/m. Parāda, kādai jābūt ārējai MF intensitātei, lai demagnetizētu materiālu;
3. Maksimālā enerģija – BHmax. Aprēķināts, reizinot paliekošo magnētisko spēku Br un koercitivitāti Hc. Mērīts MGSE (megaussersted);
4. Atlikušā magnētiskā spēka temperatūras koeficients – Br. Raksturo Br atkarību no temperatūras vērtības;
5. Tmax – augstākā temperatūras vērtība, kuru sasniedzot pastāvīgie magnēti zaudē savas īpašības ar reversās atjaunošanas iespēju;
6. Tcur ir augstākā temperatūras vērtība, pie kuras magnētiskais materiāls neatgriezeniski zaudē savas īpašības. Šo indikatoru sauc par Kirī temperatūru.

Atsevišķu magnētu raksturlielumi mainās atkarībā no temperatūras. Dažādās temperatūrās dažāda veida magnētiskie materiāli darbojas atšķirīgi.

Svarīgs! Visi pastāvīgie magnēti zaudē daļu no sava magnētisma, temperatūrai paaugstinoties, taču ar atšķirīgu ātrumu atkarībā no to veida.

Pastāvīgo magnētu veidi

Pastāv pieci pastāvīgo magnētu veidi, no kuriem katrs tiek ražots atšķirīgi, izmantojot materiālus ar dažādām īpašībām:

• alnico;
• ferīti;
• retzemju SmCo uz kobalta un samārija bāzes;
• neodīms;
• polimērs.

Alnico

Tie ir pastāvīgie magnēti, kas galvenokārt sastāv no alumīnija, niķeļa un kobalta kombinācijas, bet var ietvert arī varu, dzelzi un titānu. Pateicoties alnico magnētu īpašībām, tie var darboties visaugstākajā temperatūrā, saglabājot savu magnētismu, taču tie atmagnetizējas vieglāk nekā ferīts vai retzemju SmCo. Tie bija pirmie masveidā ražotie pastāvīgie magnēti, kas aizstāja magnetizētos metālus un dārgos elektromagnētus.

Pielietojums:

• elektromotori;
• termiskā apstrāde;
• gultņi;
• kosmosa transportlīdzekļi;
• militārais aprīkojums;
• augstas temperatūras iekraušanas un izkraušanas iekārtas;
• mikrofoni.

Ferīti

Lai izgatavotu ferīta magnētus, kas pazīstami arī kā keramikas, stroncija karbonātu un dzelzs oksīdu izmanto attiecībā 10/90. Abi materiāli ir bagātīgi un ekonomiski pieejami.

Pateicoties zemajām ražošanas izmaksām, izturībai pret karstumu (līdz 250°C) un koroziju, ferīta magnēti ir vieni no populārākajiem magnētiem ikdienas lietošanai. Viņiem ir lielāka iekšējā koercivitāte nekā alnico, bet mazāka magnētiskā izturība nekā to neodīma kolēģiem.

Pielietojums:

• skaņas skaļruņi;
• drošības sistēmas;
• lieli plākšņu magnēti dzelzs piesārņojuma noņemšanai no ražošanas līnijām;
• elektromotori un ģeneratori;
• medicīnas instrumenti;
• pacelšanas magnēti;
• jūras meklēšanas magnēti;
• ierīces, kuru pamatā ir virpuļstrāvas darbība;
• slēdži un releji;
• bremzes

Retzemju SmCo magnēti

Kobalta un samārija magnēti darbojas plašā temperatūras diapazonā, tiem ir augsts temperatūras koeficients un augsta izturība pret koroziju. Šis tips saglabā magnētiskās īpašības pat temperatūrā, kas zemāka par absolūto nulli, padarot tos populārus kriogēnos lietojumos.

Pielietojums:

• turbo tehnoloģija;
• sūkņu savienojumi;
• mitra vide;
• augstas temperatūras ierīces;
• miniatūras elektriskās sacīkšu automašīnas;
• radioelektroniskās ierīces darbībai kritiskos apstākļos.

Neodīma magnēti

Spēcīgākie esošie magnēti, kas sastāv no neodīma, dzelzs un bora sakausējuma. Pateicoties to milzīgajai jaudai, pat miniatūrie magnēti ir efektīvi. Tas nodrošina lietošanas daudzpusību. Katrs cilvēks pastāvīgi atrodas viena no neodīma magnētiem. Tie ir, piemēram, viedtālrunī. Elektromotoru, medicīnas iekārtu un radioelektronikas ražošana balstās uz īpaši spēcīgiem neodīma magnētiem. Pateicoties to īpaši spēcīgajam, milzīgajam magnētiskajam spēkam un izturībai pret demagnetizāciju, ir iespējami paraugi līdz 1 mm.

