При какой температуре стали теряют свои магнитные свойства
Приветствую вас, уважаемые читатели. Сегодня я подумал, чем бы всех удивить, но так, чтобы это было ещё и познавательно. Ходил из угла в угол, пока не вспомнил об одном очень занимательном физическом эффекте — влияние магнита на пламя. Кажется странным, как магнит и огонь вообще могут взаимодействовать? Поэтому без лишней болтовни, предлагаю перейти прямо к нашему эксперименту. Поехали!
Для начала, я предлагаю немного вспомнить, что из себя представляет магнит и каков принцип его действия. Человечеству давно известно, что электричество и магнетизм это две стороны одной медали. К слову, магнитные поля это практически то же самое, во что превращаются электрические поля, когда заряженные частицы начинают движение. Наглядная демонстрация вышесказанного — провод, с движущимися по нему электронами заставляет шевелиться стрелку компаса.
пример электромагнетизма
Но работу постоянных магнитов, на мой взгляд, можно охарактеризовать как квантово-механический феномен. Ещё Древние Греки в регионе Магнисия заметили, что природные минералы притягивают металл. Отсюда и произошло название магнитов. Природные минералы, остывшие при своём зарождении в зоне магнитного поля других намагниченных минералов или в зоне магнитного поля земли, сами становятся магнитами.
Для примера возьмём ненамагниченный металл. Он состоит из целой кучи маленьких магнитных кристаллов, называемых доменами. Они беспорядочно направлены в разные стороны.
схематичная иллюстрация доменов в ненамагниченном металле
А если взять намагниченный металл, то увидим, что все домены строго упорядочены в одном направлении. Они имеют южную и северную сторону соответственно. Такая ориентация доменов, является ключевым моментом на право называться магнитом.
ориентация доменов в намагниченном металле
Я бы хотел показать для примера один интересный эксперимент с намагничиванием металлической скрепки. Скрепка, с привязанной к ней ниткой «левитирует» в зоне магнитного поля сильного магнита. Её домены, как мы уже знаем, выстроились в одинаковом направлении. Но стоит нагреть скрепку горелкой до температуры Кюри, как она теряет свои магнитные свойства.
Происходит это потому, что кристаллическая структура материала меняется при нагревании. Направленность магнитных доменов меняется в хаотичном порядке. Стоит её остыть и она снова готова «левитировать». Всё это очень кратко и упрощенно, пожалуйста не кричите на меня в комментариях. Но, нам пора возвращаться к теме статьи.
Пламя свечи это не металл и не минерал, даже твердым телом оно не является. Воздействие магнитного поля на огонь стало быть исключено? Или всё таки нет, давайте посмотрим на эксперимент.
Для начала поднесём неодимовый магнит к парафиновой свече:
неодимовый магнит и пламя свечи взаимодействуют
Как такое может быть и какое научное объяснение можно дать такому неожиданному эффекту? Может во всём виноваты потоки горячего воздуха вокруг шарообразного магнита? Давайте посмотрим, что будет если поднести обычный подшипник к свече:
Пламя не реагирует. Лишь на подшипнике мы можем наблюдать образование воды (конденсата) и если поднести слишком близко, будет оседать сажа.
Тогда, для начала давайте разберёмся из чего состоит пламя парафиновой свечи. При горении парафина выделяется углекислый газ, вода и углерод (копоть). Являются ли эти вещества диамагнетиками? Конечно! И более того, имеют отрицательную магнитную восприимчивость.
Парафин и стеарин, вещества из которых обычно изготовлены свечи, сами по себе отталкивают магнит. Кажется, вполне себе легитимное объяснение. Или есть ещё какое-то? Жду ваших мнений в комментариях под этой статьёй.
С вами была Светлая Сторона.
