Магниты и их свойства: Что такое магнит? Свойства и характеристики магнитов

Содержание

Что такое магнит? Свойства и характеристики магнитов

Чтобы понять суть магнетизма и веществ, называемых магнитами, необходимо несколько углубиться в теорию электромагнитного взаимодействия и внутренней структуры твердых веществ. Физиками установлен основополагающий закон: «Вокруг любого движущегося электрического заряда возникает магнитное поле, а магнитное поле действует на любой движущийся заряд». Закон подтвержден экспериментально опытами Эрстеда и Ампера и ему подчиняются все электрические заряды — электроны, протоны, ионизированные атомы и молекулы.

Из курса школьной физики известно, что вся материя состоит из атомов и молекул, представляющих сложную структуру из нуклонов и вращающихся вокруг них электронов. То есть, в каждом физическом теле, независимо от его фазового состояния, находится огромное количество движущихся зарядов. Значит, должно возникать и магнитное поле. Почему же у одних веществ оно есть, у других его нет?

Почему вещества намагничиваются?

Дело в том, что движение электронов по орбитах носит хаотический характер, а магнитное поле имеет направленное действие.

Если взять любой магнит, то у него легко заметить два полюса — северный и южный. Магниты взаимодействуют наподобие электрических зарядов «плюс» и «минус». Одноименные притягиваются, разноименные отталкиваются. Так же и магнитные полюса — северный притягивается к южному, но отталкивается от северного, и наоборот.

Внутри обычного вещества вокруг каждого атома возникают магнитные поля с определенной ориентацией силовых линий. Направление их такое же хаотичное, как и вращение электронов. Поля взаимно погашаются и вокруг массивного тела их нет.

Но есть ряд веществ, у которых значительная часть атомов выстраивается в определенном порядке. Атомы образуют пространственные структуры, домены, с ориентированным магнитным полем. Полюса доменов направлены в одну сторону, и вещество превращается в магнит на макроскопическом уровне. Что мы называем магнитом? Предмет, который может притягивать некоторые металлы, действовать на проводник с током, или другой магнит на расстоянии. Магнитное поле, как и электрическое, дистанционно. Для начала взаимодействия тела не должны касаться друг друга, а только находится вблизи. Величина расстояния различна — от нескольких миллиметров, до сотен и тысяч километров.

Виды магнитов

Необходимо отметить, что магнитное поле возникает вокруг любого твердого тела. Но большинство таких полей столь мало по интенсивности, что мы их не обнаруживаем даже при помощи специальных приборов. В то же время в природе есть вещества, у которых расположение атомов в кристаллической решетке отличается определенной направленностью и магнитное поле их окружает постоянно. Одно из таких веществ — магнитных железняк, или магнетит.

В процессе развития техники необходимость в магнитах возрастала. Ученые разработали рецептуры сплавов на основе железа, которые обладали более высокими магнитными свойствами — это стали с содержанием вольфрама, кобальта, хрома, никеля, алюминия, меди. Такие вещества, помещенные в электромагнитное поле, легко намагничиваются, а после отключения поля, сохраняют намагниченность.

Изделия из такого материала получило название постоянного магнита. Широкое распространение получили ферритовые магниты на основе оксида железа и окислов бария и стронция.

Неодимовые магниты обладают более сильным полем. Они производятся из сплава железа, неодима и бора. Отличаются небольшими размерами, но очень большой силой сцепления на близком расстоянии.

Электромагниты — класс веществ, у которых магнетизм проявляется только при прохождении тока по катушке, намотанной вокруг сердечника из этого материала. Это так называемые ферромагниты. Они отлично намагничиваются, но не сохраняют остаточного поля после отключения тока. Пример — стали Э1, Э2, Э3, Э4.

Читайте также

Открытие магнита. Свойства магнита. — ООО «НПП «Украинские Магнитные Системы»

Открытие магнита. Свойства магнита. — ООО «НПП «Украинские Магнитные Системы»

Людям были известны свойства «камня» из города Магнесия (находится в Малой Азии),  который притягивал к себе железо.
Сейчас этот камень известен под названием «магнитный железняк» или «магнетит» (формула Fe3O4).

Из магнетита можно изготовить то, что называется постоянным магнитом.
Слово «постоянный» здесь означает то, что его магнитное поле существует длительное время.

Основные свойства магнита

В XIII веке ученый Петр Перегрин в «Книге о магните» указал основные свойства магнита:

  1. Наличие у магнита двух полюсов
  2. Полюса нельзя разделить.
    Если взять кусок магнита и разделить его пополам, то у обоих половинок окажется по два полюса.
  3. Одноименные полюса отталкиваются, а разноименные — притягиваются.

Если из магнетита сделать стрелку и поставить ее на иголку, давая ей возможность вращаться, то она начнет реагировать на поднесенный к ней магнит, притягиваясь к нему одним концом и отталкиваясь другим. В это же время была известно свойство стрелки указывать в направлении географических полюсов Земли. В соответствии с тем каким концом она указывает на полюса Земли, полюса стрелки называют «Северным» и «Южным» (рис. 1)
Магнитная стрелка является маленьким магнитиком, поэтому и сейчас полюса магнита также называют «Северным» и «Южным».

Как известно, магнитные полюса могут как отталкиваться, так и притягиваться.
Также, как это происходит с электрическими зарядами.
Но заряды в природе встречаются по отдельности, т. е., могут существовать “+” и “-” раздельно друг от друга.

А с магнитными полюсами как?

Физик П. А. М. Дирак в 20-м веке, предположил, что в природе может существовать уединенный магнитный полюс, который также называются магнитным монополем («mono» — один, «pole» — полюс), но до сих пор их так и не нашли.

Поэтому, все магниты, которые вы когда-нибудь держали в руках обязательно будут диполями.

Любой магнит имеет строго два полюса, поэтому он является тем, что в физике называют диполем («di» — два, «pole» — полюс).

Взаимодействие двух магнитов

Заряженные тела действуют друг на друга  благодаря электрическому полю.
В природе есть частицы, которые несут электрический заряд. В любом куске вещества таких зарядов множество и, натирая эти вещества, можно заряды разделить так, что эти вещества начнут взаимодействовать.

Логика нам подсказывает, что и магниты  должны действовать друг на друга  благодаря магнитному полю.

Но почему вокруг магнита есть магнитное поле?
Т. е. что есть такое внутри магнита, что создает нам это поле, ведь магнитного монополя не существует?

Для выяснения этого вопроса рассмотрим два ключевых эксперимента, которые нам помогут разобраться в природе магнитного поля.
Первый из экспериментов — это эксперимент Эрстеда.
Второй  эксперимент — Ампера.

Заказать бесплатный звонок

Получить каталог

Заявка на проверку магнитного сепаратора

Заявка на продажу фотосепаратора бу

Заявка на покупку фотосепаратора бу

Заказать звонок

error: Content is protected !!

Проект «Магниты и их свойства»

Городская научно-практическая конференция

Магнитогорского научного общества учащихся

«Первые открытия»
 

НАПРАВЛЕНИЕ : ТЕХНИКА И ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО

ТЕМА: МАГНИТЫ И ИХ СВОЙСТВА


 

Учреждение:

МОУ «СОШ № 55», 1 класс

Автор работы:

…………. .

Научный руководитель:

Каширина Алена Тулкуновна ,

учитель начальных классов

     

 

 

 

 

 

 

 

Магнитогорск

 

2017

Оглавление

Введение 3

Глава 1. Что такое магниты и с чем они взаимодействуют 3

Глава 2. Может ли магнитная сила проходит сквозь предметы 4

Глава 3. Искусственные магниты 4

Глава 4. Зависит ли магнитная сила от размера магнита 5

Глава 5. Магнетизм Земли 5

Глава 6. Применение магнитов 6

Глава 7. Электромагнит своими руками 7

Заключение 7

Библиографический список 8

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

Я живу в городе Магнитогорске. Как мне рассказали родители, свое название город получил от горы Магнитной, богатой месторождениями железной руды. Мне стало интересно, что же такое магнит, и какими свойствами он обладает.

В своей исследовательской работе я поставил перед собой цель: определить свойства магнита и использование его в медицине, технике, быту и в классе.

Объект исследования: магнит.

