Постоянный магнит. Из чего состоит магнит

Постоянный магнит

Еще в древности люди начали замечать, что некоторые камни обладают свойствами притягивать к себе металлические предметы. На протяжении веков, люди изучали это странное свойство, а в дальнейшем и создавать еще более сильные материалы.

Сейчас мы, так или иначе, всю жизнь сталкиваемся с такими устройствами, в которых присутствуют постоянные магниты. Например, когда вы открываете дверь с помощью домофона, где ключ и часть замка является магнитом, или же когда вы слушаете любимую музыку сидя сейчас и читая эту статью за компьютером, при этом динамики колонок наполовину состоят из постоянного магнита. Кроме того постоянные магниты применяются в медицине, электронике, электрических двигателях и других областях.

Что же такое постоянный магнит? Постоянный магнит это вещество, которое долгое время сохраняет свою намагниченность. Способность магнита сохранять намагниченность связана с тем, что он, как и все вещества состоит из молекул, каждая молекула имеет свое миниатюрное магнитное поле, в обычных веществах эти поля расположены беспорядочно, и поэтому их действия компенсируются. Именно поэтому не все тела обладают способностью намагничивать и притягивать. В постоянном магните молекулы строго ориентированы и образуют два полюса: северный и южный. Эти полюса взаимно противоположны, наверное, все знают, что если поднести два магнита близко друг к другу одноименными полюсами, то они будут отталкиваться, а если разноименными, то притягиваться. Такое поведение полосовых (прямоугольной вытянутой формы) магнитов связано с направлением силовых линий магнитного поля, которое можно увидеть с помощью металлических стружек. Стружки под действием магнитного поля выстраиваются вдоль силовых линий.

Постоянные магниты могут быть природными (магнетит), либо искусственными (ферриты и др.). Изготавливаются искусственные магниты как правило спеканием из порошка, порошок состоит из различных металлов. Например, магниты Альнико, изготавливаются из алюминия Al, никеля Ni, кобальта Co и железа. Благодаря использованию различных металлов удается достичь многократные увеличения магнитных свойств. Магнит Альнико может поднимать предмет из железа в 4450 раз превышающий массу его самого!

Рекомендуем к прочтению - гистерезис и электромагнит.

electroandi.ru

Как устроен постоянный магнит — блог Мира Магнитов

Разбираем и изучаем магнитную сущность :) Постоянные магниты широко используются во многих отраслях промышленной и хозяйственной деятельности, а также в быту, но при этом немногие знают, как устроен магнит и чем объясняются его свойства. В частности, чем вызвана способность тех или иных материалов притягивать к себе металлические объекты, например металлические шайбы для магнитов. Для объяснения этого эффекта необходимо сделать небольшой экскурс в электрофизику, а также в природу силовых полей – особого вида материи.

Устройство магнита

Магнитное поле формируется вокруг движущихся элементарных частиц – электронов и ионов. Таким образом, самым простым и маленьким магнитом является электрон, представляющий собой неотъемлемый элемент атомов любых веществ. Именно от его магнитных моментов и зависят свойства того или иного материала. У большинства веществ внутренние векторы магнитного поля атомов, формируемые хаотичными орбитами электронов, нейтрализуют друг друга. Но если в кристаллической структуре твердого вещества направленность магнитных полей совпадает, то такой объект обладает однонаправленным магнитным полем. Ярким примером природного магнита является осколок железной руды, которые может притягивать небольшие железные предметы с близкого расстояния. Гигантским естественным магнитом является наша планета, которая имеет собственное магнитное поле.