Спасибо за просмотр!
|
| |||||
| ||||||
| ||||||
|
| Alan_B | posted 18-5-2008 17:36 Ìàãíèòîì ìîæíî ïðèáëèçèòåëüíî ïîéìàòü òî÷êó À2, êîòîðàÿ íåñêîëüêî âûøå À1 êîòîðàÿ â ñëó÷àå ØÕ 15 = À3. Åñëè ïåðåâåñòè íà ðóññêèé — ïîòåðà ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ = ïðàêòè÷åñêè ìèíèìàëüíàÿ âîçìîæíàÿ òåìïåðàòóðà çàêàëêè, â ñëó÷àå ØÕ15 ãðåòü íóæíî íåñêîëüêî âûøå.. |
| ÀíòèòåððîÐ | posted 18-5-2008 23:15 Ìíîþ â ãàðàæå áûë îáíàðóæåí ïîäøèïíèê. Èäåÿ ÷òî èç íåãî ñäåëàòü ïðèøëà ìîìåíòàëüíî, ñîáñòâåííî äëÿ ýòîãî è áûëà ñîçäàíà ýòà òåìà. Íî íå äîæäàâøèñü îòâåòà ÿ óåõàë íà äà÷ó ïðèõâàòèâ ýòî ïîäøèïíè÷åã. Ïåðâûì äåëîì ïîñëå øàøëûêà Íàãðåë åãî äî êðàñíà, ïîïûòàëñÿ ðàçðóáèòü îáîéìó çóáèëîì. Íî íè÷åãî ó ìåíÿ íå ïîëó÷èëîñü. Ðåøåíèå áûëî ïðèíÿòî ñðàçó, îòæå÷ü. Îñòàâèë åãî íà íî÷ü â òëåþùèõ óãëÿõ. Ñ óòðà, äîñòàë åãî ïîñìîòðåë. áûë îí ÷óòü òåïëûé. Äàëåå ïîíåñëîñü… Íå îáíàðóæèë íîæîâêè, íå ãîâîðþ óæå ïðî áîëãàðêó. Ïðèøëîñü çàæàòü â òèñêè, âçÿòü ñàìûé áîëüøîé íàïèëüíèê è ðåáðîì «ïèëèòü» îáîéìó Ïîñëå òîãî êàê îáîéìà áûëà ðàñïèëåíà Ðàçâåë óãëè êèíóë ïîäøèïíèê òóäà. Îïÿòü íàãðåë äî êðàñíà, è ïîïûòàëñÿ âûáèòü øàðèêè. Íå ïîëó÷èëîñü èçìó÷èëñÿ. Äàëåå îïÿòü íàãðåâ, óæå ïðèøëà èäåÿ çàáèòü çóáèëî ìåæäó âåðõíåé îáîéìîé è øàðèêàìè. Ïîëó÷èëîñü, âûáèë . Î÷åðåäíîé íàãðåâ, ïîïûòêà ðàñêîâàòü â ïîëîñó.. Íåóäà÷à «êîëüöî» íà÷àëî ïëþùèòüñÿ. Ïðèøëà èäåÿ ïîäïèõíóòü åãî ïîä óãîëîê è ðàñïðÿìèòü è î! ÷óäî! ïîëó÷èëîñü! äàëåå ãðåë òóïî äî êðàñíà è êîâàë ïðèìåðíî ïî 7-8 ñåêóíä, ïîòîìó, ÷òî íó íå õîòåëî îíî ïîòîì êîâàòüñÿ íîðìàëüíî.. Âðîäå ðàñêîâàëîñü çâîí ïëàñòèíû êàê ó êîëîêîëà íàâåðíî áåç òðåùèí ïîëó÷èëîñü ))) edit log |
| 9par | posted 19-5-2008 01:54 ÀíòèòåððîÐ — íå îáèæàéòåñü, ýòî îáúÿñíÿþ äëÿ òîãî ÷òî áû ïðè ðàçáèâàíèè «äåäîâñêèì » ñïîñîáîì ïîäøèïíèêà â òèñêàõ êóâàëäîé, èëè êàê îäèí ìîé çíàêîìûé â ïðåññå ïûòàëñÿ ðàçäàâèòü, (â ðåçóëüòàòå ÷åãî çíàêîìûé îñòàëñÿ áåç çóáà) ìîãóò áûòü òðàâìîîïàñíûå îñêîëêè òàê âîò ýòî âñ¸ ÿ ïèøó òîëüêî ñ îäíîé öåëüþ, ÷òî áû ïðè ðàçáîðå ïîäøèïíèêîâ âû íå ïîêàëå÷èëè íè ñåáÿ, íè îêðóæàþùèõ, è äîáðûõ âàì íà÷èíàíèé è ãîòîâûõ õîðîøèõ êëèíêîâ.. |
| Fktrcfylh | posted 19-5-2008 17:32
Çàâåäèòå ñåáå áîëãàðêó, äà õîòü êèòàéñêóþ èç ÎÁÈ. Çà âðåìÿ, ïîòðà÷åíîå íà ðàñïèë îáîéìû òàêèì ñïîñîáîì, ìîæíî ìíîãî ÷åãî óñïåòü ñäåëàòü. |
Физика, 11 класс
Урок 4. Магнитные свойства вещества. Электроизмерительные приборы
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
1. Магнитные свойства вещества.
