magnet

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on magnet, millised on selle omadused ja kuidas need töötavad. Lisaks selle klassifikatsioon, magnetväli ja rakendused.

Magnet on looduslike või tehislike ferromagnetiliste omadustega materjal.

Mis on magnet?

Magnet on tuntud kui mis tahes materjalist keha, mis on võimeline tekitama magnetvälja ja tõmbuma enda poole või tõmbuma teise magneti või mis tahes muu raud-, koobalti- või muu keha poole. metallid ferromagnetiline. See on looduslike või tehislike ferromagnetiliste omadustega materjal, mis tekitab pideva magnetvälja.

Magnetid on ühed esimesed ilmingud, midainimene aastast avastatudmagnetism, tuntud juba klassikalisest antiikajast, kuid mõistetud alles XIX sajandil, mil sai teatavaks, et enamik elemente jaühendid tuttavad demonstreerisid teatud magnetismi taset.

Magneti omadused

Mõlemat poolust (negatiivset ja positiivset) ühendavat joont nimetatakse magnetteljeks.

Magnetid on kehad, mis tekitavad enda ümber magnetvälja, mis on orienteeritud kahele poolusele: negatiivne (lõunapoolus) ja positiivne (põhjapoolus). Need poolused tõmbavad oma vastanditega (positiivne-negatiivne), kuid tõrjuvad oma kaaslasi (positiivsed-positiivsed või negatiivsed-negatiivsed).Mõlemat poolust ühendavat joont nimetatakse magnetteljeks.

Magnetite magnetilised omadused jäävad puutumatuks, kui neile ei rakendata vastandlikke magnetjõude, need suurenevad temperatuuri (Curie temperatuurist või Curie punktist kõrgemal, olenevalt elemendist erinev) või kui neile tehakse tugevaid lööke või kõrgelt. Teisest küljest saab neid omadusi kontakti (magnetiseerimise) teel ajutiselt üle kanda tundlikule materjalile.

Kuidas magnetid töötavad?

Magnetite magnetism on elektronide teatud paigutuse tulemus (subatomaarsed osakesed negatiivselt laetud), mis moodustavad aine. Neil on sisemine pöörlemine ümber oma telje, mida nimetatakse spiniks. Liikuvad laengud tekitavad magnetvälju. Seetõttu laevad pöörlevad elektronid, see tähendab, sisse liikumine, tekitavad nad ka magnetvälja. SissejuhatusEnergia pealasja (näiteks vastupidist tüüpi intensiivse magnetismi või kuumuse kasutamine, mis tõstab temperatuuri väga palju) hävitab magnetismi, kuna see muudab õhukeste õrna tasakaalu.elektronid.

Indutseeritud magnetite (magnetiseeritud ainete) puhul on toime sarnane: kokkupuutel kontaktmagnetväljaga paiknevad nende elektronid samas suunas ja taastoodavad magnetvälja mõnda aega.

Magnetite tüübid

Looduslikud magnetid koosnevad magnetiidi ja muude mineraalide segudest.

On kolme tüüpi magneteid, mis liigitatakse nende olemuse järgi:

  • Looduslikud magnetid. Üldiselt koosneb segud Magnetiidil (ferrofelliit või morfoliit, mis koosneb raudoksiididest) ja teistel maapealsetel mineraalidel on loomulikult magnetilised omadused. Peamised magnetiidi leiukohad on Rootsis (Falun, Dalarna provints), Norras (Arendal), Prantsusmaal (Plestin-les-Gréves, Bretagne) ja Portugalis (Sao Bartolomé, Nazaré).
  • Kunstlikud püsimagnetid. Magnetismi suhtes tundlikud materjalid, mis pärast magnetiidiga hõõrumist kordavad oma ferromagnetilisi omadusi pikka aega, kuni need lõpuks kaotavad.
  • Ajutised tehismagnetid. Magnettundlikud materjalid, mis pärast magnetiidiga hõõrumist kordavad oma ferromagnetilisi omadusi vaid väga lühikese aja jooksul.
  • Elektromagnetid. Need on traadipoolid, mis on keritud ümber ferromagnetilisest materjalist, näiteks rauast, valmistatud magnetsüdamiku. Läbi poolide ringleb elektrit, genereerides a elektriväli Y magnetiline selle ümber. Rauast magnetsüdamik koondab magnetvoo ja teeb tugevama magneti. See nähtus kestab vaid seni, kuni elekter ringleb.

Magneti magnetväli

Magnetväli on magnetit ümbritsev ruumipiirkond, milles avalduvad ja toimivad selle magnetjõud, mis interakteeruvad (tõmbavad ligi või tõrjuvad) ferromagnetilisi objekte, elektriline vool ja muud väljas olevad magnetid.

Tavaliselt tähistatakse seda jõujoontega, mis on kõverad nooled, mis näitavad väljas mõjuva magnetjõu vektori suunda. Nende joonte kuju ja suund sõltuvad magneti kujust ning nende suurim intensiivsus on pooluste piirkonnas.

Meie planeet Maa Sellel on magnetväljaga sarnane magnetväli, kuna selle raudtuum toimib liikuvate laetud osakeste suure massina. Sel põhjusel on kompassi nõelad põhjapoolusega joondatud. See maapealne magnetväli kaitseb meid ka päikese elektromagnetkiirguse eest, mida nimetatakse "päikesetuuleks".

Magnetrakendused

Tavaliselt kinnitatakse magnetid müügil olevatele erinevatele käsitööesemetele või turistide suveniiridele.

Magnetid on iidsetest aegadest mänginud meie tsivilisatsioonis erinevaid rolle ja tänapäeval on need tsivilisatsiooni asendamatud elemendid elektroonika ja elekter. Mõned selle kõige populaarsemad rakendused on:

  • Magnetlintide tootmine. Elektroonikas ja andmetöötlus, magnetism võimaldab salvestada teavet läbi raudoksiidide, mille osakesi, mis on vastuvõtlikud magnetvälja järjestusele, saab lugeda binaarne kood.
  • Elektritrafod. Kasutades pooli ja elektromagneteid, saab elektrivoolu moduleerida, et elektromagnetvälju kiiresti muuta. See põhimõte on tänapäevase elektriülekande keskne ja kehtib ka raadiote, kõlarite ja muude seadmete kohta.
  • Vahelduvvoolumootorid. Need mootorid on teatud tüüpi elektromagnetid, kuna pöörlevad magnetid liigutavad rootoreid koos nende magnetväljadega.
  • Magnetiline vedrustus. Suuri ja võimsaid magneteid kasutatakse rongide ja muude sõidukite magnetvedrustuses, aga ka magnetilistes tööstuskraanates.
  • Käsitöö kasutamine. Magnetid kinnitatakse tavaliselt müügiks mõeldud erinevate käsitööesemete või turistide suveniiride külge eeldusel, et koju naastes asetavad turistid selle oma külmkapi metallpinnale.
!-- GDPR -->