Устройство постоянного магнита

Магнитный эффект известен человечеству с древнейших времен, но до изобретения электричества его природа оставалась для человечества загадкой. Зато после обнаружения связи между электричеством и магнетизмом появился электромагнит, а следом за ним и постоянный магнит. Ученые поняли, что для придания материалу магнитных свойств, необходимо перестроить его внутренние поля в одном направлении и сохранить их в этом положении. Впоследствии выяснилось, что для этого подходят далеко не все вещества, а только ферромагнетики – железо, кобальт, никель и многие редкоземельные элементы. Чтобы понять, как устроен постоянный магнит, представьте себе тело в виде стержня, полосы или шайбы, которого прошло особую термическую обработку и было намагничено внешним магнитным полем до насыщения. Такая технология позволяет создать однонаправленное магнитное поле путем обеспечения необходимого положения молекул. Характеристики итогового изделия в первую очередь зависят от особенностей используемых сплавов. В настоящий момент самыми сильными показателями сцепления обладают редкоземельные супермагниты на основе соединения неодима, железа и бора. Различные части постоянных магнитов по-разному притягивают металлические объекты. Максимальная сила сцепления характерна для полюсов. В средней части магнита напряжение практически отсутствует, из-за чего ее называют нейтральной зоной. Магниты в виде подковы или полосовые магниты всегда имеют два полюса и нейтральную зону между ними. При необходимости стальной объект можно намагнитить так, чтобы получить 4, 6, 8 и более полюсов (допустимо только четное количество) с нейтральными зонами между ними.

Постоянные магниты могут терять свои свойства. В первую очередь опасность для них представляет нагрев, ведь под воздействием высокой температуры сформированная кристаллическая структура материала может быть нарушена. Кроме того, магниты неизбежно лишаются своих свойств со временем в результате структурного и магнитного старения. Самым длительным сроком службы могут похвастаться неодимовые магниты, которые за сто лет теряют всего несколько процентов своей магнитной силы. В каталоге интернет-магазина «Мир Магнитов» вы найдете постоянные магниты для решения любых практических задач. Зная, как устроены магниты, вы сможете использовать их еще эффективней. Выбирайте подходящие товары и оформляйте заказ с выгодными условиями доставки.

Автор: Виктория Костюченко

10.02.2016 / 3725 просмотров / 0 комментариев

mirmagnitov.ru

Магнит - это... Что такое Магнит?

Подковообразный магнит из альнико — сплава алюминия, никеля и кобальта. Магниты изготовляются в виде подковы для того, чтобы приблизить полюса друг к другу с целью создать сильное магнитное поле, с помощью которого можно поднимать большие куски железа. Рисунок линий силового поля магнита, полученный с помощью железной стружки

Магни́т — тело, обладающее собственным магнитным полем. Возможно, слово происходит от др.-греч. Μαγνῆτις λίθος (Magnētis líthos), «камень из Магнесии» — от названия региона Магнисия и древнего города Магнесия в Малой Азии, где в древности были открыты залежи магнетита.

Простейшим и самым маленьким магнитом можно считать электрон. Магнитные свойства всех остальных магнитов обусловлены магнитными моментами электронов внутри них[1]. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

Постоянный магнит — изделие, изготовленное из ферромагнетика, способного сохранять остаточную намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. В качестве материалов для постоянных магнитов обычно служат железо, никель, кобальт, некоторые сплавы редкоземельных металлов, а также некоторые естественные минералы, такие как магнетиты. Постоянные магниты применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля. Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита. Характерные поля постоянных магнитов — до 1 Тл (10 кг·с).

Электромагнит — устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока. Как правило, это катушка-соленоид, со вставленным внутрь ферромагнитным (обычно железным) сердечником с большой магнитной проницаемостью . Характерные поля электромагнитов 1,5—2 Тл определяются так называемым насыщением железа, то есть резким спадом дифференциальной магнитной проницаемости при больших значениях магнитного поля.

История открытия

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус (у Льва Толстого в рассказе для детей «Магнит» этого пастуха зовут Магнис). Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к чёрному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом», по названию местности, где добывали железную руду (холмы Магнезии в Малой Азии). Таким образом, за много веков до нашей эры было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Об этом упоминал в 6 веке до нашей эры греческий физик и философ Фалес. Первое научное изучение свойств магнита было предпринято в 13 веке ученым Петром Перегрином. В 1269 году вышло его сочинение «Книга о магните», где он писал о многих фактах магнетизма: у магнита есть два полюса, которые ученый назвал северным и южным; невозможно отделить полюса друг от друга разламыванием. Перегрин писал и о двух видах взаимодействия полюсов — притяжении и отталкивании. К 12—13 векам нашей эры магнитные компасы уже использовались в навигации в Европе, в Китае и других странах мира[2].