2. Свойства диа-, пара- и ферромагнетиков.
3. Принцип действия электроизмерительных приборов.
Глоссарий по теме:
Магнитная проницаемость – это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.
Диамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут.
Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина.
Ферромагнетики – вещества у которых магнитная проницаемость много больше единицы. Это железо, никель, кобальт, и сплавы металлов.
Точка Кюри – температура, при которой ферромагнетики теряют ферромагнитные свойства.
Ферриты – ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока.
Основная и дополнительная литература по теме:
1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 27-30.
2.Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. С. 113.
3. ЕГЭ 2017. Физика. 1000 задач с ответами и решениями. Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И. М.: Экзамен, 2017.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
Все вещества в окружающей нас природе в какой — то мере обладают магнитными свойствами. Ещё с глубокой древности была известна способность некоторых минералов притягивать железные предметы. Среди многих приборов навигации, необходимых для прокладывания курса кораблей или самолётов, обязательно должен быть и магнитный компас. Во многих измерительных приборах основными деталями служат постоянные магниты. Что же происходит с веществом, помещённом в магнитное поле? Вспомним, как магнитные свойства катушки, по которой течёт ток, усиливаются, если в катушку вставлен железный сердечник. Железный сердечник намного увеличивает магнитное поле в катушке с током. Мы знаем, что вокруг катушки с электрическим током возникает магнитное поле, а железный сердечник, создаёт своё магнитное поле и, согласно принципу суперпозиции полей, векторы этих двух полей складываются. Таким образом, мы наблюдаем усиление магнитного поля. Магнитную индукцию, создаваемую электрическим током, обозначим через (В0). Магнитную индукцию поля в веществе обозначим через (В). При введении железного сердечника, появляется магнитная индукция поля, возникающая благодаря намагничиванию вещества (В1). Эти поля складываются по принципу суперпозиции полей. В итоге мы наблюдаем, что вещество может усилить или, возможно ослабить магнитное поле. Магнитная индукция поля, создаваемого этими токами в вакууме, будет меньше, чем магнитная индукция поля в веществе.
Магнитной проницаемостью вещества называется физическая скалярная величина показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.
Французский физик Андре Мари Ампер сравнивал магнитные поля, создаваемые полосовым магнитом и проводниками с током. В итоге, Ампер выдвинул гипотезу, что внутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи. Круговые электрические токи – это токи, обусловленные орбитальными движениями электронов вокруг ядра.
Английский физик Майкл Фарадей исследовал влияние вещества на магнитное поле. В итоге, он определил, что все вещества изменяют магнитное поле, если их поместить во внешнее магнитное поле. Получается если вещество поместить во внешнее магнитное поле, оно становится источником своего магнитного поля. Это явление называют намагничиванием. Таким образом, Майкл Фарадей обнаружил, что вещества делятся на три группы — диа-, пара-, и ферромагнетики.
Диамагнетики – этовещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут. Магнитная проницаемость висмута равна 0,9998. Значит, магнитное поле ослабляется, когда в него помещают это вещество В˂В0. Это означает, что вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом направлен противоположно вектору магнитной индукции поля, создаваемого током.
Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина. Эти вещества намагничиваются очень слабо, намагничиваются вдоль намагничивающего поля. Вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом, направлен в ту же сторону, что и вектор магнитной индукции поля, создаваемого током.
Ферромагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость во много раз больше единицы. Это такие вещества как железо, кобальт, никель и сплавы металлов. Для железа магнитная проницаемость равна одна тысяча (1000).
