Головна » Розсилка » Що означає магніт? Енциклопедія магнетизму - Що таке магнетизм

Що означає магніт? Енциклопедія магнетизму - Що таке магнетизм

Де в давнину були відкриті поклади магнетиту.

Найпростішим і найменшим магнітом можна вважати електрон. Магнітні властивості решти магнітів обумовлені магнітними моментами електронів усередині них . З погляду квантової теорії поля електромагнітне взаємодія переноситься безмасовим бозоном - фотоном (часткою, яку можна як квантове порушення електромагнітного поля).

Вебер- магнітний потік, при зменшенні якого до нуля в зчепленому з ним контурі опором 1 ом проходить кількість електрики 1 кулон.

Генрі- міжнародна одиниця індуктивності та взаємної індукції. Якщо провідник має індуктивність в 1 Гн і струм в ньому рівномірно змінюється на 1 А в секунду, то на його кінцях індуктується ЕРС в 1 вольт. 1 генрі = 1,00052 · 10 9абсолютних електромагнітних одиниць індуктивності.

Тесла- одиниця вимірювання індукції магнітного поля СІ, чисельно рівна індукції такого однорідного магнітного поля, в якому на 1 метр довжини прямого провідника, перпендикулярного вектору магнітної індукції, зі струмом силою 1 ампер діє сила 1 ньютон.

Використання магнітів

Магнітні носії інформації: VHS касети містять котушки з магнітної стрічки. Відео та звукова інформація кодується на магнітному покритті на стрічці. Також у комп'ютерних дискетах та жорстких дисках запис даних відбувається на тонкому магнітному покритті. Проте носії інформації є магнітами у сенсі, оскільки де вони притягують предмети. Магніти в жорстких дисках використовуються в ходовому та позиціонуючому електродвигунах.
Кредитні, дебетові, і ATM картки - всі ці картки мають магнітну смугу на одній стороні. Ця смуга кодує інформацію, необхідну для з'єднання з фінансовою установою та зв'язку з їхніми рахунками.
Звичайні телевізори та комп'ютерні монітори: телевізори та комп'ютерні монітори, що містять електронно-променеву трубку, використовують електромагніт для управління пучком електронів та формування зображення на екрані. Плазмові панелі та РК-дисплеї використовують інші технології.
Гучномовці та мікрофони: більшість гучномовців використовують постійний магніт і струмову котушку для перетворення електричної енергії (сигналу) на механічну енергію (рух, що створює звук). Обмотка намотана на котушку, прикріплюється до дифузора і по ній протікає змінний струм, що взаємодіє з полем постійного магніту.
Інший приклад використання магнітів у звукотехніці - в головці звукознімача електрофона і в касетних диктофонах як економічна стиральна головка.

Магнітний сепаратор важких мінералів

Електродвигуни та генератори: деякі електричні двигуни (так само, як гучномовці) ґрунтуються на комбінації електромагніту та постійного магніту. Вони перетворюють електричну енергію на механічну енергію. Генератор, навпаки, перетворює механічну енергію на електричну енергію шляхом переміщення провідника через магнітне поле.
Трансформатори: пристрої передачі електричної енергії між двома обмотками дроту, які електрично ізольовані, але магнітно пов'язані.
Магніти використовуються в поляризованих реле. Такі пристрої запам'ятовують свій стан на час вимкнення живлення.
Компаси: компас (або морський компас) є намагніченим покажчиком, який може вільно обертатися і орієнтується на напрямок магнітного поля, найчастіше магнітного поля Землі.
Мистецтво: вінілові магнітні листи можуть бути приєднані до живопису, фотографії та інших декоративних виробів, що дозволяє приєднувати їх до холодильників та інших металевих поверхонь.

Магніти часто використовують у іграшках. M-TIC використовує магнітні стрижні, пов'язані з металевими сферами

Магніти рідкісноземельних елементів яйцеподібної форми, які притягуються один до одного

Іграшки: Враховуючи їхню здатність протистояти силі тяжіння на близькій відстані, магніти часто використовуються в дитячих іграшках із забавними ефектами.
Магніти можуть використовуватись для виробництва ювелірних виробів. Намиста та браслети можуть мати магнітну застібку, або можуть бути виготовлені повністю із серії зв'язаних магнітів та чорних намистин.
Магніти можуть піднімати магнітні предмети (залізні цвяхи, скоби, кнопки, скріпки), які або є занадто дрібними, або їх важко дістати або вони занадто тонкі, щоб тримати їх пальцями. Деякі викрутки спеціально намагнічуються для цього.
Магніти можуть використовуватися при обробці металобрухту для відділення магнітних металів (заліза, сталі та нікелю) від немагнітних (алюмінію, кольорових сплавів тощо). Така сама ідея може бути використана в рамках так званого «Магнітного випробування», в якій кузов автомобіля обстежується з магнітом для виявлення областей, відремонтованих з використанням скловолокна або пластикової шпаклівки.
Маглев : поїзд на магнітному підвісі, рухомий та керований магнітними силами. Такий потяг, на відміну від традиційних поїздів, у процесі руху не стосується поверхні рейки. Оскільки між поїздом і поверхнею руху існує зазор, тертя виключається, і єдиною силою, що гальмує, є лише сила аеродинамічного опору.
Магніти використовуються у фіксаторах меблевих дверей.
Якщо магніти помістити в губки, ці губки можна використовувати для миття тонких листових немагнітних матеріалів відразу з обох сторін, причому одна сторона може бути важкодоступною. Це може бути, наприклад, скло акваріума або балкона.
Магніти використовуються для передачі моменту, що обертає, «крізь» стінку, якою може бути, наприклад, герметичний контейнер електродвигуна. Так було влаштовано іграшку НДР «Підводний човен». Так само в побутових лічильниках витрати води передається обертання від лопаток датчика на лічильний вузол.
Магніти разом із герконом застосовуються у спеціальних датчиках положення. Наприклад, у датчиках дверей холодильників та охоронних сигналізацій.
Магніти спільно з датчиком Холла використовують для визначення кутового положення або кутової швидкості валу.
Магніти використовуються у іскрових розрядниках для прискорення гасіння дуги.
Магніти використовуються при контролі, що не руйнує, магнітопорошковим методом (МПК)
Магніти використовуються для відхилення радіоактивних пучків і іонізуючих випромінювань, наприклад при спостереженні в камерах .
Магніти використовуються в показових приладах з стрілкою, що відхиляється, наприклад, амперметр. Такі прилади дуже чутливі та лінійні.
Магніти застосовуються у НВЧ вентилях та циркуляторах.
Магніти застосовуються у складі системи, що відхиляє електронно-променевих трубок для підстроювання траєкторії електронного пучка.
До відкриття закону збереження енергії було багато спроб використовувати магніти для побудови «вічного двигуна». Людей приваблювала, здавалося б, невичерпна енергія магнітного поля постійного магніту, відомі дуже давно. Але робочий макет так і не було збудовано.
Магніти застосовуються в конструкціях безконтактних гальм, що складаються з двох пластин, одна - магніт, а інша з алюмінію. Одна з них жорстко закріплена на рамі, інша обертається із валом. Гальмування регулюється зазором між ними.

