В каких приборах используют свойства магнитов
Знакомься с теми,
кто тоже путешествует
Вступай в закрытый клуб путешественников — здесь те, кто побывал на всех или почти всех материках
Вступить в клуб
3 года назад
+4
Недавно посмотрела серию «Разрушителей легенд», где один из ведущих при помощи магнитов сумел взобраться по металлической поверхности на приличную высоту, метра на 2-3. Даже не представляла до этого, что постоянные магниты могут быть настолько сильными, чтобы выдержать вес человека. Так что при помощи магнитных свойств можно, как минимум, лазить по железным стенам.
Магниты — что представляют собой
Существует два вида магнитов:
- Постоянные. Которые могут магнититься «сами по себе», то есть через них не нужно пропускать электрический ток для создания магнитного поля. Как правило, их делают из железа, никеля, кобальта или неодима (эти металлы ещё называют ферромагнетиками).
- Электромагниты. В них магнитное поле возникает лишь в момент подключения тока.
Оба этих вида широко используются при создании разных приборов
Приборы помогают людям в различных сферах экономики. Приборы с магнитными свойствами — в первую очередь:
- Разные магнитные носители и записывающие устройства. Самый простой, но уже превращающийся в легенду пример: видеомагнитофон и видеокассета, соответственно. На плёнку нанесена магнитная «пыль», частицы которой особым образом группируются под действием поля записывающего устройства. Кстати, на современных жёстких дисках тоже есть слой магнитного напыления.
- В электроннолучевых трубках старых телевизоров и мониторов, магнит управлял пучком вылетающих электронов, которые и рисовали картинку на экране.
- Кредитные карточки и пропуска никак не смогут обойтись без своих магнитных полосок, хранящих информацию о владельцах.
- Динамики колонок — способны двигаться и создавать звуковые колебания, лишь потому, что оснащены мощными магнитами. Электрический ток заставляет магниты перемещаться вперёд-назад, они в свою очередь двигают диффузор, создаётся звуковая волна, и мы слышим любимую песню или нелюбимую (за стеной у соседа).
- Трансформаторы, повышающие или понижающие напряжение, по сути дела состоят из двух электромагнитов, связанных друг с другом только магнитным полем.
- Магнитные замочки – от дверей шкафа до чехла телефона.
- Во многих отраслях «пищепрома», к примеру, на мукомольном заводе, тоже пользуются магнитом, через него просеивают пшеницу, чтобы, если в дружную компанию зерна затесался, скажем, гвоздь, извлечь его оттуда.
- Магниты могут приводить в движение какой-нибудь металлический предмет через препятствие. Например, электромагнитный двигатель может находиться в герметичном боксе и вращать магнитным полем деталь (винт) снаружи.
- На некоторых предприятиях перерабатывающих металлолом есть подъемные краны, оснащённые огромными электромагнитами, вместо крюков и ковшей. Так удобнее захватывать мелкий лом, и можно сразу отсортировать металлы с разными магнитными свойствами
- Магнито-резонансная томография. Исследования ставшие безопасной альтернативой рентгену.
Как можно заметить, было бы довольно сложно обойтись в современном мире без использования этих замечательных свойств магнита.
Ваш ответ
Как написать хороший ответ?
@Елена@@
Знаток
(291),
закрыт
8 лет назад
Евгений Гордиенко
Мудрец
(10086)
8 лет назад
Насчет приборов — вольтметры, амперметры и подобные, где магнитная рамка перемещается в поле постоянного магнита и передвигает стрелку. В любом электродвигателе вращение возникает из-за взаимодействия магнитных полей. Аппараты магнитотерапии используются для лечения конечностей, а магнитно-резонансные томографы для диагностики. Магниты заставляют звучать колонки и наушники. Есть магнитные подъемные краны. Ну и компас, конечно.
Victory
Ученик
(242)
8 лет назад
/Еще в прошлом веке было установлено, что в пространстве вокруг провода с электрическим током возникают магнитные силы, действующие на другие проводники с током и на различные вещества. Особенно большое влияние магнитные силы оказывают на тела, состоящие из железа, стали и некоторых сплавов. Эти силы передаются с помощью материальной среды, которая находится в особом напряженном состоянии и называется магнитным полем.
Магнитное поле всегда создается движущимися электрическими зарядами. Неподвижные заряды не могут создать магнитного поля. Вокруг них образуется электростатическое поле. Кроме того, магнитное поле возникает при изменении электрического поля. Само магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды. На неподвижные заряды магнитное поле не влияет.