Магнитные поля создаются ферромагнетиками не только вследствие обращения электронов вокруг ядер, но и вследствие их собственного вращения. Собственный вращательный момент (момент импульса) электрона называется спином. Согласно простейшим представлениям, электроны вращаясь вокруг собственной оси обладая зарядом, имеют, магнитное поле наряду с полем, появляющимся за счёт их орбитального движения вокруг ядер. В ферромагнетиках существуют области с параллельными ориентациями спинов, называемыми доменами; размеры доменов порядка 0.5 мкм. Параллельная ориентация спинов обеспечивает доменам минимум потенциальной энергии. Если ферромагнетик не намагничен, то ориентация доменов хаотична и суммарное магнитное поле, создаваемой доменами, равно нулю. При включении внешнего магнитного поля домены ориентируются вдоль линий магнитной индукции этого поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается, становясь в тысячи и даже миллионы раз больше индукции внешнего поля
Ферромагнитные свойства у веществ существуют только в определённой области температуры. Температура, при которой ферромагнитные материалы теряют свои ферромагнитные свойства, называют точкой Кюри по имени открывшего данное явление французского учёного Пьера Кюри. Если сильно нагреть намагниченный образец, то он потеряет способность притягивать железные предметы. Точка Кюри для железа 753 градусов по Цельсию, для кобальта 1000 градусов по Цельсию. Существуют ферромагнитные сплавы, у которых точка Кюри менее 100 градусов. Первые детальные исследования магнитных свойств ферромагнетиков были выполнены выдающимся русским физиком А.Г. Столетовым.
Большое применение получили ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока – ферриты. Это химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. К их числу относится и магнитный железняк.
Стальной или железный сердечник в катушке усиливает создаваемое ею магнитное поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. д. изготовляют из ферромегнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, таким образом создаёт магнитное поле в окружающем пространстве. Это объясняется тем, что домены не возвращаются в прежнее положение и их ориентация частично сохраняется. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты широко применяются в электроизмерительных приборах, громкоговорителях и телефонах, звукозаписывающих аппаратах, магнитных компасах и т.д. Электроизмерительный прибор является необходимым устройством в связи, промышленности, на транспорте, в медицине и в научных исследованиях.
Примеры и разбор решения заданий:
1. Для каких целей применяют ферромагнитные материалы? Выберите один правильный ответ.
Варианты ответов:
1) для усиления силы тока;
2) для ослабления магнитного поля;
3) для усиления магнитного поля;
4) для ослабления силы тока.
Пояснение: ферромагнетики и ферромагнитные материалы это вещества, которые создают наиболее сильные магнитные поля.
Правильный ответ: 3) для усиления магнитного поля.
2. По графику определите магнитную проницаемость стали при индукции В0 намагничивающего поля 1) 0,4 мТл, 2) 1,2 мТл.
Дано:
1) B0 = 0.4 мТл
2) B0 = 1,2 мТл
µ1 -? µ2 -?
Решение:
По определению магнитная проницаемость µ показывает, во сколько раз индукция магнитного поля В в веществе превышает индукцию намагничивающего поля В0 в вакууме: µ = 
- При В0 = 0,4 мТл по графику находим что В = 0,8 Тл, следовательно:
2) При В0 = 1.2 мТл, по графику В = 1,2 Тл
Следовательно:
Ответ: µ1 = 2000; µ2 = 1000
Сергей Филин · 4 июня 2018
705
Researcher, Institute of Physics, University of Tartu
Если Вы имеете в виду намагниченность (дальний порядок магнитных моментов в структуре), то да. Причем не при плавлении, а при более низкой температуре называемой температурой Кюри. При этой температуре спонтанная намагниченность разрушается и ферро(ферри)магнетики становятся парамагнетиками. Для большинства магнитных материалов температура Кюри намного ниже температуры плавления (исключение — кобальт и некоторые его сплавы, у них достаточно близки Тк и Тпл, но все равно точка Кюри, конечно, всегда ниже Тпл).
Существует ли материал который НЕ пропускает магнитные волны? Например, чтобы через пластинку из материала невозможно было примагнитить железо?