Іграшки з магнітів

Uberorbs
Магнітний конструктор
Магнітна дошка для малювання
Магнітні літери та цифри
Магнітні шашки та шахи

Медицина та питання безпеки

Через те, що людські тканини мають дуже низький рівень сприйнятливості до статичного магнітного поля, немає наукових доказів його ефективності для використання в лікуванні будь-яких захворювань. З тієї ж причини немає наукових свідчень небезпеки для здоров'я людини, пов'язаної з впливом цього поля. Однак якщо феромагнітне стороннє тіло знаходиться в людських тканинах, магнітне поле буде взаємодіяти з ним, що може бути серйозною небезпекою.

Намагнічування

Розмагнічування

Іноді намагніченість матеріалів стає небажаною і виникає необхідність їх розмагнічування. Розмагнічування матеріалів досягається різними способами:

нагрівання магніту вище за температуру Кюрі завжди веде до розмагнічування;
помістити магніт у змінне магнітне поле, що перевищує коерцитивну силу матеріалу, а потім поступово зменшувати дію магнітного поля або вивести магніт із нього.

Останній спосіб застосовується в промисловості для розмагнічування інструментів, жорстких дисків, стирання інформації на магнітних картках і таке інше.

Часткове розмагнічування матеріалів відбувається в результаті ударів, оскільки різке механічне вплив веде до розпорядження доменів.

Примітки

Література

Савельєв І. В.Курс загальної фізики. – М.: Наука, 1998. – Т. 3. – 336 с. - ISBN 9785020150003

Див. також

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Вступ

Мої улюблені ігри – це різні види конструктора. На день народження у 1 класі мені подарували магнітний конструктор. Нам із молодшим братом Микитою дуже подобається грати в нього. Якось ми будували замки і використовували для цього конструктор і різні предмети, і раптом я побачив, що Микита засмучений тим, що монета, якою він прикрасив башту, не магнітиться і падає. Мені стало цікаво, чому так відбувається. Раніше я вважав, що магніт притягує все металеве. Мама запропонувала мені вивчити це питання докладніше. Так і постала тема нашої дослідницької роботи.

ЦільНашої роботи: виявити основні властивості магніту.

Завдання:

Ми висунули наступну гіпотезу:

якщо ми знатимемо властивості магніту, то область його застосування розшириться.

Об'єкт вивчення: магніт.

Предмет вивчення:властивості магніту

Методи:теоретичний, дослідно-експериментальний.

Практична значимість:цю роботу можна використовуватиме пояснення властивостей магніту, практично виготовлені ігри можна використовуватиме розвитку уваги, уяви, мислення, дрібної моторики.

Актуальністьобраної теми у тому, що у процесі експериментування ми пізнали деякі особливості навколишнього світу. Отримана інформація надалі може стати в нагоді мені в конструюванні, при вивченні фізики в середній школі, виготовлені ігри ми використовуємо для розваги.

1.Теоретична частина.

1.1. Що таке "магніт".

Слово "магніт" всім відоме з дитинства. Ми звикли до магніту і часом навіть не підозрюємо, скільки магнітів довкола нас. У наших квартирах десятки магнітів: у колонках, магнітофонах, у годинниках, у пластикових картах. Самі ми - теж магніти: біоструми, що йдуть у нас, народжують навколо нас химерний візерунок магнітних силових ліній. Земля, де ми живемо, - це гігантський магніт.

Магніт- це тіло, що має магнітне поле. Магнітна сила - сила, з якою предмети притягуються до магніту. У природі магніти зустрічаються у вигляді шматків каменю – магнітного залізняку (магнетиту). Він може притягувати до себе інші такі ж камені. Багато мовами світу слово «магніт» означає просто «люблячий» - так сказано про його здатність притягувати до себе.

Магніти бувають природними та штучними. Природні магніти виточують із шматків магнітного залізняку. Штучні магніти можна отримати, натираючи шматком магнітного залізняку в одному напрямку залізні бруски або просто притуляючи ненамагнічений зразок постійного магніту. Цікаво, що цим способом можна отримати штучні магніти набагато сильніші за вихідні. Тіла, які тривалий час зберігають намагніченість, називаються постійними магнітами.