В 1600 году вышло сочинение английского врача Уильяма Гильберта «О магните». К известным уже фактам Гильберт прибавил важные наблюдения: усиление действия магнитных полюсов железной арматурой, потерю магнетизма при нагревании и другие. В 1820 г. датский физик Ганс Христиан Эрстед на лекции попытался продемонстрировать своим студентам отсутствие связи между электричеством и магнетизмом, включив электрический ток вблизи магнитной стрелки. По словам одного из его слушателей, он был буквально «ошарашен», увидев, что магнитная стрелка после включения тока начала совершать колебания. Большой заслугой Эрстеда является то, что он оценил значения своего наблюдения и повторил опыт. Соединив длинным проводом полюса гальванической батареи, Эрстед протянул провод горизонтально и параллельно свободно подвешенной магнитной стрелке. Как только был включён ток, стрелка немедленно отклонилась, стремясь встать перпендикулярно к направлению провода. При изменении направления тока стрелка отклонилась в другую сторону. Вскоре Эрстед доказал, что магнит действует с некоторой силой на провод, по которому идёт ток.

Открытие взаимодействия между электрическим током и магнитом имело огромное значение. Оно стало началом новой эпохи в учении об электричестве и магнетизме. Это взаимодействие сыграло важную роль в развитии техники физического эксперимента.

Узнав об открытии Эрстеда, французский физик Доминик Франсуа Араго начал серию опытов. Он обмотал медной проволокой стеклянную трубку, в которую вставил железный стержень. Как только замкнули электрическую цепь, стержень сильно намагнитился и к его концу крепко прилипли железные ключи; когда выключили ток, ключи отпали. Араго рассматривал проводник, по которому идёт ток, как магнит. Правильное объяснение этого явления было дано после исследования французского физика Андре Ампера, который установил внутреннюю связь между электричеством и магнетизмом. В сентябре 1820 года он сообщил Французской Академии наук о полученных им результатах.

Затем Ампер в своем «станке» заменил раму свободно подвешенным спиральным проводником. Этот провод при пропускании по нему тока приобретал свойство магнита. Ампер назвал его соленоидом. Исходя из магнитных свойств соленоида, Ампер предложил рассматривать магнетизм как явление, обязанное круговым токам. Он считал, что магнит состоит из молекул, в которых имеются круговые токи. Каждая молекула представляет собой маленький магнитик, располагаясь одноимёнными полюсами в одну и ту же сторону, эти маленькие магнитики и образуют магнит. Проводя вдоль стальной полосы магнитом (несколько раз в одну и ту же сторону), мы заставляем молекулы с круговыми токами ориентироваться в пространстве одинаково. Таким образом, стальная пластинка превратится в магнит. Теперь стал понятен и опыт Араго со стеклянной трубкой, обмотанной медным проводом. Вдвинутый в неё железный стержень стал магнитом потому, что вокруг него шёл ток. Это был электромагнит.

В 1825 году английский инженер Уильям Стёрджен изготовил первый электромагнит, представляющий собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой из толстой медной проволоки. Для изолирования от обмотки стержень был покрыт лаком. При пропускании тока железный стержень приобретал свойства сильного магнита, но при прерывании тока он мгновенно их терял. Именно эта особенность электромагнитов позволила широко применять их в технике.

Магнитные материалы

Термин магнит, как правило, используется для объектов, которые имеют свое собственное магнитное поле, даже в отсутствие приложенного магнитного поля. Такое возможно лишь в некоторых классах материалов. В большинстве материалов магнитное поле появляется в связи с приложенным внешним магнитным полем; это явление известно как магнетизм. Есть несколько типов магнетизма, и все материалы имеют по крайней мере один из них.