Предмет исследования: установление взаимосвязи магнита с магнетическими и не магнетическими предметами. Использование магнита в медицине, технике, быту.

Задачи исследования:

— узнать, что такое магниты и как их найти в природе;

— определить свойства магнита; — провести опыты по установлению взаимосвязи магнита с другими предметами; — сделать выводы;

Для решения поставленных задач, я использовал следующие методы:

— Изучение познавательной литературы по выбранной теме.

— Наблюдение.

— Проведение исследовательского эксперимента.

— Обобщение результатов и выводы.

Глава 1. Что такое магниты и с чем они взаимодействуют.

Как я узнал из энциклопедического словаря, магнит – это магнитный железняк, тело, обладающее собственным магнитным полем. Магнитное поле — это район вокруг магнита, в котором действует его сила. Магнитная сила – это сила, с которой предметы притягиваются к магниту. Итак, определим, какие предметы может притягивать магнит. Возьмем магнит и попробуем притянуть им различные предметы: металлические скрепки, листы бумаги, ластик, колпачок от ручки, медные монетки. К магниту притянулись только скрепки и монетки. Вывод: магнит взаимодействует с металлическими предметами и не взаимодействует с предметами других качеств.

ГЛАВА 2. МОЖЕТ ЛИ МАГНИТНАЯ СИЛА ПРОХОДИТЬ СКВОЗЬ ПРЕДМЕТЫ

Определим, действует ли магнитная сила через различные среды.

Опыт 1. Возьмём лист картона и скрепку. Двигая магнит с внутренней стороны картона, скрепка будет двигаться вслед за магнитом. Вывод: магнит действует сквозь картон.

Опыт 2. «Действие магнита через стекло и воду». В стакан с водой бросаем скрепку. Прислоняем магнит к стакану на уровне скрепки. После того как скрепка приблизится к стенке стакана, медленно двигаем магнит по стенке вверх. Вывод: магнит может действовать через стекло и воду.

Опыт 3. «Действие магнита через дерево» Установить магнит под столом, скрепки на поверхности стола. Двигая магнит под столом, я вижу что скрепки двигаются вслед за магнитом. Вывод: магнит может действовать через дерево.

ГЛАВА 3. ИСКУССТВЕННЫЕ МАГНИТЫ

Как я узнал из литературы, магниты могут быть естественными и искусственными. Естественные встречаются в природе в виде залежей магнитных руд. Искусственные магниты создаются человеком. Проведем опыт: попробуем придать магнитные свойства гвоздю. Для этого проведем по нему несколько раз магнитом, а затем попробуем примагнитить им скрепки. Как я вижу, скрепки начинают примагничиваться к гвоздю. Вывод: железные предметы активно вбирают в себя поле, которое окружает магниты.

ГЛАВА 4. ЗАВИСИТ ЛИ МАГНИТНАЯ СИЛА ОТ РАЗМЕРА МАГНИТА.

Для эксперимента возьмем два магнита разных размеров, линейку и несколько металлических скрепок. Положим магнит на стол, рядом с ним линейку, и определим, на каком расстоянии от магнита скрепки начинают притягиваться к магниту. Как видно из этого опыта, чем больше магнит, тем на большем расстоянии к нему начинают притягиваться скрепки. Вывод: чем больше магнит, тем больше его магнитная сила.

ГЛАВА 5. МАГНЕТИЗМ ЗЕМЛИ

Но только ли магниты способны притягивать к себе? Наша Земля ведёт себя как большой магнит: у неё есть своё магнитное поле. Считается, что это явление вызвано железом и никелем  во внутреннем ядре Земли, которое  вращается вместе с земным шаром. Линии  магнитного поля идут  от одного полюса к другому.

Если бы Земля, хоть на мгновение потеряла свою магнитную защиту, на её поверхность проникло бы губительное космическое излучение, которое по своему действию подобно радиоактивному. Учёные считают, что это может привести к катастрофе на нашей планете. К счастью магнетизм сопровождает Землю на протяжении всей её истории.

ГЛАВА 6. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОВ.

О магнитах люди узнали давно и стали использовать его свойства в своих целях. Во всех отраслях жизни магнит – постоянный спутник.

Первым прибором, основанным на явлении магнетизма, стал компас.   Компас — это устройство для ориентирования на местности. При помощи компаса можно определить, где находятся стороны света: север, юг, запад, восток. Он был изобретен в Китае, приблизительно между IV и  VI    веками. Устроен компас довольно просто: внутри у него есть магнитная стрелка, которая вращается вертикально и по кругу, она всегда указывает на север. А определив по стрелке, где север, можно определить и где находятся остальные части света.

Магниты используются в банковских картах, бижутерии, телефонах, детских играх, в машинах, в замках и т.д. Магнитные приборы используют в медицине для лечения и диагностики больных. Вот несколько примеров: магнитные налокотники, повязки, даже гантели. Магниты используют в технике, они помогают поднимать тяжелые грузы на заводах. Магниты используются: в наушниках, телефонной трубке, телевизоре, компьютере, магнитофоне, даже пластиковые карточки записывают при помощи намагничивания.

В быту также используют магниты, например, для поддержки штор или на холодильник прикрепляют магниты с гербом города, знаком зодиака, рекламные, фото.

В классе нам магниты помогают поддерживать картины, мы выкладываем из них цифры, узоры, слова. Есть магнитный конструктор, азбука.

ГЛАВА 7. ЭЛЕКТРОМАГНИТ СВОИМИ РУКАМИ

Предлагаю вашему вниманию электромагнит, сделанный своими руками. Он состоит из гвоздя, проволоки, намотанной на катушку и батарейки. Я намотал  проволоку на катушку, внутрь катушки вставил гвоздь, соединил ее концы с батарейкой и магнит готов. Действие этого электромагнита я испробовал. Он работает. Подобные электромагниты, только гораздо больших размеров, применяют на многих предприятиях.  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Благодаря проделанной работе, я узнал много о магнитах, изучил их свойства, области применения. После проделанной работы я могу с уверенностью утверждать, что магнит взаимодействует с металлическими предметами (деталями металлического конструктора, гвоздиками, скрепками, шурупами, болтиками, гайками) через воду, картон, дерево. Со всеми остальными предметами, которые имеют другие качества (дерево, резина, стекло, бумага, пластмасса, камни, тканевый материал), магнит не взаимодействует, то есть не притягивает к себе. Опытным путем я доказал, что магнитное поле можно создать: намагничивание гвоздя, создание электромагнита из гвоздя, проволоки и батарейки.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006. – 260 с.

Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 7 – Москва, 1994.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.

dic.academic.ru›dic.nsf/enc_colier/5789/МАГНИТЫ

Постоянные магниты.Все о магнитах :: Класс!ная физика

ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ

Постоянные  магниты  – это  тела,  длительное  время  сохраняющие  намагниченность.
Основное свойство магнтов: притягивать тела  из  железа  или  его  сплавов (напр. стали).

Постоянный  магнит  всегда  имеет  2  магнитных полюса:  северный  (   N  )  и  южный  (  S  ).


Наиболее  сильно магнитное поле постоянного магнита у его полюсов.

Постоянные магниты изготавливают обычно из з  железа,  стали,  чугуна  и  других  сплавов  железа (сильные магниты),
а   также  из  никеля,  кобальта  ( слабые  магниты ).
М агниты  бывают  естественные  (  природные)  из  железной  руды магнитного железняка  
и  искусственные,  полученные  намагничиванием  железа при  внесении  его в  магнитное  поле.

          Взаимодействие магнитов :

одноименные  полюса  отталкиваются,
а  разноименные  полюса  притягиваются.

Взаимодействие  магнитов  объясняется   тем,  что  любой  магнит  имеет  магнитное  поле,
и  эти  магнитные  поля  взаимодействуют  между  собой.

Магнитное поле постоянных магнитов.

В чем причины намагничивания железа?
Согласно   гипотезе  французского ученого  Ампера  внутри  вещества  существуют  элементарные электрические  токи  (  токи  Ампера ),  которые  образуются  вследствие  движения  электронов  вокруг  ядер  атомов  и  вокруг  собственной  оси.   При  движении  электронов  возникает  элементарные магнитные  поля. При внесении куска железа во внешнее магнитное поле все элементарные магнитные поля в этом железе ориентируются одинаково во внешнем магнитном поле, образуя собственное магнитное поле. Так кусок железа становится магнитом.