Найцікавіші факти про магніти:

На думку вчених, птахи - це єдині у світі істоти, які можуть бачити та відчувати магнітні поля Землі. Саме ця здатність допомагає їм не збитися з дороги під час пошуку будинку на великих відстанях польоту.

Земля є гігантським магнітом, який утримує все навколо на ній і створює силу тяжіння. Стрілки компаса орієнтуються магнітним полем землі.

У листопаді 1954 року Джон Уітлі отримав патент на ідею використовувати магніт як власник легеньких предметів, таких як нотатки, записки, папір на холодильниках та інших металевих поверхнях.

ідею щодо використання магніту на холодильнику першим вигадав Вільям Циммерман у ранніх 1970-х роках. Вільям Циммерман отримав патент на невеликі мультиплікаційні кольорові магніти, які можуть бути використані як для зручності, так і елементів декорацій.

нині відоме хобі «колекціонування магнітів» - частково витвір побутових прагматиків. Спочатку магніти набули популярності в тому, що використовувалися для того, щоб приховати подряпини та дефекти на побутовій техніці, а також для кріплення різноманітних нотаток та нагадувань.

за даними опитувань «РОМИР Моніторинг», проведених 2007 року, 86% опитаних прикрашають свій холодильник у той чи інший спосіб. У тому числі 78% мають деяку колекцію магнітів.

світовий рекорд за кількістю магнітів на холодильник належить Луїзі Грінфарб, яка мешкає в Хендерсоні, штат Невада, США. На сьогоднішній день у Луїзи в колекції є понад 40 000 магнітів. Луїза називає себе «магнітною леді».

існує музей Гіннеса в Голлівуді, в якому представлено понад 7000 магнітів (частина колекції Луїзи Грінфарб).

Існує одна старовинна легенда про магніт, вона говорить про пастуха на ім'я Магнус. Він знайшов одного разу, що залізний наконечник його палиці та цвяхи чобіт притягуються до чорного каменю. Цей камінь стали називати «камнем Магнуса» або просто «магнітом», за назвою місцевості, де видобували залізняк (пагорби Магнезії в Малій Азії). Таким чином, за багато століть до нашої ери було відомо, що деякі кам'яні породи мають властивість притягати шматки заліза.

Насправді, понад дві тисячі років тому давні греки дізналися про існування магнетиту - мінералу, який може притягувати залізо. Магнетит завдячує своєю назвою древньому турецькому місту Магнесія, де цей мінерал знайшли давні греки. Зараз це місто називається Маніза, і там досі зустрічаються магнітні камені. Шматочки знайденого каміння називають магнітами або природними (природними) магнітами. Згодом люди навчилися самі виготовляти магніти, намагнічуючи шматки заліза.

У Росії її магнітну руду знайшли на Уралі. Понад 300 років тому місцеві мисливці дивувалися, що підкови коней притягуються до землі та вважали це місце проклятим. А в 1720 році почався видобуток залізняку з гори Магніт.

Магніт- це тіло, здатне притягувати залізо, сталь, нікель та деякі інші метали.

Слово "магніт" походить від назви провінції Магнезія (у Греції), мешканців якої звали магнетами. Так стверджував Тіт Лукрецій Кар у своїй поемі "Про природу речей". Про магніті в тому чи іншому зв'язку писали до нашої ери Піфагор, Гіппократ, Платон, Епікур, Аристотель, Лукрецій.

У 1269 р. П'єр Перегрін з Марікурта написав книгу «Листи про магніт», в якій зібрав багато відомостей про магніт, що накопичилися до нього і відкриті їм особисто. Перегрін вперше говорить про полюси магнітів, про тяжіння різноїменних полюсів та відштовхування однойменних, про виготовлення штучних магнітів шляхом натирання заліза природним магнітом, про проникнення магнітних сил через скло та воду, про компас.

У 1600 р. вийшла книга «Про магніт, магнітні тіла і про великий магніт - Землю. Нова фізіологія, доведена безліччю аргументів та дослідів» англійського лікаря Вільяма Гільберта з Колчестера. Гілберт відкрив, що при нагріванні магніту вище деякої температури його магнітні властивості зникають, що коли наближають до одного полюса магніту шматок заліза, інший полюс починає притягувати сильніше. Гільберт також відкрив, що предмети з м'якого заліза, які протягом тривалого часу лежать нерухомо, набувають намагніченості в напрямку північ - південь. Процес намагнічування прискорюється, якщо по залізу постукувати молотком.

1.3. Область застосування магнітів.

Магніти оточують нас постійно. Ми помітили, що магнітна сила використовується і вдома, і в школі: за допомогою магнітів ми кріпимо записки на холодильник вдома, а в школі кріплять плакати до дошки; магнітні кріплення є на дверцятах шаф, сумках, дверях, чохлах для телефонів.

Представники різних наук враховують магнітні поля у своїх дослідженнях: фізик вимірює магнітні поля атомів та елементарних частинок, астроном вивчає роль космічних полів у процесі формування нових зірок, геолог за аномаліями магнітного поля Землі шукає поклади магнітних руд.

Магніти широко використовуються у секторі охорони здоров'я. Як місцевий зовнішній засіб і як амулет магніт мав великий успіх у китайців, індусів, єгиптян, арабів, греків, римлян і т.д. Про його лікувальні властивості згадують у своїх працях філософ Аристотель та історик Пліній. У другій половині XX століття широко поширилися магнітні браслети, які благотворно впливають на хворих з порушенням кров'яного тиску (гіпертонія і гіпотонія).