В целом поведение магнитного материала, может значительно варьироваться, в зависимости от структуры материала и, в частности, от его электронной конфигурации. Существует несколько типов взаимодействия материалов с магнитным полем, в том числе:

Ферромагнетики и ферримагнетики: материалы которые, обычно, и считаются «магнитными»; они притягиваются к магниту достаточно сильно, так что притяжение ощущается. Только эти материалы могут сохранять намагниченность и стать постоянными магнитами. Ферримагнитные материалы, сходны, но слабее, чем ферромагнетики. Различие между ферро- и ферримагнитными материалами, связаны с их микроскопической структурой.
Парамагнетики: вещества, такие, как платина, алюминий, и кислород которые слабо притягиваются к магниту. Этот эффект в сотни тысяч раз слабее, чем притяжение ферромагнитных материалов, поэтому оно может быть обнаружено только с помощью чувствительных инструментов, либо с помощью очень сильных магнитов.
Диамагнетики: вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. По сравнению с парамагнитными и ферромагнитными веществами, диамагнитные вещества, такие как углерод, медь, вода и пластики ещё слабее отталкиваются от магнита. Проницаемость диамагнитных материалов меньше проницаемости вакуума. Все вещества, не обладающие одним из других типов магнетизма, являются диамагнитными; к ним относится большинство веществ. Силы, действующие на диамагнитные объекты от обычного магнита, слишком слабы. Однако в сильных магнитных полях сверхпроводящих магнитов диамагнитные материалы, например, кусочки свинца, могут парить. Ну, а поскольку углерод и вода являются веществами диамагнитными, то в мощном магнитном поле могут парить даже и органические объекты. Например, живые лягушки и мыши[3].

Существуют другие виды магнетизма, например, спиновые стёкла, суперпарамагнетизм, супердиамагнетизм и метамагнетизм.

Единицы измерения

В системе СИ единицей магнитного потока является вебер (Вб), магнитной проницаемости — генри на метр (Гн/м), напряжённости магнитного поля — ампер на метр (А/м), индукции магнитного поля — тесла.

Вебер — магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре сопротивлением 1 ом проходит количество электричества 1 кулон.

Генри — международная единица индуктивности и взаимной индукции. Если проводник обладает индуктивностью в 1 Гн и ток в нём равномерно изменяется на 1 А в секунду, то на его концах индуктируется ЭДС в 1 вольт. 1 генри = 1,00052 · 109 абсолютных электромагнитных единиц индуктивности.

Тесла — единица измерения индукции магнитного поля в СИ, численно равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон.

Использование магнитов

Магнитные носители информации: VHS кассеты содержат катушки из магнитной ленты. Видео и звуковая информация кодируется на магнитном покрытии на ленте. Также в компьютерных дискетах и жёстких дисках запись данных происходит на тонком магнитном покрытии. Однако носители информации не являются магнитами в строгом смысле, так как они не притягивают предметы. Магниты в жёстких дисках используются в ходовом и позиционирующем электродвигателях.
Кредитные, дебетовые, и ATM карты — все эти карточки имеют магнитную полосу на одной стороне. Эта полоса кодирует информацию, необходимую для соединения с финансовым учреждением и связи с их счетами.
Обычные телевизоры и компьютерные мониторы: телевизоры и компьютерные мониторы, содержащие электронно-лучевую трубку используют электромагнит для управления пучком электронов и формирования изображения на экране. Плазменные панели и ЖК-дисплеи используют другие технологии.
Громкоговорители и микрофоны: большинство громкоговорителей используют постоянный магнит и токовую катушку для преобразования электрической энергии (сигнала) в механическую энергию (движение, которое создает звук). Обмотка намотана на катушку, прикрепляется к диффузору и по ней протекает переменный ток, который взаимодействует с полем постоянного магнита.
Другой пример использования магнитов в звукотехнике — в головке звукоснимателя электрофона и в кассетных диктофонах в качестве экономичной стирающей головки.

Магнитный сепаратор тяжёлых минералов

Электродвигатели и генераторы: некоторые электрические двигатели (так же, как громкоговорители) основываются на комбинации электромагнита и постоянного магнита. Они преобразовывают электрическую энергию в механическую энергию. Генератор, наоборот, преобразует механическую энергию в электрическую энергию путем перемещения проводника через магнитное поле.
Трансформаторы: устройства передачи электрической энергии между двумя обмотками провода, которые электрически изолированы, но связаны магнитно.
Магниты используются в поляризованных реле. Такие устройства запоминают своё состояние на время выключения питания.
Компасы: компас (или морской компас) является намагниченным указателем, который может свободно вращаться и ориентируется на направление магнитного поля, чаще всего магнитного поля Земли.
Искусство: виниловые магнитные листы могут быть присоединены к живописи, фотографии и другим декоративным изделиям, что позволяет присоединять их к холодильникам и другим металлическим поверхностям.