     

Как выглядит магнитное поле постоянных магнитов?
П редставление  о  виде  магнитного  поля    можно  получить  с  помощью  железных  опилок. Стоит лишь положить на магнит лист бумаги и посыпать его сверху железными опилками.

Для постоянного полосового магнита :


Для постоянного дугообразного магнита.

ОТВЕТЬ !

 Если к  вертушке, сделанной из железных спиц, поднести  магнит,

а  рядом под вертушкой поставить  горелку, то что будет происходить?

Устали? — Отдыхаем!

Удивительные свойства программируемых полимагнитов / Хабр


Магнитное поле обычного магнита (слева) и двух полимагнитов

Американская компания Polymagnet уже несколько лет выпускает магниты с произвольной формой намагниченного материала — полимагниты. Они кардинально отличаются от обычных магнитов и обладают различными свойствами, которые задаются перед печатью. Например, такие магниты могут автоматически выравниваться друг относительно друга или удерживать заданное расстояние друг от друга (в миллиметрах), отталкиваясь при сокращении этого расстояния (аналог защёлки) или, наоборот, сближаясь при превышении расстоянии, но не прикасаясь друг к другу (аналог пружины), демонстрацию см. под катом.

Главное, что вы задаёте произвольные свойства в программном редакторе, а потом за несколько минут печатаете нужный магнит. Свойства магнита выбираются из каталога заранее запрограммированных полимагнитов или задаются произвольно.

Полимагниты примерно в 5 раз мощнее обычных магнитов, поскольку у них энергия поля сконцентрирована возле поверхности. Южные и северные полюса в произвольном количестве могут быть на одной стороне полимагнита.

Автоматическое выравнивание

Магнит-защёлка


Магнит-пружина

Магнит-пружину можно запрограммировать так, например, что магниты сближаются друг с другом, но не соприкасаются, пока один из них не повернуть на 180º. После защёлкивания магниты уже трудно оторвать друг от друга, если опять не повернуть один из них на 180º. Такую конструкцию можно использовать, например, в магнитных замках.

Две части магнитного замка

Намагниченный слой наносится на металл с помощью мощной намагничивающей катушки специального принтера вроде MagPrinter. Он чем-то напоминает 3D-принтер, только «печатает» не пластиком или металлом, а магнитным полем. Но здесь тоже произвольная форма задаётся в компьютерном редакторе.

Необычные свойства полимагнитов демонстрируют инженеры компании Polymagnet в передаче Smarter Every Day.

Можно представить разные области применения полимагнитов: замки и защёлки в дверях и мебели, точно спозиционированное присоединение друг к другу гаджетов и другой электроники, магнитные муфты, крепёж в автомобильном транспорте и велосипедах, крепёж полок и других элементов мебели друг к другу (вместо шурупов), разнообразные игрушки, конструкторы и многое другое.

Исследовательская работа «Магниты и их свойства»

Муниципальный орган «Управление образования

городского округа Краснотурьинск

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Магниты

Выполнил: Хафизов Денис

ученик 4Б класса

Руководитель: Окорокова С. А.

учитель 1 категории

г. Краснотурьинск

2014г.

Содержание

Введение………………………………………………………………….3

  1. Теоретическая часть

    1. Магниты и их свойства ……………………………………….4

    2. Применение магнитов людьми……………………………….5

    3. Интересные факты о магнитах……………………………….6

  2. Практическая часть………………………………………………..7

Заключение……………………………………………………………….10

Список литературы и интернет-источников ……………………………11

Введение

 Природа полна тайн и загадок. И  необыкновенная способность магнитов притягивать к себе предметы  вызывала у меня удивление.

Мне захотелось выяснить, что же такое магнит, какие тайны хранит он в себе.

Цель работы: изучить свойства магнитов.

Задачи:

1) изучить литературу и сведения из интернета по данной теме;

2) узнать, где использует магниты человек;

3) узнать, как действует магнит и какие бывают магниты;

4) узнать, как выглядит магнитное поле;

5) провести опыты с магнитами

Гипотеза: Возможно, магнит притягивает предметы благодаря особым свойствам.

Методы исследования: работа с литературой, поиск информации в интернете,беседа, эксперимент, наблюдение, сравнение

Теоретическая часть

1.1.Магниты и их свойства.

Что такое магнит? Магнит – это объект, сделанный из определённого материала, который создаёт магнитное поле.

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он заметил, как его палка прилипла металлической частью к какому-то камню. Его именем и назвали новое открытие. По еще одной версии магнит с греческого переводится, как «камень из магнесии», от названия города Магнесия(в Малой Азии), возле которого были найдены залежи магнита. На многих языках мира слово «магнит» означает «любящий».

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 донашей эры греческий физик и философ Фалес.

Первое научное изучение свойств магнита было предпринято в 13 веке учёным Петром Перегрином. В 1269 году вышло его сочинение «Книга о магните», где он писал о многих фактах магнетизма.

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность.

Основное свойство магнитов – притягивать тела из железа или его сплавов.

Постоянные магниты изготавливают из железа, стали, чугуна и других сплавов железа ( сильные магниты), а также из никеля, кобальта (слабые магниты).

Магниты бывают естественные и искусственные.

Естественные (природные) магниты — это куски магнитного железняка.

Искусственные магниты – это магниты созданные человеком из различных сплавов железа, кобальта и некоторых других добавок. Они могут удержать груз более чем 5000 раз превышающий их собственный вес.

Любой магнит имеет магнитное поле. Это поле взаимодействует с полями других магнитов.

Каждый магнит имеет один северный полюс и один южный полюс. Учёные условились, что линии магнитного поля выходят из «северного» конца магнита и входят в «южный конец магнита. Если взять кусок магнита и разломить его на два куска, каждый кусочек опять будет иметь «северный» и «южный» полюс. Одноимённые полюса магнитов отталкиваются, разноимённые – притягиваются.

Магниты могут действовать на расстоянии и притягивать железо через дерево, пластик, стекло.

1.2.Применение магнитов людьми.

О магнитах люди узнали давно и стали использовать его свойства в своих целях. Во всех отраслях жизни магнит – постоянный спутник.

       Первым прибором, основанным на явлении магнетизма, стал компас.   Компас — это устройство для ориентирования на местности. При помощи компаса можно определить, где находятся стороны света: север, юг, запад, восток. Он был изобретен в Китае, более 2000 лет назад. Устроен компас довольно просто: внутри у него есть магнитная стрелка, которая вращается вертикально и по кругу, она всегда указывает на север. А определив во стрелке, где север, можно определить и где находятся остальные части света.

В некоторых специальных поездах электромагниты используются вместо колес(поезда намагнитной подушке).Магнитная сила электромагнитов удерживает поезд над дорогой на высоте нескольких сантиметров и толкает его вперёд.

И в микрофонах, и в динамиках используются магниты для преобразования электрического сигнала в звук.

Магниты заставляют вращаться генераторы, которые производят электрический ток.

Притягивающая сила магнитов используется в заводских кранах, в портовых кранах.

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.).

Магниты также широко используется в магнитной  терапии, включая магнитные пояса, магнитныймассажер, коленомагниты, магнитные матрасы, магнитные браслеты и т. д.

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 встречаются в сумках в виде вставленной внутрь закрывающей сумку кнопки намагниченной железной пластины; магниты также вшивают внутрь верхней одежды для закрывания клапана одежды элегантной, невидимой глазу застёжкой.

Есть они и в мебельных шкафах, для того, чтобы дверцы шкафа оставались закрытыми.

Используются они и в школе для крепления наглядных пособий на магнитной доске. Существуют и магнитные закладки, магнитные буквы, цифры.

Наверное, в каждом доме есть сувенирные магниты на холодильнике, которые люди привозят из своих путешествий.

Интересные факты о магнитах.

  • Царица Клеопатра, которую до сих пор считают красивейшей женщиной в истории мира, носила магнитные украшения, чтобы отсрочить старение.

  • Ученые считают, что птицы являются единственными существами, которые могут видеть магнитное поле Земли и эта сила помогает им в поиске своего дома при перелетах на большие расстояния.

  • Современная медицина использует магниты при лечении различных заболеваний.

  • Земля представляет собой гигантский магнит, на который и ориентируются стрелки компасов.