Існують електромагнітні вимірювачі швидкості руху крові, мініатюрні капсули, які за допомогою зовнішніх магнітних полів можна переміщати кровоносними судинами, щоб розширювати їх, брати проби на певних ділянках шляху або, навпаки, локально виводити з капсул різні медикаменти. Широко поширений магнітний метод видалення металевих частинок з ока.

Магніти також широко використовуються в магнітній терапії, включаючи магнітні пояси, масажери, матраци і т.д. p align="justify"> Медичні установи використовують методи магнітного резонансу для сканування різних органів в організмі.

Крім постійних магнітів використовують і електромагніти. Їх також застосовують для широкого спектра проблем у науці, техніці, електроніці, медицині (нервові захворювання, захворювання судин кінцівок, серцево-судинні захворювання тощо).

Зараз завдяки своїй здатності притягувати предмети під водою магніти використовуються при будівництві та ремонті підводних споруд. Завдяки властивості магнітів впливати на відстані та через розчини, їх використовують у хімічних та медичних лабораторіях, де потрібно перемішувати стерильні речовини у невеликих кількостях.

Раніше використовували лише природні магніти – шматочки магнетиту, зараз більшість магнітів – штучні. А найсильніші з них - електромагніти, які використовують на підприємствах. Вони використовуються в такому промисловому устаткуванні як сепаратори, залізовідділювачі, конвеєри та зварювальні пристрої.

Кредитні, дебетові, банківські картки мають магнітні смужки, з одного боку, здійснюють доступом до інформації про особистість, його рахунку, до відкриття магнітного замку тощо.

У циліндрових замках деяких моделей використовуються магнітні елементи. Замок і ключ забезпечені кодовими наборами постійних магнітів. Коли в замкову щілину вставляється правильний ключ, він притягує і встановлює в потрібне положення внутрішні магнітні елементи замку, що дозволяє відкрити замок.

Магніти використовуються в динаміках, жорстких дисках, а також в акустичних системах, гучномовцях та мікрофонах. Двигуни та генератори також працюють з використанням магнітів. Побутова техніка, телефони, телебачення, холодильники, насоси для води та ін. - Також використовують магніти.

Магніти використовуються в ювелірних виробах, таких як браслети, сережки, кулони та намиста.

Інші приклади використання магнітів – інструменти, іграшки, компаси, автомобільні спідометри тощо. Магніт необхідний проведення струму по проводам. Потяги на магнітній підвісці розвивають більшу швидкість.

Магніти також застосовуються у ветеринарній практиці для лікування тварин, які часто разом із кормом заковтують металеві предмети. Ці предмети можуть пошкодити стінки шлунка, легені чи серце тварини. Тому перед годівлею фермери з допомогою магніту очищають їжу.

Ще цікавіша та корисна служба, яку несе магніт у сільському господарстві, допомагаючи землеробу очищати насіння культурних рослин від насіння бур'янів. Бур'яни мають ворсисте насіння, що чіпляється за шерсть тварин, що проходять повз них і завдяки цьому поширюються далеко від материнської рослини. Цією особливістю бур'янів, що виробилася у них протягом мільйонів років боротьби за існування, скористалася сільськогосподарська техніка для того, щоб відокремити за допомогою магніту шорстке насіння бур'янів від гладкого насіння таких корисних рослин, як льон, конюшина, люцерна.

Якщо засмічене насіння культурних рослин обсипати залізним порошком, то крупинки заліза щільно обліплять насіння бур'янів, але не пристануть до гладкого насіння корисних рослин. Потрапляючи потім у поле дії досить сильного електромагніту, суміш насіння автоматично поділяється на чисте насіння і на бур'ян: магніт виловлює із суміші все те насіння, яке обліплене залізною тирсою.

Найпростіший висновок, який можна зробити з вище сказаного - немає області прикладної діяльності людини, де б не застосовувалися магніти.

2. Практична частина.

2.1. Експеримент "Чи існує магнітне поле?"

Обладнання: 2 магніти у вигляді підкови, металева тирса, картон.

Хід експерименту: Ми насипали металеву тирсу на лист картону і розподілили його тонким рівним шаром, потім знизу, під листом картону приклали 2 магніти. Тирса стала змінювати своє місце розташування залежно від того, де знаходилися магніти.

Висновок: Магнітне поле не є видимим, але воно існує.

2.2. Експеримент "Як взаємодіють магніти?"

Обладнання: 2 плоскі магніти, 2 вагончики з магнітами.

Хід експерименту: Ми підносили магніти один до одного однойменними кінцями та різноіменними. Аналогічно підсували один до одного вагончики із магнітами.

Висновок: однойменні магніти відштовхуються, а різноіменні – притягуються.

2.3. Експеримент «Який вплив магнітного поля на стрілку компаса?»

Устаткування: компас, плоский магніт.

Хід експерименту: Ми спостерігали за стрілкою компаса. У статичному стані вона показує один і той же напрямок: північ - південь. Потім ми піднесли до компасу магніт. Стрілка компаса притягується магнітом і свідчить про нього.

Магнітне поле впливає на стрілку компаса. Стрілка компаса змінює свій напрямок і вказує на магніт.

2.4. Експеримент "Чи всі тіла притягують магніти?"

Обладнання: 2 магніти, неметалеві предмети: губка, пластмаса, папір, картон, дерево, гума, тканина; металеві предмети: золото, срібло, залізо; монети різної гідності: 5 копійок, 10 копійок, 50 копійок, 1 рубль, 2 рублі, 5 рублів, 10 рублів.

Хід експерименту: По черзі ми підносили магніт до кожного матеріалу і перевіряли, чи його магніт притягує.