Магниты часто используются в игрушках. M-TIC использует магнитные стержни, связанные с металлическими сферами Магниты редкоземельных элементов яйцеобразной формы, которые притягиваются друг к другу

Игрушки: Учитывая их способность противостоять силе тяжести на близком расстоянии, магниты часто используются в детских игрушках с забавными эффектами.
Магниты могут использоваться для производства ювелирных изделий. Ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застёжку, или могут быть изготовлены полностью из серии связанных магнитов и чёрных бусин.
Магниты могут поднимать магнитные предметы (железные гвозди, скобы, кнопки, скрепки), которые либо являются слишком мелкими, либо их трудно достать или они слишком тонкие чтобы держать их пальцами. Некоторые отвертки специально намагничиваются для этой цели.
Магниты могут использоваться при обработке металлолома для отделения магнитных металлов (железа, стали и никеля) от немагнитных (алюминия, цветных сплавов и т. д.). Та же идея может быть использована в рамках так называемого «Магнитного испытания», в которой кузов автомобиля обследуется с магнитом для выявления областей, отремонтированных с использованием стекловолокна или пластиковой шпатлевки.
Маглев: поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью движения существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является лишь сила аэродинамического сопротивления.
Магниты используются в фиксаторах мебельных дверей.
Если магниты поместить в губки, то эти губки можно использовать для мытья тонких листовых немагнитных материалов сразу с обеих сторон, причём одна сторона может быть труднодоступной. Это могут быть, например, стёкла аквариума или балкона.
Магниты используются для передачи вращающего момента «сквозь» стенку, которой может являться, например, герметичный контейнер электродвигателя. Так была устроена игрушка ГДР «Подводная лодка». Таким же образом в бытовых счётчиках расхода воды передаётся вращение от лопаток датчика на счётный узел.
Магниты совместно с герконом применяются в специальных датчиках положения. Например, в датчиках дверей холодильников и охранных сигнализаций.
Магниты совместно с датчиком Холла используют для определения углового положения или угловой скорости вала.
Магниты используются в искровых разрядниках для ускорения гашения дуги.
Магниты используются при неразрушающем контроле магнитопорошковым методом (МПК)
Магниты используются для отклонения пучков радиоактивных и ионизирующих излучений, например при наблюдении в камерах.
Магниты используются в показывающих приборах с отклоняющейся стрелкой, например, амперметр. Такие приборы весьма чувствительны и линейны.
Магниты применяются в СВЧ вентилях и циркуляторах.
Магниты применяются в составе отклоняющей системы электронно-лучевых трубок для подстройки траектории электронного пучка.
До открытия закона сохранения энергии, было много попыток использовать магниты для построения «вечного двигателя». Людей привлекала, казалось бы, неисчерпаемая энергия магнитного поля постоянного магнита, которые были известны очень давно. Но рабочий макет так и не был построен.
Магниты применяются в конструкциях бесконтактных тормозов состоящих из двух пластин, одна — магнит, а другая из алюминия. Одна из них жёстко закреплена на раме, другая вращается с валом. Торможение регулируется зазором между ними.

Игрушки из магнитов

Медицина и вопросы безопасности

Из-за того, что человеческие ткани имеют очень низкий уровень восприимчивости к статическому магнитному полю, не существует научных доказательств его эффективности для использования в лечении любых заболеваний[4]. По той же причине отсутствуют научные свидетельства опасности для здоровья человека, связанной с воздействием этого поля. Однако если ферромагнитное инородное тело находится в человеческих тканях, магнитное поле будет взаимодействовать с ним, что может представлять собой серьёзную опасность[5].

В частности, если кардиостимулятор был встроен в грудную клетку пациента, следует держать его подальше от магнитных полей. Именно по этой причине больные с установленным кардиостимулятором не могут быть протестированы с использованием МРТ, которое представляет собой магнитное устройство визуализации внутренних органов и тканей.

Дети иногда могут глотать небольшие магниты из игрушек. Это может быть опасно, если ребёнок проглотил два или более магнита, так как магниты могут повредить внутренние ткани; был зафиксирован один смертельный случай[6].