  • Чтобы магнит не растерял своих свойств, его нельзя сильно трясти, бить по нему молотком и сильно нагревать

2.Практическая часть.

1 опыт.

Взяли магнит, скрепку, стакан с водой, пластмассовую и деревянную линейки. Пробовали притянуть магнитом скрепку через данные предметы. Скрепка притянулась.

Вывод: Магнит притягивает железо через воду, пластик, дерево, стекло.

2 опыт.

К магниту подвесили скрепку, затем поднесли ещё одну. Оказалось, что верхняя скрепка примагнитила нижнюю. Нам удалось сделать цепочку из 4 скрепок.

Вывод: Магнит передаёт свои свойства железу.

3 опыт.

Насыпали в миску манку и спрятали в неё скрепки. Мы водили над манкой магнитом и скрепки выпрыгивали из манки.

Вывод: Магнит притягивает железо на расстоянии.

4 опыт.

Взяли 2 магнита, поворачивали их друг к другу разными сторонами. Заметили, что в одних случаях магниты притягиваются, а в других отталкиваются.

Вывод: Магнитные поля магнитов взаимодействуют между собой. Одноимённые полюса отталкиваются, разноимённые притягиваются.

5 опыт.

Взяли полосной и дугообразный магниты, положили на них листы бумаги. Сверху на листы насыпали железные опилки. Увидели, что опилки располагаются по особым линиям – это линии магнитного поля. В некоторых местах опилки топорщились, как ёжик – это полюса магнитов. Узоры на листах были разные.

Вывод: У магнита есть магнитное поле. Увидеть его можно с помощью железных опилок.

6 опыт.

Мы взяли 7 иголок и намагнитили, вырезали из картона кружки диаметром 1,5 см, каждый кружок проткнули иголкой посередине, получились поплавки, в стеклянную миску налили воду. Опускали в воду поплавки поочерёдно. Увидели, что иголки- поплавки отходят на некоторое расстояние друг от друга и замирают. Это значит, что магнитные силы уравновешены. Добавляя по одному поплавку, каждый раз получается новые фигуры.

Вывод: Магнитные поля иголок уравновешены.

7 опыт.

Намагнитили иголку и смазали её растительным маслом, налили в миску воды и опустили иголку на воду. Иголка, плавая по воде, показала одним концом на юг, другим – на север как компас. Взяли настоящий компас и сравнили, увидели, что иголка показывает то же направление, что и стрелка компаса.

8 опыт.

Взяли 5 разных магнитов. Нарисовали на бумаге линию и положите на нее скрепку. Потихоньку пододвигали к этой линии каждый магнит по очереди. На каком-то расстоянии от линии скрепка в «скакала» и прилипала к магнитам. Отмечали эти расстояния на листе. Увидели, что одни магниты примагничивали скрепку с близкого расстояния, а другие – с дальнего. Это не зависело от размера магнита.

Вывод: У каждого магнита есть своё магнитное поле. У одних оно сильнее, у других слабее.

Из таблицы видно, что самый слабый магнит – полосной, а самый сильный – круглый от динамика.

Заключение

Работая над этой темой, я поработал с энциклопедиями, интернетом и узнал много интересного о магнитах и их свойствах. Магниты притягиваются благодаря особым свойствам, таким образом, моя гипотеза подтвердилась.

Интересно было проводить опыты. Особенно мне запомнился опыт с железными опилками, благодаря которому удалось увидеть, как выглядит магнитное поле.

Мне очень понравилось побывать в кабинете физики и побеседовать с учителем Светланой Владимировной. Она ответила на все мои вопросы, показала, как работает электромагнит. Я с ним даже поработал!

В будущем я хочу продолжить изучение магнитов, ведь у них ещё много тайн. А также подробнее изучить электромагниты.

Список литературы и интернет-источников:

  1. Занимательные эксперименты и опыты – М.:Айрис-пресс, 2013.

  2. Наука.Энциклопедия.ООО «Росмэн-издат».Москва.1995г.

  3. Что такое.Кто такой:В3т.Т2 – 3-е изд., перераб.и доп. – М:Педагогика-Пресс,1993

  4. Сайт «Классная физика для любознательных» — http://class- narod.ru fizika.

  5. Сайт «Интересные факты о магнитах» -http://i-fakt.ru/interesnye-fakty-o-magnitax/

Что такое магнетизм? | Goudsmit Magnetics

Кривая BH позволяет получить представление о следующих магнитных свойствах:

 

Кривая намагничивания (De-) — кривая BH = кривая гистерезиса

При периодически изменяющемся внешнем магнитном поле H намагниченность ферромагнитного материала отражает кривую намагничивания. Начиная с «исходного» материала без чистого намагничивания, синяя кривая появляется при первом приложении поля (см. изображение ниже).

При достижении плотности потока насыщения с напряженностью магнитного поля Hs, намагниченность не увеличивается.


Остаточная напряженность поля BR
Если затем инвертировать поле, намагниченность при напряженности поля H = 0 не уменьшится полностью до нуля. Существует напряженность остаточного поля BRв результате того, что «области Вейса» не вернулись в исходное состояние.


Напряженность коэрцитивного магнитного поля Hc
Только в случае, если внешняя напряженность поля достигла противоположно направленного значения — напряженность коэрцитивного магнитного поля Hc, намагниченность В = 0, и продукт размагничивается. Площадь петли, через которую проходит переменная намагниченность, является мерой потерь. Материалы с низкими значениями Hc и, следовательно, с небольшими гистерезис-петлями называются мягкими магнитными материалами. Если Hc очень большой, они называются твердыми магнитными материалами.

 

‘Гистерезис’ присутствует в ферромагнитном материале. Это показано на рисунке ниже. Напряженность магнитного поля H показана вдоль оси x, а степень намагниченности (магнитная индукция) B — вдоль оси у. Если магнитное поле отсутствует, намагниченности в начале нет, и мы снова оказываемся в точке начала координат графика.

 

Если приложить магнитное поле, ферромагнитный материал становится магнитным. Воздействие продолжается до тех пор, пока все «области Вейса» в материале не будут иметь одинаковую ориентацию. Теперь материал имеет максимальную намагниченность, и увеличение магнитного поля не оказывает дальнейшего влияния на степень намагниченности. Если магнитное поле ослабить, области Вейса по большей части сохранят свое положение.

 

Когда поле становится более отрицательным, общая намагниченность также изменяет направление. Это продолжается до тех пор, пока все спины не будут ориентированы в другом направлении и намагниченность не изменится. Теперь продукт размагничен.

 

Назад к содержанию

 

Кривая гистерезиса (кривая BH)

Магнит

— свойства, типы и применение

Что такое магнит?

Магнит — это материальная или искусственная установка, которая может создавать вокруг себя магнитное поле. Из-за магнитного поля магнит может притягивать ферромагнитные материалы (например, железные опилки) и притягивать или отталкивать любой другой магнит. Магниты, подвешенные на веревке, всегда указывают в направлении север-юг. У магнита всегда есть пара магнитных полюсов, которые нельзя разделить. Их часто называют «северным полюсом» и «южным полюсом».Подобные полюса отталкиваются друг от друга, тогда как противоположные полюса притягиваются. Некоторые материалы, естественно, ведут себя как магниты, хотя можно также производить искусственные магниты.

Свойства магнита

Магниты обладают следующими отличительными и интересными свойствами:

  • Привлекательные свойства магнита: Магнит притягивает ферромагнитные материалы, такие как железо, никель и кобальт.

  • Директивное свойство магнита: если магнит подвешен на жесткой опоре так, что он может свободно вращаться, магнит всегда направлен в направлении север-юг.

  • Полюса магнита: Магниты имеют два полюса, где сила магнитного поля самая сильная. Магнитные полюса существуют парами. Каким бы маленьким ни был магнит, разделить один полюс невозможно.

  • Подобные полюса всегда отталкиваются друг от друга, но противоположные полюса притягиваются.

  • Магнитная сила (притяжение или отталкивание) между двумя объектами обратно пропорциональна расстоянию между ними. Сила сильнее, когда предметы находятся близко.

Намагниченный и ферромагнитный материал

Материалы, которые обладают такими свойствами, как магнит, называются намагниченными материалами. Они могут естественным образом появляться на Земле или производиться. Магнетит — это естественно намагниченное вещество.