Магнитное поле обладает способностью проникать через многие вещества — воздух, стекло, бумагу, картон, медь, воду, а также через разреженное (безвоздушное) пространство. /Цитата из научно-популярной статьи.
На этих свойствах и основано применение магнитов и их свойств в разных отраслях экономики: На электроподстанциях, в часах, в автомобилях (двигателях, аккумуляторах, при подзарядке, в регуляторах напряжения, в медицине используют в физиотерапевтических приборах, сила всемирного тяготения тоже основана на магнитных св-вах Земли, в различных приборах, применяемых геологами для определения месторождений железной руды, цветных металлов, в датчиках движения и в электро-реле, в метро, на пропускных пунктах при прохождении таможенного контроля, в самолетостроении и авиации, да в любом электрическом приборе, технике используются магнитные свойства, т. к. магнитное поле возникает при подключении любого проводника эл-го тока к источнику питания, и его воздействие на организм человека может быть не столько полезным (лечение магнитами различных заболеваний), сколько вредным (магнитное излучение от эл. приборов, сот. телефонов, солнечные магнитные бури) Так что св-ва магнитов используют почти во всех современных электробытовых приборах, технике, сотовой связи (интернет-кабели, оборудование для пользования спутниковой и сотовой связью, Различные линии электропередач (особенно высоковольтные). Короче, весь современный мир, можно сказать, опутан магнитами, чтобы использовать электромагнитные свойства в прогрессивных целях (новейшиее технологии просто невозможны без применения магнитных свойств (или св-в магнитов, что, в принципе .одно и тоже) Но человеку просто необходимо, по возможности защищаться от негативного влияния магнитного излучения на организм.
Источник: Сайт о гравитации в интернете, личное мнение.
Анастасия Андреева
Ученик
(120)
4 года назад
Магнитное поле всегда создается движущимися электрическими зарядами. Неподвижные заряды не могут создать магнитного поля. Вокруг них образуется электростатическое поле. Кроме того, магнитное поле возникает при изменении электрического поля. Поэтому в компосе и в др..
Анонимный вопрос · 16 июля 2018
6,4 K
Интересуюсь комиксами и всем, что связано с супергероями. Слежу за актуальной…
Как собрать электромагнит?
Чтобы сделать простой электромагнит , вам понадобятся источник тока, проводник и металлический стержень. Плотно навейте медную проволоку на железный шуруп или гвоздь, а затем подсоедините концы проволоки к батарейке и проверьте, притягивает ли ваш электромагнит мелкие металлические предметы.
Что такое индукция?
В логике
Индуктивное умозаключение — метод рассуждения от частного к общему.
Полная индукция — метод доказательства, при котором утверждение доказывается для конечного числа частных случаев, исчерпывающих все возможности.
Неполная индукция — наблюдения за отдельными частными случаями наводит на гипотезу, которая нуждается в доказательстве.
Математическая индукция — метод доказательства для последовательности натуральных чисел либо объектов, однозначно занумерованных натуральными числами.
В философии
- Проблема индукции — философская проблема обоснованности индуктивных суждений.
В физике
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.
Магнитная индукция— векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства.
Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля.
Индуктивность — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком, называемым также потокосцеплением, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур.
В экономике
- Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы. Изучая финансово-хозяйственную деятельность ряда типичных российских предприятий, можно делать, например, выводы о закономерностях развития совокупности предприятий.
В юридических науках
- Индуктивный метод — способ исследования и изложения, при котором от наблюдаемых частных фактов переходят к выделению принципов, общих положений теории, установлению закономерностей.
В медицине
Индукция ферментов метаболизма — абсолютное увеличение количества и активности ферментов метаболизма вследствие воздействия на них определенного химического соединения, в частности лекарственного средства.
Индукция нервных центров (физиология).
Эмбриональная индукция (биология) — взаимодействие между частями развивающегося организма у многоклеточных, беспозвоночных и всех хордовых.
Прочитать ещё 1 ответ
Поисковый магнит что притягивает?
Как и другие постоянные магниты, материал на основе неодимового сплава притягивает только ферромагнетики. Отличительной особенностью этой группы веществ является сохранение намагничивания материала при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам относятся железо, никель и кобальт, а также их сплавы. Таким образом, поисковый магнит позволяет эффективно обнаруживать и поднимать объекты из этих металлов.