Намагничивание

Размагничивание

Иногда намагниченность материалов становится нежелательной и возникает необходимость в их размагничивании. Размагничивание материалов достигается различными способами:

нагревание магнита выше температуры Кюри всегда ведёт к размагничиванию;
поместить магнит в переменное магнитное поле, превышающее коэрцитивную силу материала, а затем постепенно уменьшать воздействие магнитного поля или вывести магнит из него.

Последний способ применяется в промышленности для размагничивания инструментов, жёстких дисков, стирания информации на магнитных карточках и так далее.

Частичное размагничивание материалов происходит в результате ударов, так как резкое механическое воздействие ведёт к разупорядочению доменов.

Примечания

Литература

См. также

dik.academic.ru

Магнит Википедия

Подковообразный магнит из альнико — сплава железа, алюминия, никеля и кобальта. Магниты изготовляются в виде подковы для того, чтобы приблизить полюса друг к другу с целью создать сильное магнитное поле, с помощью которого можно поднимать большие куски железа. Рисунок линий силового поля магнита, полученный с помощью железных опилок

Магни́т — тело, обладающее собственным магнитным полем. Возможно, слово происходит от др.-греч. Μαγνῆτις λίθος (Magnētis líthos), «камень из Магнесии» — от названия региона Магнисия и древнего города Магнесия в Малой Азии[1], где в древности были открыты залежи магнетита.[2]

Простейшим и самым маленьким магнитом можно считать электрон. Магнитные свойства всех остальных магнитов обусловлены магнитными моментами электронов внутри них. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

Постоянный магнит — изделие, изготовленное из ферромагнетика, способного сохранять остаточную намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. В качестве материалов для постоянных магнитов обычно служат железо, никель, кобальт, некоторые сплавы редкоземельных металлов (как, например, в неодимовых магнитах), а также некоторые естественные минералы, такие как магнетиты. Постоянные магниты применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля. Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита. Характерные поля постоянных магнитов — до 1 Тл (10 кГс).

Электромагнит — устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока. Как правило, это катушка-соленоид, со вставленным внутрь ферромагнитным (обычно железным) сердечником с большой магнитной проницаемостью μ≃10000{\displaystyle \mu \simeq 10000}. Характерные поля электромагнитов 1,5—2 Тл определяются так называемым насыщением железа, то есть резким спадом дифференциальной магнитной проницаемости при больших значениях магнитного поля.

История открытия[ | код]

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус (у

ru-wiki.ru

Что такое магнит? - Ответ ЗДЕСЬ!