Некоторые материалы притягиваются магнитами и могут намагничиваться с помощью различных процессов. Это так называемые ферромагнитные материалы. Некоторые примеры — железо, кобальт и никель.

Типы магнитов

Большинство магнитов, используемых в исследованиях и технологиях, искусственно изготовлены из намагниченных материалов различных размеров и форм.Процессы и источники магнетизма сильно различаются. Некоторые из наиболее часто используемых магнитов:

  • Барный магнит

  • Магнитная игла

  • Подковообразный магнит

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

В зависимости от источника магнетизма магниты можно разделить на следующие категории: следующих типов,

Постоянный магнит: Эти магниты изготовлены из намагниченных материалов и после намагничивания обычно не теряют своих магнитных свойств.Такие магниты могут быть в природе редкоземельными веществами или различными химическими соединениями. Однако из-за высокой температуры и напряжения даже постоянные магниты могут потерять магнитные свойства. Некоторые примеры:

  • Алнико (сплав алюминия, никеля и кобальта)

  • Феррит или керамика (оксиды железа, смешанные с никелем, кобальтом или стронцием)

  • Самарий Кобальт

  • Неодим Железо Бор (NdFeB)

Временный магнит: Эти магниты производятся путем воздействия на ферромагнитные материалы магнитного поля.Когда магнитное поле снимается, материалы теряют свои характеристики магнита. Эти магниты сделаны из различных мягких материалов. Некоторыми примерами временных магнитов являются железо и сплавы железа, гвозди и скрепки.

Электромагнит: Электромагниты — это сильные магниты, состоящие из проводов, плотно намотанных на железный сердечник. Когда через провода протекает ток, он ведет себя как магнит. Как только ток отключается, магнитные свойства исчезают.

Эксперимент с изображением полюсов магнита

На рисунке показан стержневой магнит, помещенный на плоскость, на которую насыпано несколько железных опилок.Поскольку железо — это ферромагнитный материал

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

, стержневой магнит притягивает опилки. Видно, что опилки расположены странным образом. Большая часть опилок скапливается у концов магнита. Эти концы называются магнитными полюсами.

Если стержневой магнит подвешен на веревке, он вращается и фиксируется в направлении север-юг. Полюс, указывающий на север, называется «северным полюсом», а полюс, указывающий на географический юг, называется «южным полюсом» магнита.Северный и южный полюса притягиваются друг к другу, однако полюса север-север и юг-юг отталкиваются.

Применение магнита

Магниты широко используются в повседневной жизни, науке и технике. Некоторые виды использования:

  • Постоянные магниты используются в жестких дисках, телевидении, автомобилях, двигателях, холодильниках.

  • Электромагниты очень важны в электрических и механических устройствах. Для двигателей, генераторов, динамиков, трансформаторов и многих других устройств требуются электромагниты.

  • Временные магниты часто используются при производстве электромагнитов.

Знаете ли вы?

  • У Земли есть магнитное поле. Его можно рассматривать как очень большой стержневой магнит, северный полюс которого расположен рядом с географическим северным полюсом, а южный полюс — рядом с южным географическим полюсом. Благодаря этому магниту все магниты на Земле направлены в географическом направлении север-юг.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

  • Первый магнитный материал был обнаружен в районе Магнезии в Азии.Он получил название «Магнетит» (Fe3O4). Есть еще одна история, которая предполагает, что этот материал был обнаружен пастухом по имени Магнес, который заметил, что его ногти на обуви прилипали к камням (очевидно, содержащим магнетит).

  • Раньше магнетит использовался моряками в океанах в качестве компаса. Поэтому он также известен как «ведущий камень» или «магнитный камень».

Типы магнитов

Магниты — это объекты, которые генерируют магнитное поле, силовое поле, которое либо притягивает, либо отталкивает определенные материалы, такие как никель и железо, но из чего сделаны магниты и какие существуют типы магнитов ? Мы даем вам все, что вам нужно знать о типах магнитов, их сильных сторонах и использовании.

Какие бывают типы магнитов?

Конечно, не все магниты состоят из одних и тех же элементов, и поэтому их можно разбить на категории в зависимости от их состава и источника магнетизма. Постоянные магниты — это магниты, которые сохраняют свой магнетизм после намагничивания. Временные магниты — это магниты из материалов, которые действуют как постоянные магниты в присутствии магнитного поля, но теряют магнетизм, когда они не находятся в магнитном поле. Электромагниты представляют собой намотанные катушки из проволоки, которые действуют как магниты при прохождении электрического тока.Регулируя силу и направление тока, также изменяется сила магнита. Ниже мы разберем различные типы доступных магнитов.

Постоянные магниты

Обычно существует четыре категории постоянных магнитов: неодим, железо, бор (NdFeB), самарий, кобальт (SmCo), альнико, а также керамические или ферритовые магниты.

Неодим Железо Бор (NdFeB)

Этот тип магнита состоит из редкоземельного магнитного материала и имеет высокую коэрцитивную силу.У них есть ассортимент продукции с чрезвычайно высоким энергопотреблением, до 50 MGOe. Из-за такого высокого уровня энергии продукта они обычно могут быть небольшими и компактными. Однако магниты NdFeB имеют низкую механическую прочность, имеют тенденцию быть хрупкими и имеют низкую коррозионную стойкость, если их оставить без покрытия. Если они обработаны золотом, железом или никелем, их можно использовать во многих областях. Это очень сильные магниты, которые трудно размагнитить.

Самарий Кобальт (SmCo)

Как и магниты NdFeB, магниты SmCo также очень сильны и их трудно размагнитить.Они также обладают высокой стойкостью к окислению и температурам, выдерживая температуры до 300 градусов по Цельсию. Существуют две разные группы магнитов SmCo, разделенные в зависимости от диапазона энергии их продукта. Первая серия (Sm1Co5) имеет диапазон энергетической продукции 15-22 MGOe. Вторая серия (Sm2Co17) имеет диапазон от 22 до 30 MGOe. Однако они могут быть дорогими и иметь низкую механическую прочность.

Алнико

Магниты

Alnico получили свое название от первых двух букв каждого из трех основных ингредиентов: алюминия, никеля и кобальта.Хотя они обладают хорошей термостойкостью, их легко размагнитить, и в некоторых случаях их заменяют керамическими или редкоземельными магнитами. Их можно производить путем спекания или литья, при этом каждый процесс дает разные характеристики магнита. Спекание улучшает механические свойства. Литье приводит к получению более энергоемких продуктов и позволяет магнитам достигать более сложных конструктивных особенностей.

Керамика или феррит

Керамические или ферритовые постоянные магниты, состоящие из спеченного оксида железа и карбоната бария или стронция, обычно недороги и легко производятся путем спекания или прессования.Однако, поскольку эти магниты имеют тенденцию быть хрупкими, они требуют шлифовки с использованием алмазного круга. Это один из наиболее часто используемых типов магнитов, они прочные и их нелегко размагнитить.

Временные магниты

Временные магниты могут различаться по составу, так как они представляют собой практически любой материал, который ведет себя как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Устройства из мягкого железа, такие как скрепки, часто являются временными магнитами.

Электромагниты

Электромагниты изготавливаются путем наматывания проволоки в несколько петель вокруг материала сердечника. Эта формация известна как соленоид.Для намагничивания электромагнитов через соленоид пропускается электрический ток, создающий магнитное поле. Поле наиболее сильное внутри катушки, и сила поля пропорциональна количеству петель и силе тока.

Материал сердечника электромагнита в центре катушки (сердечник соленоида) также может влиять на силу электромагнита. Если проволока наматывается на немагнитный материал, например кусок дерева, общее магнитное поле не будет очень сильным.Однако, если сердечник состоит из ферромагнитного материала, такого как железо, сила магнита резко возрастет. Так почему электромагнит классифицируется как временный магнит? Потому что, когда прекращается питание от батареи, исчезает и ток, и магнитное поле исчезает.

Приложения

В промышленном секторе магниты часто используются в качестве магнитных подметальных машин для различных применений (от производственных цехов до аэродромов), магнитных сортировщиков и для отделения нечистых металлов при производстве или переработке металлов.В электронных приложениях магниты используются в динамиках, телевизорах, телефонах, радиоприемниках и видеокассетах. Обычно электромагниты используются в телевизорах, компьютерах и телефонах из-за их чрезвычайной силы. По той же причине они также используются в двухпозиционных приложениях, таких как краны, используемые для подъема тяжелых грузов.