Висновок: Магніт не притягує неметалічні предмети, а металеві притягує не все: магніт притягує предмети із заліза, а срібло та золото не притягує. Магніт притягнув монети 5 копійок, 10 копійок, 2 рублі, 10 рублів, а монети 50 копійок, 1 рубль, 5 рублів не притягнув (Див. Додаток 1).

2.5. Експеримент «Чи залежить від площі поверхні магніту сила його тяжіння?»

Обладнання: 2 магніти різного розміру, металева тирса, скріпки, гайки, болти.

Хід експерименту: Спочатку ми взяли металеву тирсу і піднесли до них 2 магніти: один діаметром 12мм, інший діаметром 18мм. Ми побачили, скільки металевої тирси притягнув великий магніт, а скільки - маленький. Потім ми підносили ці 2 магніти по черзі до металевих скріпок, гайок і болтів. Ми підрахували, скільки предметів притягнув кожен магніт (Див. Додаток 2).

Висновок: магніт більшого діаметра притягує більшу кількість металевих предметів.

2.6. Експеримент «Чи залежить сила тяжіння від відстані між тілами?»

Обладнання: магніти різного розміру, лінійка, металева скріпка.

Хід експерименту: Ми поклали металеву скріпку на лінійку поруч із позначкою «0» і брали магніти різного розміру, поступово підносили їх до скріпки, щоб дізнатися, чи вони з однакової відстані почнуть її притягувати. Маленький магніт притяг скріпку з відстані 2мм, а великий з відстані 7мм.

Висновок: Магніти притягують навіть з відривом. Чим більший магніт, тим більше сила тяжіння і тим більша відстань, на якій магніт впливає.

2.7. Експеримент "Чи може магнітна сила проходити через предмети?"

Обладнання: магніт, металеві скріпки, папір, картон, тканина, скло, пластмаса, дерево, скляна склянка, вода, металеві скріпки.

Хід експерименту: Ми поміщали металеві скріпки почергово на папір, картон, тканину, скло, пластмасу, дерево, а під матеріалом вели магнітом, щоб перевірити, чи діє магнітна сила через різні матеріали. Потім ми налили у склянку води. Ми опустили у воду скріпку та спробували дістати її за допомогою магніту. У нас це вийшло.

Висновок: Магнітна сила може проходити через різні предмети, зокрема, через папір, картон, тканину, пластмасу, дерево, скло, зокрема скляну склянку з водою.

2.8. Виготовлення магнітних ігор.

Друга частина моєї практичної роботи на тему дослідження - це виготовлення власних ігор із застосуванням магнітів. Таких ігор вже існує безліч. Наприклад, у нас є такі ігри, як "Дартс", "Рибалка", "Лабіринт", "Залізниця", "Конструктор".

У мене з'явилося кілька ідей щодо виготовлення ігор. У своїй роботі я реалізував 3 ідеї.

Гра «Квіткова галявина».

За допомогою картону, кольорового паперу, кольорових картинок, клею та магнітів я виготовив гру «Квіткова галявина». За допомогою цієї гри можна показувати маленьким дітям, як метелик перелітає з квітки на квітку, як сонечко повзає по галявині. Ця гра розвиває дитячу уяву, дрібну моторику.

Гра «Ріпка».

За допомогою картону, кольорового паперу, кольорових зображень героїв, клею та магнітів я виготовив гру «Ріпка». Ця гра полягає в інсценуванні казки "Ріпка". За допомогою магнітів, прикріплених до героїв, з'явилася можливість переміщати героїв та показати цю казку у русі. Гра розвиває у дітей просторову уяву та увагу, дрібну моторику.

Гра «Гонки».

За допомогою картону, фарб, пензлика, фломастерів, клею, двох машинок та магнітів я виготовив гру «Гонки». У цій грі має бути 2 учасники. Кожному учаснику дається гоночна машинка з магнітом та магніт. Обидві машини виставляються на старт і по команді, не чіпаючи машини руками, а лише за допомогою магнітів, що рухаються під трасою, учасники ведуть свою машину до фінішу. Ця гра розвиває уяву, увагу, мислення та дрібну моторику.

Висновок.

Метоюсвоєю роботи я ставив:виявити основні властивості магніту.

Завдання,при вирішенні яких я досягав своєї мети :

вивчити літературу з цієї теми;

експериментальним шляхом виявити властивості магніту;

виготовити власні ігри за допомогою магнітів.

Усі поставлені цілі та завдання мною досягнуто.

Я висував наступну гіпотезу:

якщо ми знатимемо властивості магніту, то його сфера застосування розшириться.

Наша гіпотеза підтвердилася.

Виконавши свою роботу, ми зробили такі висновки:

магнітне поле існує і його можна представити за допомогою металевої тирси;

магніт має 2 полюси: північний і південний, і вони взаємодіють між собою;

магніт впливає на стрілку компасу;

магніт не притягує неметалеві предмети, а металеві притягує в повному обсязі;

магніт більшого діаметра притягує більшу кількість металевих предметів;

магніт більшого діаметра має велику силу тяжіння і на більшій відстані має вплив;

магнітна сила може проходити через предмети та рідину, проте при цьому вона слабшає.

Спостерігаючи за різними предметами вдома та в школі, я з'ясував, що магніти широко використовуються і зараз. Люди звикли використовувати силу магніту, з її допомогою працює багато приладів, іграшок.

Робота над дослідженням виявилася дуже цікавою та захоплюючою. Я думаю, що, виконуючи дослідницький проект, я набув уміння критично працювати з отриманою інформацією, аналізувати і зіставляти факти, що знаходили, знаходити шляхи вирішення проблем, що виникають. Все це мені буде необхідно для мого подальшого успішного продовження освіти.