Магнит (от греческого μαγνήτις λίθος magnḗtis литосферы ", магнезиальный камень ») представляет собой материал или объект, который создает магнитное поле . Это магнитное поле является невидимым, но несет ответственность за наиболее заметные свойства магнита: сила, которая тянет на других ферромагнитных материалов, таких как железо , и привлекает или отталкивает других магниты. Постоянный магнит представляет собой объект, сделанный из материала, который намагниченн и создает свое собственное постоянное магнитное поле. Повседневный пример холодильник магнит , используемый для хранения заметок на двери холодильника. Материалы, которые могут быть намагниченные, которые также являются теми, которые сильно притягиваются к магниту, называют ферромагнитными (или ферримагнитные ). К ним относятся железо , никель , кобальт , некоторые сплавы редкоземельных металлов , а также некоторые естественные минералы, такие как магнитом . Хотя ферромагнитные (и ферримагнитные) материалы являются единственными притягивающимися к магниту достаточно сильно, все другие вещества, слабо реагируют на магнитное поле, по одному из нескольких других видов магнетизма .Ферромагнитные материалы можно разделить на магнитно «мягкие» материалы, такие как отожженное железо , которые могут быть намагниченными, но как правило, не остаются намагниченными и магнитно «жесткие» материалов. Постоянные магниты из "жестких" ферромагнитных материалов, таких как алнико и феррита , которые подвергаются специальной обработке в мощном магнитного поля в процессе производства, могут привести свою внутреннюю микрокристаллическую структуру в такое состояние , что их очень трудно будет размагнитить. Чтобы размагнитить насыщенный магнит, должно быть применено определенное магнитное поле, и этот порог зависит от коэрцитивности соответствующего материала. "Тяжелые" материалы имеют высокую коэрцитивность, в то время как «мягкие» материалы имеют низкую коэрцитивность. Электромагнит состоит из катушки проволоки, которая действует как магнит, когда электрический ток проходит через него, но перестает быть магнитом, когда ток прекращается. Часто, катушка обернута вокруг ядра из ферромагнитного материала, как сталь, которая усиливает магнитное поле, создаваемое катушкой. Общая численность магнита измеряется его магнитным моментом или, наоборот, общим магнитным потоком, который она производит. Местные силы магнетизма материала оценивается по ее намагниченности .Древние люди узнали о магнетизме от естественно намагниченного куска железной руды, который привлекает куски железа. Слово магнит в переводе с греческого означает «камень из Магнесии », часть древней Греции, где не было намагниченных кусков железа, так как они бы не смогли могли включить первые магнитные компасы . Самая ранняя из известных сохранившихся описаний магнитов и их свойств есть в Греции, Индии и Китае около 2500 лет назад. К 12 по 13 века нашей эры, магнитные компасы были использованы в навигации в Китае, Европе и других странах. Термин магнит , как правило, зарезервирован для объектов, которые производят свое собственное постоянное магнитное поле даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Только некоторые классы материалов, могут это сделать. Большинство материалов, однако, производит магнитное поле, в ответ на внешнее магнитное поле, явление, известное как магнетизм. Есть несколько типов магнетизма, и все материалы обладают по крайней мере одним из них. Общее магнитное поведение материала может варьироваться, в зависимости от структуры материала, в частности, на его электронную конфигурацию . Некоторые формы магнитного поведение наблюдается в различных материалах, в том числе: 1. Ферромагнитные и ферримагнитные материалыобычно думают как магнитные, они притягиваются к магниту достаточно сильно, и так, что это притяжение очень даже ощущается. К этим материалам относятся только те, которые могут сохранять намагниченность и стать магнитами, распространенным примером является традиционный магнит холодильник .Ферримагнетики, к которым относятся ферриты и старые магнитные материалы магнетита и магнитом , аналогичные, но более слабые, чем ферромагнетики. Разница между ферро-и ферримагнетиками связана с их микроскопической структурой, как описано в магнетизме .2. Парамагнитные вещества, такие как платина , алюминий , и кислород , слабо притягиваются к магниту. Это притяжение в сотни тысяч раз слабее, чем у ферромагнитных материалов, поэтому могут быть обнаружены только с помощью чувствительных приборов или с помощью очень сильных магнитов. Магнитные феррожидкости , хотя они сделаны из крошечных ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости, которые иногда рассматриваются как парамагнитные, так как они не могут быть намагниченными. 3.