Pielietojums:

• cietie diski;
• skaņas reproducēšanas ierīces – mikrofoni, akustiskie sensori, austiņas, skaļruņi;
• protēzes;
• magnētiski savienoti sūkņi;
• durvju aizvērēji;
• dzinēji un ģeneratori;
• slēdzenes uz rotaslietām;
• MRI skeneri;
• Magnētiskā terapija;
• ABS sensori automašīnās;
• celšanas iekārtas;
• magnētiskie separatori;
• niedru slēdži utt.

Elastīgie magnēti satur magnētiskas daļiņas polimēru saistvielā. Izmanto unikālām ierīcēm, kurās nav iespējams uzstādīt cietos analogus.

Pielietojums:

• displeja reklāma – ātra fiksācija un ātra noņemšana izstādēs un pasākumos;
• transportlīdzekļu izkārtnes, izglītības skolu paneļi, uzņēmumu logotipi;
• Rotaļlietas, Puzles un spēles;
• maskēšanas virsmas krāsošanai;
• kalendāri un magnētiskās grāmatzīmes;
• logu un durvju blīves.

Lielākā daļa pastāvīgo magnētu ir trausli, un tos nevajadzētu izmantot kā konstrukcijas sastāvdaļas. Tie ir izgatavoti standarta formās: gredzeni, stieņi, diski un atsevišķi: trapeces, loki utt. Neodīma magnēti lielā dzelzs satura dēļ ir jutīgi pret koroziju, tāpēc tie ir pārklāti ar niķeli, nerūsējošo tēraudu, teflonu, titānu , gumija un citi materiāli.

Video

Magnēts ir objekts, kuram ir savs magnētiskais lauks. Magnēti ar savu lauku spēj piesaistīt dzelzi un dažus citus metālus. Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim sīkāk, kas ir magnēts.

Magnuss Stouns

Saskaņā ar leģendu, pirmo magnētu atrada gans vārdā Magnuss, kurš kādu dienu atklāja, ka viņa ganu nūjas dzelzs galam “pielīp” akmens. Magnēts savu nosaukumu ieguvis no gans.

Senais magnēzijs

Tomēr ir arī cita teorija. Senatnē Mazāzijā bija reģions, ko sauca par Magnēziju. Šajā reģionā tika atklātas lielas magnetīta (magnētiskās dzelzs rūdas) atradnes - melnais minerāls ar magnētiskām īpašībām. Minerāls tika nosaukts pēc apgabala, kurā tas tika atklāts. Šī teorija, protams, ir nedaudz ticamāka nekā stāsts par ganu.

Magnēts vai magnētisms

Magnēti ir materiāli, kuriem ir magnētiskais lauks neatkarīgi no apstākļiem, kādos tie atrodas. Magnētisms ir dažu materiālu īpašība magnētiskā lauka ietekmē pārvērsties par magnētiem. Ir dažādi magnētisma veidi (paramagnētisms, feromagnētisms, diamagnētisms, superparamagnētisms utt.), tomēr katram materiālam ir vismaz viens.

Magnētu lietojumprogrammas

Magnētu īpašās īpašības ir novedušas pie to izmantošanas daudzās jomās - magnētiskos datu nesējos, kredītkartēs, televizoros, monitoros, plazmas paneļos, mikrofonos, ģeneratoros, kompasos u.c., šo un daudzu citu lietu darbības pamatā ir magnētiskie materiāli. .

Padomju laikos visiem magnētiem bija gandrīz vienāds sastāvs. Tie tika izgatavoti no feromagnētiskiem sakausējumiem, kur materiālu procentuālais daudzums bija atšķirīgs. Bet pat tad tika veikti zinātniski pētījumi, lai izgudrotu jaunus magnētus. Mūsdienās magnētiskā ražošana piedāvā dažādus materiālus, kas spēj uzturēt magnētisko lauku.

No kā izgatavoti dažāda veida magnēti?

Magnētu stiprums un īpašības ir atkarīgas no to sastāva. Šādi sakausējumu veidi ir kļuvuši plaši izplatīti.