Властивість магніту притягувати деякі предмети і в наші дні не втратила своєї чарівної таємничості. Ще не народився і, напевно, не народиться ніколи людина, яка могла б сказати: «Я знаю про магніт ВСЕ». Чому магніт приваблює? - це питання завжди вселятиме незрозуміле хвилювання перед прекрасною таємничістю природи, і породжуватиме спрагу нових знань і нових відкриттів. У мене постало питання: чи може магніт втратити свою силу чи вона в нього назавжди? Щоб відповісти на це питання я й далі вивчатиму магніти.

Список використаних джерел та літератури

Велика книга експериментів для школярів/За ред. Антонелли Мейяні; Пров. з іт. Е.І. Мотильовий. – М.: ЗАТ «РОСМЕН-ПРЕС», 2006. – 260 с.

Цікаві досліди: Електрика та магнетизм. / М. Ді Спеціо; Пров. з англ. М. Заболотських, А. Расторгуєва. - М: АСТ: Астрель, 2005, - 160 с.: іл.

Меніян М.Г. Нові професії магніту: Кн. Для позакласу. читання М.: Просвітництво, 1985. – 144 с., іл. - (Світ знань)

Пасинков В.В., Сорокін В.С. Практичне використання магнітів, М.: Вища школа, 1986 – 252с.

Перельман Я.І.. Цікава фізика. У 2-х кн. Кн. 2/ За ред. А.В. Митрофанова. – М.: Наука, 2001. – 272 с., іл.

Що? Навіщо? Чому? Велика книга питань та відповідей / Пер. К. Мішиної, А. Зикової. – М.: Ексмо, 2007. – 512 с.: іл.

Я пізнаю світ: Дитяча енциклопедія: Фізика / Упоряд. А.А. Леонович; За заг. ред. О.Г. Хінн. – М.: ТОВ «Видавництво АСТ-ЛТД», 2003. – 480 с.

Додаток 1.

Таблиця 1 "Чи все притягують магніти?"

	Матеріал	Чи притягує магніт

	пластмаса








	монета 5 коп
	монета 10 коп
	монета 50 коп
	монета 1 руб
	монета 2 руб
	монета 5 руб
	монета 10 руб

Додаток 2.

Таблиця 2 «Чи залежить від площі поверхні магніту сила його тяжіння?»

Існує два основних типи магнітів: постійні та електромагніти. Визначити, що таке постійний магніт, можна виходячи з головного його властивості. Постійний магніт отримав свою назву через те, що його магнетизм завжди «включений». Він генерує власне магнітне поле, на відміну від електромагніту, зробленого з дроту, оберненого навколо залізного сердечника, і струму, що вимагає протікання, для створення магнітного поля.

Історія вивчення магнітних властивостей

Століття тому люди відкрили, що деякі типи гірських порід мають оригінальні особливості: притягуються до залізних предметів. Згадка про магнетит зустрічається в стародавніх історичних літописах: більше двох тисячоліть тому в європейських і набагато раніше в східноазіатських. Спочатку він оцінювався як цікавий предмет.

Пізніше магнетит почали використовувати для навігації, виявивши, що він прагне зайняти певне становище, коли йому надано свободу обертання. Наукове дослідження, проведене П. Перегріном у 13-му столітті, показало, що сталь може придбати ці особливості після потирання магнетитом.

Намагнічені предмети мали два полюси: «північний» і «південний», щодо магнітного поля Землі. Як виявив Перегрін, ізоляція одного з полюсів не була можливою, якщо розрізати уламок магнетиту надвоє, – кожен окремий фрагмент мав у результаті власну пару полюсів.

Відповідно до сьогоднішніх уявлень магнітне поле постійних магнітів – це результуюча орієнтація електронів у єдиному напрямку. Тільки деякі різновиди матеріалів взаємодіють з магнітними полями, значно менша кількість здатна зберігати постійне МП.

Властивості постійних магнітів

Основними властивостями постійних магнітів та створюваного ними поля є:

існування двох полюсів;
протилежні полюси притягуються, а однойменні відштовхуються (як позитивні та негативні заряди);
магнітна сила непомітно поширюється у просторі і проходить через об'єкти (папір, дерево);
спостерігається посилення інтенсивності МП поблизу полюсів.

Постійні магніти підтримують МП без зовнішньої допомоги. Матеріали залежно від магнітних властивостей поділяються на основні види:

феромагнетики - легко намагнічуються;
парамагнетики - намагнічуються з великими труднощами;
діамагнетики – схильні відбивати зовнішнє МП шляхом намагнічування у протилежному напрямі.

Важливо!Магніто-м'які матеріали, такі як сталь, проводять магнетизм при кріпленні до магніту, але це припиняється при його видаленні. Постійні магніти виготовляються із магніто-твердих матеріалів.

Як працює постійний магніт

Його робота пов'язана з атомною структурою. Усі феромагнетики створюють природне, хоч і слабке, МП, завдяки електронам, що оточують ядра атомів. Ці групи атомів здатні орієнтуватися у єдиному напрямі і називаються магнітними доменами. Кожен домен має два полюси: північний і південний. Коли феромагнітний матеріал не намагнічений, його області орієнтовані у випадкових напрямках, які МП компенсують одне одного.

Щоб створити постійні магніти, феромагнетики нагріваються за дуже високих температур і піддаються впливу сильного зовнішнього МП. Це призводить до того, що окремі магнітні домени всередині матеріалу починають орієнтуватися у напрямку зовнішнього МП доти, поки всі домени не вирівняються, досягнувши точки магнітного насичення. Потім матеріал охолоджують і вирівняні домени блокуються в потрібному положенні. Після видалення зовнішнього МП магніто-тверді матеріали утримуватимуть більшу частину своїх доменів, створюючи постійний магніт.