Постоянные магниты — это, пожалуй, самый распространенный тип, который используется для производства магнитов на холодильник, а также при изготовлении ювелирных изделий. Временные магниты могут быть полезны в приложениях, которые генерируют временное магнитное поле и требуют магнитного отклика на время действия поля.

Источники

  • https://www.adamsmagnetism.com/blogs/basics-magnetism

Магниты прочие изделия

Прочие «виды» изделий

Больше от компании Electric & Power Generation

типов магнитов — Урок

в Учебном центре HST

Какие типы магнитов существуют в мире?

Во-первых, определение. Магниты — это твердые предметы, притягивающие железо или сталь. Магниты делают это за счет явления, называемого магнетизмом, при котором они создают силу, которая распространяется в (магнитное) поле (т.е., область вокруг магнита).

Магнит может иметь способность делать это естественным образом, например, магнитный камень, или может приобретать способность в сочетании с другими элементами (например, самарий, кобальтом).

Типы магнитов

Три типа магнитов: временные, постоянные и электромагниты.

Магниты классифицируются по источнику магнетизма.

Отвертки с временным намагничиванием

Временные магниты намагничиваются в присутствии магнитного поля.При снятии магнитного поля они постепенно теряют свой магнетизм. Некоторые утюги и сплавы железа, а также скрепки и гвозди действуют как временные магниты.

Постоянные магниты непросто потерять свой магнетизм. Эти магниты могут быть природными («редкоземельными») элементами или химическими соединениями.

Примеры постоянных магнитов включают Alnico (сплав алюминия, никеля и кобальта) и ферриты (керамический материал, сделанный из смеси оксидов железа с никелем, стронцием или кобальтом).

Электромагниты создаются путем пропускания электрического тока через катушку с металлическим сердечником. Катушка под напряжением создает магнитное поле. Когда ток отключается, магнитное поле исчезает.

Электромагниты предпочтительны для применений, требующих прочности, включая железнодорожные пути, моторные двигатели, аппараты магнитно-резонансной томографии и краны. Они также используются в компьютерном и телевизионном оборудовании.

Краны используют электромагниты

Магниты в экспериментах

Постоянные магниты обычно изготавливают из керамики, альнико и неодима.Керамические магниты сильны и подходят для большинства экспериментов. Магниты Alnico прочнее и дороже, и они очень хорошо подходят для научных экспериментов. Неодимовые магниты — самые сильные и дорогие из трех.


Другие проекты по физике:

Какие бывают типы магнитов?

Какие бывают типы магнитов?

  • Магнетизм: Свойство, благодаря которому вещество притягивает к себе куски железа, называется магнетизмом.
    Вещество, обладающее свойством магнетизма, называется магнитом .
  • Есть два типа магнитов: временные и постоянные .
  • Магниты, сохраняющие свои магнитные свойства только в течение короткого периода времени, называются временными магнитами .
  • Магниты, сохраняющие свои магнитные свойства в течение длительного периода времени, называются постоянными магнитами .
  • Временные магниты обычно изготавливаются из железа, кобальта или никеля.Эти материалы ведут себя как магниты, только когда они находятся рядом с сильным магнитом. Они быстро теряют свои магнитные свойства, если убрать влияние сильного магнита.
  • Постоянные магниты изготавливаются из смеси железа, кобальта или никеля с другими материалами. Из них получаются сильные магниты, которые сохраняют свои магнитные свойства в течение долгого времени.

1. Постоянные ( Природные и искусственные магниты)

Природные магниты: Кусочки природного железорудного месторождения — камня, магнитного или черного оксида железа (Fe 2 O 3 ), являются так называемые природные магниты.

Свойства: Они имеют следующие два свойства.

  1. Привлекательное свойство: они притягивают к себе маленькие кусочки железа.
  2. Свойство директивы: При свободном подвешивании их концы должны указывать в географическом направлении север-юг. По этой причине подвешенный кусок называется жильным камнем или ведущим камнем.

Недостатки: Имеют два недостатка:

  1. Они имеют неправильную форму.
  2. Они слабые.

Искусственные магниты: Эти магниты изготовлены из твердой стали или специальных сплавов. В веществе этих магнитов есть множество маленьких «атомных» магнитов . Обычно все они ориентированы в случайных направлениях (рис.). Тогда вещество не намагничивается.

Когда такую ​​деталь помещают в направлении север-юг и забивают, атомные магниты выстраиваются в направлении поля земли рис. Они сохраняют это выравнивание, и деталь становится магнитом с северным (N) и (S) полюсами на концах.Этот магнит с двумя полюсами называется магнитным диполем .

Преимущества: Они имеют следующие два достоинства

  1. Им можно придать желаемую правильную форму.
  2. Они сильные.

2. Электромагниты

Электромагниты основаны на магнитном действии электрического тока. Электромагнит обычно изготавливают путем помещения сердечника из мягкого железа в соленоид или путем наматывания большого количества витков изолированного провода (обычно изолированного медного провода) на цилиндрический сердечник из мягкого железа.Электромагнит проявляет магнитные свойства только до тех пор, пока электрический ток течет через соленоид. Таким образом, электромагниты — это временные магниты.

Люди тоже спрашивают

Чем отличается временный магнит от постоянного?

Электромагнит
Природа магнетизма: Временное. Электромагнит проявляет магнетизм только до тех пор, пока через него течет ток.
Полярность: Полярность электромагнита можно изменить, изменив направление тока на противоположное.
Прочность: Силу электромагнита можно увеличить или уменьшить, увеличивая или уменьшая ток.

Постоянный магнит (или стержневой магнит)
Природа магнетизма : Постоянные (или стержневые) магниты проявляют постоянный магнетизм.
Полярность: Полярность постоянного магнита изменить нельзя.
Прочность: Силу постоянного магнита изменить нельзя.

Полюса магнита: Когда концы магнита погружены в железные опилки, опилки прилипают только к его концам, а не к его сторонам.Это означает, что в магнитах центры притяжения расположены только на концах. Эти центры притяжения возле концов магнита называются полюсами.
Когда этот магнит свободно подвешен, два конца указывают в направлении север-юг. Полюс возле конца, указывающего на север (конец, направленный на север), называется северным полюсом. Полюс около конца, направленного на юг (конец, направленный на юг), называется южным полюсом.
Взаимодействие между полюсами: Магнитные полюса действуют друг на друга. Подобно тому, как полюса отталкиваются друг от друга, то есть один северный полюс будет отталкивать другой северный полюс или разные полюса притягиваются друг к другу, то есть северный полюс притягивает южный полюс.

Действие

Цель: Чтобы сделать магнит
Необходимые материалы: игла A (сталь / железо), магнитный компас, маленькие булавки (сделанные из железа) и стержневой магнит
Метод:

    1. Поставьте иглу на стол.
    2. Потрите магнитом по длине иглы, начиная с одного конца иглы (конец A).Когда вы дойдете до другого конца иглы, поднимите магнит и начните снова с конца A.
    3. Повторите процесс много раз.
    4. Держите стержневой магнит подальше и поднесите магнитный компас к игле. Посмотрите, не отклоняет ли он стрелку компаса. Если этого не произошло, повторите шаг 2. Если это так, значит, ваша игла намагничена.
    5. Поднесите иглу к железным булавкам.
      Они будут привлечены вашим новым магнитом.

Наблюдение: Железные штифты будут притягиваться к игле.

УХОД ЗА МАГНИТАМИ
Магнит может потерять свои свойства из-за следующих действий.

  • Падение с высоты
  • Удар молотком
  • Применение тепла
  • Неправильное хранение также может привести к потере магнитных свойств.

Стержневые магниты следует хранить парами, при этом они должны падать с высоты, в отличие от полюсов, расположенных рядом друг с другом. Подковообразный магнит следует хранить с куском мягкого железа поперек его полюсов.