1. Ferīti
Tie ir dzelzs oksīda Fe2O3 savienojumi ar citu metālu oksīdiem, kuriem piemīt feromagnētiskas īpašības. Tie ir atraduši pielietojumu elektronikā, radiotehnikā un citās nozarēs, kur magnētiskā lauka stiprumam nav īpašas nozīmes. Tie ir lēti magnēti, tāpēc tos izmanto dažādu ierīču izveidē. Ferītus raksturo izturība pret koroziju un vidējā temperatūras stabilitāte.

Ferīta magnēti ir izturīgi pret rūsu un augstu temperatūru

2. Alnico sakausējumi
Tie ir dzelzs savienojums ar alumīnija, niķeļa, vara un kobalta (AlNiCo) sakausējumu. Alnico magnēti uz šī sakausējuma bāzes izceļas ar augstu magnētisko spēku un temperatūras stabilitāti, tādēļ tos izmanto apkures apstākļos līdz 550 grādiem pēc Celsija. Tomēr to augsto izmaksu dēļ tie netiek plaši izmantoti. Šādi sakausējumi ir neaizstājami citu pastāvīgo magnētu radīšanā.

Skolas eksperimentos parasti tiek izmantoti magnētiskie stieņi un pakavi, kas izgatavoti no Alnico sakausējuma.

3. Neodīmi
Tas ir retzemju metālu - neodīma, bora un dzelzs (NdFeB) sakausējums. Tiem nav konkurentu jaudas un izturības ziņā, jo tajos var noturēt priekšmetus, kas tūkstoš reižu pārsniedz to masu. Neodīma magnēti ir sarežģīta ražošanas procesa rezultāts, kas ietver vakuumkausēšanu, presēšanu, saķepināšanu un citas manipulācijas. Vienīgais trūkums ir slikta izturība pret karstumu - sildot, tie ātri zaudē savas īpašības. Ja izslēdzam termisko šoku, tad šādi magnētiskie elementi kalpo gandrīz mūžīgi – 100 gadu laikā tie zaudē ne vairāk kā 1% jaudas.

Velosipēds tiek "makšķerēts" ar meklēšanas magnētu. Meklēšanas magnēti ir izgatavoti no neodīma, tam ir maksimāla kravnesība ar minimāliem izmēriem

4. Samarijs-kobalts
Divu retzemju metālu sakausējums - kobalts un samārijs SmCo5 vai Sm2Co17. Tie ir leģēti arī ar citiem metāliem – varu, cirkoniju, gadolīniju u.c. Jaudas ziņā šādi sakausējumi ir zemāki par neodīmu, bet labāki par visiem citiem analogiem. Tie ir izturīgi pret koroziju un temperatūras ietekmi. Neaizstājams, strādājot sarežģītos apstākļos, kad nepieciešama uzticamība un darbība bez traucējumiem. Tie ir tajā pašā cenu kategorijā kā neodīma sakausējumi.

SmCo5 magnēti ir vājāki par neodīma magnētiem, bet jaudīgāki par citiem

5. Polimēru pastāvīgie magnēti
Tie ir izgatavoti no kompozītmateriāliem, iekļaujot magnētisko (parasti ferīta-bārija) pulveri. Pamatu ņem no dažādiem polimēru komponentiem. Magnētiskajām plastmasām ir zems magnētiskais spēks, taču tās izceļas ar nepārspējamu izturību pret koroziju tādā mērā, kādā tā piemīt citiem polimēriem. Katra polimēra magnēta galīgās īpašības ir atkarīgas no magnētiskā maisījuma procentuālās daļas. Ja tiek izmantots retzemju magnētu pulveris (neodīms-dzelzs-bors, samārijs-kobalts), tad magnetoplasts kļūst spēcīgāks. Galvenā priekšrocība ir neticama plastika, kas ļauj izgatavot jebkuras formas un izmēra magnētus.

Magnetoplastu magnētiskie parametri ir zemāki nekā saķepinātajiem magnētiem

6. Magnētiskais vinils
Tas ir gumijas un magnētiskā pulvera (ferīta) maisījums. Pēdējo procentuālais daudzums ir 70-75% no svara. Jo vairāk šī pulvera, jo lielāka ir produkta magnētiskā izturība. Materiāla priekšrocības ietver nodilumizturību un milzīgu darba temperatūru diapazonu (no –300°C līdz +800°C). Magnētiskais vinils ir mitrumizturīgs un elastīgs. Pateicoties tās elastībai, tas ir piemērots jebkuras konfigurācijas produktu ražošanai.