Характеристики постійного магніту

Магнітну силу характеризує залишкова магнітна індукція. позначається Br. Це сила, яка залишається після зникнення зовнішнього МП. Вимірюється у тестах (Тл) або гаусах (Гс);
Коерцитивність чи опір розмагнічування – Нс. Вимірюється А/м. Показує, якою має бути напруженість зовнішнього МП у тому, щоб розмагнітити матеріал;
Максимальна енергія – BHmax. Розраховується шляхом множення залишкової магнітної сили Br та коерцитивності Нс. Вимірюється в МГСЕ (мегагаусерстед);
Коефіцієнт температури залишкової магнітної сили Тс of Br. характеризує залежність Br від температурного значення;
Tmax - найвище значення температури, при досягненні якого постійні магніти втрачають властивості з можливістю зворотного відновлення;
Tcur – найвище значення температури, коли магнітний матеріал безповоротно втрачає характеристики. Цей показник називається температурою Кюрі.

Індивідуальні характеристики магніту змінюються залежно від температури. За різних значеннях температури різні типи магнітних матеріалів працюють по-різному.

Важливо!Усі постійні магніти втрачають відсоток магнетизму під час підйому температури, але з різною швидкістю, що залежить від їх типу.

Типи постійних магнітів

Всього існує п'ять типів постійних магнітів, кожен з яких виготовляється по-різному на основі матеріалів з властивостями:

альник;
ферити;
рідкісноземельні SmCo на основі кобальту та самарію;
неодимові;
полімерні.

Альнико

Це постійні магніти, що складаються в основному з комбінації алюмінію, нікелю та кобальту, але можуть також включати мідь, залізо та титан. Завдяки властивостям магнітів альнико, вони можуть працювати за найвищих температур, зберігаючи свій магнетизм, проте вони легше розмагнічуються, ніж феритові або рідкоземельні SmCo. Вони були першими постійними серійними магнітами, що заміняли намагнічені метали і дорогі електромагніти.

Застосування:

електродвигуни;
термічна обробка;
підшипники;
аерокосмічні апарати;
військова техніка;
високотемпературне вантажно-розвантажувальне обладнання;
мікрофони.

Феріти

Для виготовлення феритових магнітів, відомих ще як керамічні, застосовуються карбонат стронцію та оксид заліза, у співвідношенні 10/90. Обидва матеріали удосталь та економічно доступні.

Через низькі витрати виробництва, стійкості до нагрівання (до 250 ° C) і корозії феритові магніти - одні з найпопулярніших для повсякденного застосування. Вони мають більшу внутрішню коерцитивність, ніж альник, але меншу магнітну силу, ніж неодимові аналоги.

Застосування:

звукові колонки;
охоронні системи;
великі пластинчасті магніти видалення забруднення залізом технологічних ліній;
електродвигуни та генератори;
медичні інструменти;
підйомні магніти;
морські пошукові магніти;
пристрої, що ґрунтуються на роботі вихрових струмів;
вимикачі та реле;
гальма.

Рідкоземельні магніти SmCo

Магніти з кобальту та самарію працюють у широкому температурному діапазоні, мають високі температурні коефіцієнти та високу корозійну стійкість. Цей вид зберігає магнітні властивості навіть за температур нижче абсолютного нуля, що робить їх популярними для використання в кріогенних установках.

Застосування:

турботехніка;
насосні муфти;
вологі середовища;
високотемпературні пристрої;
мініатюрні гоночні автомобілі з електроприводом;
радіоелектронні пристрої для роботи у критичних умовах.

Неодимові магніти

Найсильніші існуючі магніти, що складаються зі сплаву неодиму, заліза та бору. Завдяки їхній величезній силі, навіть мініатюрні магніти ефективні. Це забезпечує універсальність використання. Кожна людина постійно знаходиться поряд з одним із неодимових магнітів. Вони є, наприклад, у смартфоні. Виготовлення електродвигунів, медтехніка, радіоелектроніка спираються на надміцні неодимові магніти. Через їх надміцність, величезну магнітну силу і стійкість до розмагнічування можливе виготовлення зразків до 1 мм.

Застосування:

жорсткі диски;
звуковідтворювальні пристрої – мікрофони, акустичні датчики, навушники, гучномовці;
протези;
насоси з магнітним зв'язком;
дверні доводчики;
двигуни та генератори;
замки на ювелірних виробах;
сканери МРТ;
магнітотерапія;
датчики ABS у автомобілях;
підйомне обладнання;
магнітні сепаратори;
герконові перемикачі і т.д.

Гнучкі магніти містять магнітні частинки, що знаходяться всередині сполучного полімерного. Використовуються для унікальних пристроїв, де неможливе встановлення твердих аналогів.

Застосування:

дисплейна реклама – швидка фіксація та швидке видалення на виставках та заходах;
знаки транспортних засобів, навчальні шкільні панелі, логотипи компаній;
іграшки, головоломки та ігри;
маскування поверхонь для фарбування;
календарі та магнітні закладки;
віконні та дверні ущільнення.

Більшість постійних магнітів є крихкими і не повинні використовуватися як структурні елементи. Вони виготовляються у стандартних формах: кільця, стрижні, диски, та індивідуальних: трапеції, дуги та ін. Неодимові магніти через високий вміст заліза схильні до корозії, тому покриваються зверху нікелем, нержавіючою сталлю, тефлоном, титаном, каучуком.