Постоянные магниты — обзор

IV.C.1 Постоянные магниты

Постоянные магниты — это материалы, которые сохраняют свои магнитные свойства после воздействия магнитного поля. Они содержатся в большом количестве материалов, используемых в значительном и постоянно увеличивающемся количестве промышленных и коммерческих приложений. К ним относятся микродвигатели и конденсаторы, используемые в компьютерах, аудиовизуальных средствах (динамики, видеомагнитофоны и т. Д.), Автомобилях (вспомогательные средства направления, электрические стеклоподъемники, антиблокировочная система тормозов, компьютеры приборной панели и т. Д.)) и бытовой электроники (посудомоечные, стиральные машины, кондиционеры и др.). Постоянные магниты также используются в качестве синхронизирующих двигателей в промышленных роботах, военной и космической технике, а также в часах и часах.

Среди коммерчески важных семейств постоянных магнитов два содержат редкоземельные элементы, а именно самарий-кобальт и неодим-железо-бор. По сравнению с постоянными магнитами, не содержащими редкоземельных элементов, оба постоянных магнита на основе редкоземельных элементов имеют продукт с гораздо более высокой энергией (добротность, используемая для сравнения постоянных магнитов, которая является величиной, пропорциональной количеству хранимых магнитная энергия на единицу объема магнита).

Самариево-кобальтовые магниты были открыты в 60-е годы прошлого века. Его характеристики позволили получить интенсивную магнитную энергию в небольшом объеме, а затем миниатюризацию, используемую в синхронизирующих двигателях или, что еще более впечатляюще, в аудиовизуальных средствах, где использование магнита Sm-Co, например, позволило улучшить миниатюрные наушники, используемые с Walkman®.

Но наиболее значительным открытием в этой области стало открытие в 1980-х годах постоянных магнитов неодим-железо-бор (Nd 2 Fe 14 B).Это семейство магнитов показало самое быстрое развитие из всех известных постоянных магнитов, и в настоящее время составляет более 25% от общего мирового рынка. Основной движущей силой роста использования этих магнитов было значительное преимущество в размере, весе и характеристиках, которое они могут обеспечить по сравнению с другими магнитами. Эти материалы в настоящее время являются ключевой конструктивной особенностью в широком диапазоне высоких технологий, быстроразвивающихся приложений, особенно в шпиндельных и шаговых двигателях для компьютерной периферии и индустрии бытовой электроники.Практически все жесткие диски, производимые во всем мире, используют двигатели шпинделя с магнитами Nd 2 Fe 14 B. Другие основные области применения включают двигатели для дисководов гибких дисков, принтеров, факсов, фотоаппаратов, видеокамер и видеомагнитофонов. Ожидается, что благодаря этим и другим развивающимся приложениям рынок связанных неодим-железо-бор будет продолжать расти.

Типы магнитов — Javatpoint

Магниты — обычное дело в обычной жизни, и почти все о них знают.В частности, магниты известны как материалы, которые обладают свойством притягивать и отталкивать определенные металлические материалы, такие как железо и никель. Тем не менее, это не всегда так. Магниты иногда могут терять свои магнитные свойства и, следовательно, не могут притягивать или отталкивать аналогичные материалы. Все зависит от типа используемого магнита.

Следовательно, важно знать типы магнитов. В этой статье мы обсуждаем различные типы магнитов и их основные свойства, характеристики и способы использования.Прежде чем обсуждать различные типы магнитов, давайте сначала разберемся с определением магнита:

Что такое магнит?

Магнит относится к объекту, способному генерировать магнитное поле или силовое поле, которое притягивает «разные полюса» и отталкивает «подобные полюса». Магниты используют явление, известное как магнетизм, которое помогает им генерировать силу, которая в дальнейшем действует как магнитное поле (конкретная область магнита). В конечном итоге это формирует два полюса, которые выровнены на юг и север. Генерируемое поле входит в магнит на Южном полюсе и снова выходит на Северном полюсе.Эта способность магнитов естественным образом присутствует в некоторых материалах (например, Loststone) или может быть образована путем объединения с определенными элементами (например, кобальтом самарием).

В общем, магниты — это твердые тела, которые либо притягивают, либо отталкивают определенные материалы, такие как железо, никель и даже сталь.

Ниже приведены некоторые характеристики магнита:

  • Когда магнит помещен в железные опилки, железные опилки обычно прилипают к концам магнитов. Это означает, что притяжение максимально на концах.Такие концы магнитов называют магнитными полюсами.
  • Магнитные полюса всегда присутствуют парами в любом магните, например, Южный полюс и Северный полюс.
  • Если мы свободно подвешиваем какой-либо магнит в воздухе, он всегда будет указывать в направлении север-юг. Географический полюс, обращенный на север, идентифицируется как Северный полюс, а географический полюс, обращенный на юг, — как Южный полюс.
  • Магнитная сила является максимальной между разными магнитами, когда они расположены на максимально близком расстоянии.

Свойства магнита

Основные свойства магнитов описаны ниже:

Привлекательное свойство : Согласно этому свойству, магнитная сила на концах полюсов магнитов является максимальной.

Директива Свойство : Это свойство отвечает за понимание концепции северного и южного полюсов. Это означает, что это свойство обычно помогает определить, является ли полюс магнита Северным или Южным полюсом.

Закон магнитных полюсов : Согласно этому, одинаковые полюса разных магнитов отталкиваются друг от друга, а разные полюса притягиваются друг к другу.

Пара Свойство : это свойство определяет, что всякий раз, когда магнит разрезан или сломан, один северный полюс будет появляться на одной из сломанных граней, а один южный полюс — на другой, как если бы каждая деталь имела свой собственный северный и южный полюсы.

Верный тест на намагничивание : Тест на надежность намагничивания в основном выполняется для проверки того, был ли намагничен железный стержень. Это делается путем изучения свойств притяжения или отталкивания между стержнем и магнитом.

Типы магнитов

Поскольку не все магниты работают одинаково и состоят из разных элементов, их можно разделить на разные типы.Основываясь на их структуре и источнике магнетизма, магниты в основном подразделяются на следующие три типа:

  • Постоянный магнит
  • Временный магнит
  • Электромагнит

Давайте разберемся с каждым типом:

Постоянный магнит

Постоянные магниты — это тип магнитов, который наиболее часто и широко используется в повседневной жизни. После намагничивания эти магниты нелегко утратить свои свойства магнетизма. Известно, что постоянные магниты сохраняют свои магнитные свойства, если их не размагничивают с помощью любого из следующих методов:

  • Магнитные свойства между атомами магнита ослабевают при воздействии экстремальных температур.
  • Удары по магнитам ослабят магнитную силу.
  • Неправильное смещение одного магнита с другим также снижает свойства магнитного притяжения постоянных магнитов.

Постоянные магниты в основном используются в холодильниках, ювелирных изделиях, сумках, магнитных стенках и т. Д. Эти магниты обычно изготавливаются из никеля, стали или неодима. Такие материалы, как правило, обладают свойством, которое позволяет им легко намагничиваться. Следовательно, всякий раз, когда эти материалы помещаются в магнитное поле на определенном уровне, они начинают действовать как магниты и остаются постоянно намагниченными.Постоянные магниты могут быть природными элементами (например, редкоземельными элементами) или химическими соединениями.