Researcher, Institute of Physics, University of Tartu
Сверхпроводники I рода (например, свинец, олово) обладают полным эффектом Мейснера в сверхпроводящем состоянии, то есть полностью выталкивают магнитное поле. Для сверхпроводников II рода (например, сплавы ниобия, сплавы молибдена, ВТСП-материалы) наблюдается частичный эффект Мейстнера, но если концентрация вихрей Абрикосова в теле сверхпроводника низка (не очень сильное поле), то макроскопически можно считать, что они тоже выталкивают магнитное поле. Через пластинку из таких материалов нельзя ничего примагнитить (если они находятся в СП состоянии, то есть это работает только при очень низких температурах).
Другой вариант — магнитотвердый ферромагнетик (например, неодим-кобальтовый сплав, гексаферриты) в разупорядоченном состоянии. У него, правда, скорее всего все равно будет какая-то спонтанная намагниченность, но вплоть до какого-то значения напряженности внешнего магнитного поля (определяется коэрцитивной силой ферромагнетика, у магнитотвердых материалов она высокая) сквозь него тоже нельзя будет ничего примагнитить внешним магнитным полем.
Прочитать ещё 3 ответа
Может ли телефон начать плавиться внутри?
Может, но очень ограничено. Поскольку токи и напряжения в таких устройствах сравнительно малы, пробой изоляции маловероятен. Плавиться и дымить в первую очередь будут пластиковые корпуса электронных компонентов, изоляция проводников и плат, клей, вследствие короткого замыкания. Достаточно длительное замыкание для качественного оплавления также маловероятно в силу малых токов и напряжений и разрушений проводников вследствие замыкания.
При рабочих температурах оплавление возникнуть не должно. Чтобы процесс оплавления начался в следствии температурного воздействия, требуются температуры не ниже 80-120 градусов в зависимости от использованных материалов устройства. При такой температуре к телефону уже будет сложно прикоснуться.
Еще вариант — попадание электролита из аккумулятора на проводник: прогрессирующее окисление проводника до тех пор, пока проводящее сечение не уменьшится до такой степени, что токи будут вызывать значительный нагрев. В таком случае телефон откажет и задымиться в какой то момент, может даже загореться. Но опять же маловероятный сценарий и аккумулятор от такого умрет раньше, чем успеет окислиться проводник.
Последний сценарий куда более вероятен из-за ошибок монтажа и бракованных материалов и компонентов телефона, чем из-за попадания электролита.
Из чего состоит магнит?
Привет! Я Чевостик, живу на книжной полке у Дяди Кузи! Приходи ко мне в гости ww… · chevostik.ru
Стоит разделять электромагниты и постоянные магниты. Начнём с электромагнитов: это устройства, которые имеют магнитное поле только тогда, когда на них подаётся электрический ток. Это очень удобно: например, можно поднять что-то железное, а потом отпустить, просто обесточив магнит. Такие магниты состоят из катушки-соленоида и железного сердечника. Его даже можно сделать дома из подручных материалов!
Второй же тип магнита – это постоянный магнит, он сделан из вещества ферромагнетика, это такой материал, который способен сохранять магнитный момент сам по себе, без электрического тока или какого-либо ещё питания. Такие магниты обычно слабее, чем электрические, но сохраняют свои свойства. На их основе делают магнитные застёжки, магниты на холодильник и многое другое. Наиболее сильными ферромагнетическими свойствами обладают соединения на основе железа или никеля.
Много других интересных объяснений и уроков можно найти на моём сайте chevostik.ru!
Можно ли расплавленным металлом заморозить воду?
Книги, звери и еда — это хобби навсегда.
Для заморозки воды расплавленным(жидким) металлом можно использовать ртуть, температура плавления которой составляет -38.83°С. Однако необходимо учесть, что удельная теплоемкость ртути составляет 120 Дж/(кг*град), а удельная теплота кристаллизации воды 3.4*10^5 Дж/кг, так что для кристаллизации 1 кг воды потребуется почти тонна ртути при -30°С.
Как остановить электронный счетчик неодимовым магнитом?
Использование магнитов на счетчиках противозаконно.
Если будут выявлены мошеннические действия с вашей стороны, то будете платить штраф, невыплаченная сумма, умноженная в 10 раз.
Если будет повторное нарушение, то наказанием станет условный срок.
При хищении в особо крупных размерах будет грозить срок — до 2-х лет лишения свободы.