Відео

Магніт – це предмет, який має власне магнітне поле. Магніти здатні притягувати своїм полем залізо та деякі інші метали. У цій статті детальніше розповімо, що таке магніт.

Камінь Магнуса

Якщо вірити легенді, перший магніт був знайдений пастухом на ім'я Магнус, який одного разу виявив, що до залізного наконечника його пастушої палиці "прилипає" якийсь камінь. Від імені пастуха магніт і отримав назву.

Стародавня Магнісія

Проте є й інша теорія. У давнину в Малій Азії існував регіон, який називався Магнісія. У цьому регіоні було виявлено великі поклади магнетиту (магнітного залізняку) - мінералу чорного кольору, що має магнітні властивості. Мінерал отримав назву району, в якому було виявлено. Ця теорія, звичайно, дещо правдоподібніша, ніж історія про пастуха.

Магніт чи магнетизм

Магнітами називають матеріали, які мають магнітне поле незалежно від умов, у яких вони знаходяться. Магнетизмом називають властивість деяких матеріалів перетворюватися на магніти під впливом магнітного поля. Існують різні типи магнетизму (парамагнетизм, феромагнетизм, діамагнетизм, суперпарамагнетизм і т. д.), однак, будь-який з матеріалів має хоча б один.

Застосування магніту

Особливі властивості магнітів зумовили їх застосування у багатьох областях - магнітні носії інформації, кредитні картки, телевізори, монітори, плазмові панелі, мікрофони, генератори, компаси та інших., основу функціонування цих та багатьох інших речей лежать магнітні матеріали.

За радянських років усі магніти мали майже однаковий склад. Їх виготовляли із феромагнітних сплавів, де змінювалося відсоткове співвідношення матеріалів. Але вже тоді велися наукові дослідження щодо винаходу нових магнітів. Сьогодні магнітне виробництво пропонує різні матеріали, здатні зберігати магнітне поле.

З чого складаються різні види магнітів

Сила та властивості магнітів залежать від їх складу. Поширення набули такі види сплавів.

1. Феріти
Це сполуки оксиду заліза Fe2O3 з оксидами інших металів, що мають феромагнітні властивості. Знайшли застосування в електроніці, радіотехніці та інших галузях, де сила магнітного поля особливої ролі не грає. Це дешеві магніти, тому вони використовуються для створення різноманітних пристроїв. Феріти відрізняються корозійною стійкістю та середньою температурною стійкістю.

Феритові магніти стійкі до іржі та високої температури

2. Сплави Альнико
Є сполукою заліза зі сплавом алюмінію, нікелю, міді та кобальту (AlNiCo). Магніти Альнико на основі цього сплаву відрізняються високою магнітною силою та температурною стійкістю, тому використовуються в умовах нагрівання до 550 градусів за Цельсієм. Однак, не застосовуються повсюдно, оскільки відрізняються високою вартістю. Такі сплави є незамінними при створенні інших постійних магнітів.

У шкільних експериментах зазвичай використовують магнітні бруски та підкови зі сплаву Альнико

3. Неодіми
Це сплав рідкоземельних металів – неодиму, бору та заліза (NdFeB). Не мають конкурентів за потужністю та довговічністю, оскільки можуть утримувати предмети, що тисячоразово перевершують їх за масою. Неодимові магніти виникають у результаті складного виробничого процесу, у якому використовується вакуумне плавлення, пресування, спікання та інші маніпуляції. Єдиний недолік – погана стійкість до теплової дії – при нагріванні швидко втрачають свої властивості. Якщо виключити тепловий удар, то служать такі магнітні елементи майже завжди - втрачають трохи більше 1% потужності за 100 років.

Велосипед "вивчений" пошуковим магнітом. Пошукові магніти роблять з неодиму, у нього максимальна вантажопідйомність за мінімальних розмірів.

4. Самарій-кобальт
Сплав двох рідкісноземельних металів - кобальту та самарію SmCo5 або Sm2Co17. Легуються та іншими металами – міддю, цирконієм, гадолінієм тощо. По потужності такі метали поступаються неодимовим, але перевершують й інші аналоги. Відрізняються стійкістю до корозії та температурного впливу. Незамінні при роботі у складних умовах, коли потрібна надійність та безвідмовність роботи. Знаходяться в тій же ціновій категорії, що й неодимові метали.

Магніти SmCo5 слабші за неодимові, але потужніші за інші.

5. Полімерні постійні магніти
Виробляються з композиційних матеріалів із включенням магнітного (зазвичай ферит-барієвого) порошку. За основу беруться різноманітні полімерні компоненти. Магнітопласти мають низьку магнітну силу, зате відрізняються неперевершеною корозійною стійкістю в тій мірі, в якій має й інші полімери. Кінцеві властивості кожного полімерного магніту залежить від відсоткового вмісту магнітної суміші. Якщо використовується порошок рідкісноземельних магнітів (неодим-залізо-бор, самарій-кобальт), то магнітопласт виходить потужнішим. Головна перевага - неймовірна пластичність, що дозволяє випускати магніти будь-якої форми та розмірів.

Магнітні параметри магнітопластів нижчі, ніж у спечених магнітів

6. Магнітний вініл
Є сумішшю гуми і магнітного порошку (феритового). Відсотковий вміст останнього становить 70-75% від маси. Що більше цього порошку, то вище магнітна сила виробу. З переваг матеріалу відрізняють зносостійкість та величезний діапазон робочих температур (від -300 ° C до +800 ° C). Магнітний вініл стійкий до впливу вологи та пластичний. За рахунок гнучкості підходить для виготовлення виробів будь-яких конфігурацій.