Обычно постоянные магниты делятся на две категории. К первой категории относятся магниты из металлических сплавов, такие как магниты из алюминия, никеля, кобальта, магниты из самария, кобальта и магниты из неодима, железа, бора. Кроме того, ко второй категории относятся ферритовые или керамические постоянные магниты. Их:

  • Керамика или феррит : Основное сырье для этих магнитов включает BaFe12O19 и SrFe12O19.Это какой-то хрупкий материал с твердой текстурой. Благодаря умеренным характеристикам, хорошей термостойкости и низкой цене эти магниты обычно используются в устройствах автоматического управления, двигателях, счетчиках, микроволновых печах, радарах и медицинских устройствах. Кроме того, магнитное направление может быть легко намагничено в осевом или радиальном направлении в зависимости от определенных требований. Ферритовые магниты бывают различной формы, например круглой, цилиндрической, плоской, черепичной, прямоугольной и топористой.
  • Alnico : Магниты Alnico в основном состоят из алюминия, никеля и кобальта.Название «Алнико» — это сочетание первых двух букв каждого из этих трех составных материалов (Al Ni Co). Эти магниты обычно обладают хорошей термостойкостью. Однако они легко размагничиваются. Иногда их заменяют керамическими или ферритовыми магнитами. В некоторых случаях эти магниты ведут себя как редкоземельные магниты.
    Для производства магнитов Alnico используется процесс спекания или литья. В то время как спекание улучшает механические свойства, литье приводит к получению более энергоемких продуктов и позволяет магнитам достигать более сложных конструктивных особенностей.Эти магниты в основном используются в автомобильных деталях, двигателях, электроакустических, военных приборах и т. Д. Магниты Alnico встречаются в различных формах, таких как круглая, цилиндрическая, плоская, черепичная, прямоугольная и подковообразная.
  • Самарий-кобальт (SmCo) : Самариево-кобальтовые магниты были разделены на две отдельные группы, Sm1Co5 и Sm2Co17, в зависимости от степени их компонентов и энергии продукта. Первая группа (Sm1Co5) имеет диапазон энергий около 15-20 MGOe, а вторая группа (Sm2Co17) имеет диапазон энергий около 22-30 MGOe.Эти магниты настолько сильны, что их нелегко размагнитить. Поскольку эти типы магнитов дороги и имеют низкую механическую прочность, их производство ограничено. Однако они лучше всего подходят для использования в высокотемпературных средах. Магниты
    SmCo производятся путем объединения Sm, Co и некоторых редкоземельных металлов, которые обычно плавятся, измельчаются, прессуются и спекаются. Этот тип магнитов также известен под многими другими названиями, такими как постоянные магниты Sm-Co, сильные магниты Sm-Co, постоянные магниты из редкоземельного кобальта и т. Д.Магниты SmCo в основном используются в оборонной, аэрокосмической, микроволновой, сенсорной и многих других областях. Их можно найти в форме сфер, колец, плиток, квадратов и т. Д.
  • Неодим, железо, бор (NIB или NdFeB) : Магниты NdFeB изготавливаются с использованием редкоземельных магнитных материалов. Эти магниты известны своими чрезвычайно магнитными свойствами, такими как чрезвычайно высокая коэрцитивная сила и диапазон продуктов с высокой энергией (до 50 MGO). Поскольку они имеют высокий уровень энергии, их легко производить в компактных размерах.Магниты NdFeB также хорошо переносят температуру и могут выдерживать температуру до 200 ° C во время работы.
    Кроме того, эти магниты обычно имеют низкую механическую прочность и являются наиболее хрупкими. Это в конечном итоге делает эти магниты низкой коррозионной стойкостью, особенно без покрытия. Когда магниты NdFeB покрыты железом, никелем или золотом, мы можем использовать их в различных приложениях. Эти магниты производятся с использованием процесса, известного как порошковая металлургия. Это очень сильные магниты, которые нелегко размагнитить.Магниты NdFeB бывают различных размеров и форм, таких как дуги, цилиндры, утопленные, блоки, кольца, диски и т. Д.

Временный магнит

Временные магниты — это магниты из материалов, которые, когда материал помещается в магнитное поле, действует как постоянный магнит. Временные магниты теряют свой магнетизм после снятия магнитного поля. В отличие от постоянных магнитов временные магниты не сохраняют своих магнитных свойств. Вот почему их называют временными магнитами.Некоторые утюги, сплавы железа, железные гвозди и скрепки действуют как временный магнит в присутствии магнитного поля.

Электромагниты

Электромагниты — это магниты, созданные путем наматывания или наматывания проволоки в несколько петель вокруг металлического сердечника, состоящего из железа. Когда это устройство (известное как соленоид) размещается под действием электрического поля и через него проходит электрический ток, катушка провода под напряжением генерирует магнитное поле. В конечном итоге это заставляет материал действовать как магнит.Силой магнетизма можно управлять, регулируя или изменяя силу и направление электрического тока.

Кроме того, поле внутри подготовленной катушки самое высокое, а его напряженность прямо пропорциональна количеству петель и проводимому току. Когда электрический ток прекращается, магнитное поле исчезает, а значит, и свойство магнетизма металла. Материал, используемый в центре устройства электромагнита, также может влиять на общую мощность электромагнита.В результате электромагниты также не обладают постоянным магнитом.

Электромагниты в основном используются для приложений, требующих прочности. Некоторыми примерами электромагнитов являются моторные двигатели, железнодорожные пути, краны и аппараты МРТ. Они также используются в компьютерном оборудовании и телевизионных компонентах.

Использование магнитов

Несколько наиболее распространенных применений магнитов перечислены ниже:

  • Магниты в основном используются для изготовления намагниченных игл и морских компасов.
  • Магниты также используются для твердых смесей металлов, что в конечном итоге помогает отделить железный наполнитель от смеси.
  • Магниты используются для создания магнитных полей, которые помогают вырабатывать электричество.
  • Постоянные магниты используются в электродвигателях, генераторах, ускорителях и генераторах.
  • Электромагниты широко применяются при производстве электрических звонков, громкоговорителей, электрокранов.

Магнетизм и магнитные свойства | Энциклопедия.com

Магнетизм — это свойство материи, которое проявляется в различных формах и степенях в различных земных материалах, которые действуют как проводники и изоляторы. Например, при низких температурах металлические системы обнаруживают либо сверхпроводящий, либо магнитный порядок. Степень магнетизма вещества обусловлена ​​собственным магнитным дипольным моментом его электронов. Степень магнетизма также называется намагниченностью и определяется как чистый магнитный дипольный момент вещества на единицу объема.

В девятнадцатом веке Майкл Фарадей был первым, кто начал классифицировать вещества по их магнитным свойствам. Фарадей классифицировал их как диамагнитные или парамагнитные, и основал свою классификацию на силе, действующей на материалы при помещении в неоднородное магнитное поле .

Диамагнитные вещества обладают отрицательной магнитной восприимчивостью (т.е. это материалы, в которых намагниченность и магнитное поле противоположны).Электроны в атомах диамагнитных материалов все спарены, и собственный магнитный момент отсутствует. Когда материал помещается в магнитное поле, его атомы приобретают индуцированный магнитный момент, направленный в направлении, противоположном направлению внешнего поля, и материал становится магнитным.

Создаваемое диамагнитное поле противодействует внешнему полю, хотя это диамагнитное поле очень слабое (за исключением сверхпроводников). Если атомы материала не имеют собственного магнитного момента, то диамагнетизм является единственным магнитным свойством материала, и материал называется диамагнетиком.Медь проявляет такой диамагнетизм.

Парамагнетики обладают слабой положительной магнитной восприимчивостью, а их атомы обычно имеют неспаренные электроны с одинаковым спином. Парамагнитными являются металлов, , редкоземельные элементы и актиниды. Все магнитные моменты электронов в их атомах полностью не компенсируются, и каждый атом имеет магнитный момент. Таким образом, такие материалы обладают постоянным магнитным моментом и могут взаимодействовать с магнитным полем. Внешнее магнитное поле стремится выровнять магнитные моменты в направлении приложенного поля, но тепловое движение стремится хаотизировать направления.Если только относительно небольшие доли атомов выровнены по полю, то намагниченность подчиняется закону Кюри. Закон Кюри гласит, что если приложенное магнитное поле увеличивается, намагниченность материала также увеличивается. Это потому, что более сильное магнитное поле выровняет большее количество диполей. Закон Кюри также гласит, что намагниченность уменьшается с повышением температуры . Магнитное поле, создаваемое выровненными магнитными моментами парамагнитных материалов, усиливает внешнее поле, но при стандартных температурах оно в среднем не более чем в 10 раз сильнее диамагнитного поля и, следовательно, остается очень слабым.

Ферромагнетики обладают самой высокой магнитной восприимчивостью. В этих материалах спины соседних атомов действительно выравниваются даже в отсутствие приложенного извне поля благодаря квантовому эффекту, известному как обменная связь. Помимо , железа , примерами ферромагнитных материалов являются никель, кобальт и альнико, сплав алюминий-никель-кобальт . В этих материалах, всех металлах, электроны создают постоянные дипольные моменты, которые могут выравниваться с моментами их соседей, создавая магнитные домены, которые создают магнитное поле.Выше определенной температуры, называемой температурой Кюри, ферромагнитный материал перестает быть ферромагнитным, потому что добавление тепловой энергии увеличивает движение атомов, тем самым нарушая выравнивание дипольных моментов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.