Диамагнитные означают, что они отталкиваются от обоих полюсов. По сравнению с пара-и ферромагнетиками, диамагнитные вещества, таких как углерод , медь , вода и пластик , еще более слабо отталкивает магнит. Проницаемость диамагнитных материалов меньше проницаемости вакуума . Все вещества, не обладающие одним из других видов магнетизма диамагнитны, это включает в себя большинство веществ. Несмотря на силу диамагнитного объекта они слишком слабы в сравнении с обычным магнитом, чтобы ощущать их, необходимо использовать чрезвычайно сильные сверхпроводящие магниты , диамагнитные объекты, такие как куски свинца и даже мышей которые можно левитировать , поэтому они плавают в воздухе. Существуют и другие типы магнетизма, такие как СС , суперпарамагнетизм , сверхдиамагнетизм и метамагнетизм . Использование магнитов: магнитные носители информации: VHS ленты содержат катушку магнитной ленты . Информация, которая составляет видео и звук кодируется на магнитном покрытии на ленту. Общие аудиокассеты также полагаются на магнитную ленту. Кроме того, в компьютерах, дискетах и жестких дисках записи данных хранятся на тонких магнитных покрытиях. Кредитные , дебетовые и ATM карты: Все эти карточки имеют магнитную полосу с одной стороны. Эта полоса кодирует информацию для связи с финансовым учреждением человека и помогает обращаться к своим счетам (счетов). Телевизоры и компьютерные мониторы содержащие электронно-лучевые трубки которые используют электромагнит для руководства электронов на экране. Плазменные панели и ЖК-дисплеи используют различные технологии. Выступающие и микрофоны : Большинство выступавших использовали постоянный магнита и катушки с током для преобразования электрической энергии (сигналов) в механическую энергию (движения, которое создает звук). Катушка обернута вокруг катушки присоединенной к динамику конуса и несет в себе сигнал, в зависимости от того, как меняется ток, который взаимодействует с полем постоянного магнита. Звуковая катушка чувствует магнитные силы, и в ответ, перемещает конус и создает давление соседнего воздуха, создавая таким образом звук . Динамические микрофоны используют ту же концепцию, но в обратном направлении. Микрофон имеет диафрагмы или мембраны прикрепленные к катушке провода. Катушка лежит внутри специальной формы магнита. Когда звуковые вибрации мембраны, катушка вибрирует, а также проходит через магнитное поле. Это напряжение управляет током в проводе, характерным для оригинального звука. Электрические гитары используют магнитные датчики преобразовывая вибрацию струн в электрический ток, который затем может усиливаться . Это отличается от принципа динамического микрофона, потому что вибрации ощущаются непосредственно магнитом, и диафрагма не используется. Электродвигатели и генераторы : некоторые электродвигатели полагаются на сочетание электромагнита и постоянного магнита, и, как и громкоговорители, они преобразуют электрическую энергию в механическую энергию. Генератор наоборот: онпреобразует механическую энергию в электрическую энергию путем перемещения проводника в магнитном поле. Медицина : больницы используют магнитно-резонансную томографию , чтобы определить проблемы в органах пациента без хирургического вмешательства. Патроны используются в металлообрабатывающей области хранения объектов. Магниты также используются в других видах крепления устройств, таких как магнитное основание , магнитный зажим и холодильник магнит .Компасы : компас (или компас моряка) составляет намагниченный указатель свободно присоединившийся с магнитным полем, чаще всего магнитным полем Земли . Искусство : листы виниловых магнитов могут быть присоединены к картинам, фотографиям и другим декоративных изделиям, что позволяет им быть присоединеным к холодильникам и другим металлическим поверхностям. Объекты и краску можно наносить непосредственно на поверхность магнита для создания коллажей произведений искусства. Магнитные искусства портативны, недороги и их легко создать. Красочный металлиз которого изготовлены магнитные доски, рейки, двери, микроволновые печи, посудомоечные машины, автомобили, металлические балки, и любая металлическая поверхность может быть восприимчива к магнитному искусству винила. Являясь относительно новым для медиа искусства, творческое использование этого материала только начинается. Игрушки : Учитывая их способность противодействовать силе тяжести на близком расстоянии, магниты часто используются в детских игрушках, таких как магнитные космические колеса и Levitron , к забавным эффектом. Магниты могут быть использованы для изготовления ювелирных изделий. Ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застежку, или могут быть изготовлены целиком из связанных серий магнитов и черных бусин. Магниты могут собирать магнитные предметы (железные гвозди, скобы, гвозди, скрепки), которые являются либо слишком маленькими, либо те которых слишком трудно достичь, или слишком тонкие для того чтобы держать пальцами. Некоторые отвертки намагничиваются для этой цели. Магниты можно использовать как лом и в спасательных операциях на отделении магнитных металлах (железо, сталь и никель) от немагнитных металлов (алюминия, сплавов цветных металлов и т.д.). Так же идея может быть использована в так называемом "магнитном тесте», в котором кузова автомобиля проверяются с помощью магнита, чтобы обнаружить области отремонтированые с помощью стекловолокна или пластиковой шпаклевки. Магнитная левитация транспорта, или магнитная подвеска , это вид транспорта, который приостанавливает и продвигает транспортные средства (в частности, поезда) через электромагнитные силы. Максимальная скорость записанная поездом на магнитной подвеске составляет 581 километров в час (361 миль / ч). Магниты могут быть использованы в качестве отказоустойчивых устройств для некоторых кабельных соединений. Например, шнур питания некоторые ноутбуки обладают магнитными свойствами для предотвращения случайного повреждения порта, при споткнулкновении. MagSafe подключение питания к Apple MacBook является одним из таких примеров.

qalib.ru

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Постоянный магнит. Из чего состоит магнит