Откуда и как появилась традиция вешать магнитики на холодильник?
Скорее всего потому, что это единственная крупная «железная» вещь в вашей квартире в которую вы постоянно заглядываете. А перед тем как что нибудь съесть, посмотрев на прикрепленные магниты, у вас в голове срабатывает положительная эмоция на определенный магнит, а еда становится вкуснее. А может и не становится. На нашем холодильнике всего лишь один магнит — с портретом югослава Тито. Он просто желает нам приятного аппетита.
Магниты — это материалы, которые генерируют поле, которое притягивает или отталкивает некоторые другие материалы (например, железо и никель) с определенного расстояния. Это невидимое поле, известное как магнитное поле, отвечает за ключевые свойства магнита.
Древние люди использовали магниты по крайней мере с 500 г. до н.э., и самые ранние известные описания таких материалов и их характеристики происходят из Китая, Индии и Греции около 25 веков назад. Однако искусственные магниты были созданы еще в 1980-х годах.
Очевидно, что не все магниты состоят из одних и тех же веществ, и поэтому их можно разделить на разные классы в зависимости от их состава и источника магнетизма. Ниже приведен подробный список трех основных типов магнитов с указанием их свойств, прочности, а также промышленного и непромышленного применения.
1. Постоянные магниты
После намагничивания постоянные магниты могут сохранять магнетизм в течение продолжительного времени. Они сделаны из материалов, которые могут намагничиваться и создают собственное постоянное магнитное поле.
Обычно постоянные магниты изготавливаются из четырех различных типов материалов:
I) Ферритовые магниты
Стек ферритовых магнитов | Изображение предоставлено: Викимедиа
Ферритовые магниты (также называемые керамическими магнитами) являются электроизоляционными. Они темно-серого цвета и выглядят как карандашный грифель.
Ферриты обычно представляют собой ферромагнитные керамические соединения, получаемые путем смешивания больших количеств оксида железа с металлическими элементами, такими как марганец, барий, цинк и никель. Некоторые ферриты имеют кристаллическую структуру, например ферриты стронция и бария.
Они довольно популярны благодаря своей природе: они не подвержены коррозии и, следовательно, используются для продления жизненного цикла многих продуктов. Ферритовые магниты могут использоваться в чрезвычайно жарких условиях (до 300 градусов Цельсия), и стоимость изготовления таких магнитов также низкая, особенно если они производятся в больших объемах.
Они могут быть далее подразделены на «твердые», «полужесткие» или «мягкие» ферриты, в зависимости от их магнитных свойств.
Поскольку твердые ферриты трудно размагничивать, они обладают высокой коэрцитивной силой. Они используются для изготовления магнитов, например небольших электродвигателей и громкоговорителей. Мягкие ферриты, с другой стороны, имеют низкую коэрцитивную силу и используются для изготовления электронных индукторов, трансформаторов и различных микроволновых компонентов.
II) магниты Алнико
Магнит-подкова из алнико 5 | Эта U-образная форма образует мощное магнитное поле между полюсами, позволяя магниту захватывать тяжелые ферромагнитные материалы.
Магниты алнико состоят из алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co), отсюда и название al-ni-co. Они часто включают титан и медь. В отличие от керамических магнитов, они являются электропроводящими и имеют высокие температуры плавления.
Чтобы классифицировать их (основываясь на их магнитных свойствах и химическом составе), Ассоциация производителей магнитных материалов присвоила им номера, такие как Alnico 3 или Alnico 7.
Алникос был самым сильным типом постоянных магнитов до развития редкоземельных магнитов в 1970-х годах. Известно, что они создают высокую напряженность магнитного поля на своих полюсах — до 0,15 Тесла, что в 3000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли.
Сплавы Alnico могут сохранять свои магнитные свойства при высоких рабочих температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Фактически, они являются единственными магнитами, которые имеют магнетизм при нагревании раскаленным докрасна.
Эти магниты широко используются в бытовых и промышленных применениях: несколько примеров — это магнетронные трубки, датчики, микрофоны, электродвигатели, громкоговорители, электронные трубки, радары.
III) Редкоземельные магниты
Как следует из названия, редкоземельные магниты изготавливаются из сплавов редкоземельных элементов. Это самый сильный тип постоянных магнитов, разработанный в 1970-х годах. Их магнитное поле может легко превышать 1 Тесла.
Два типа редкоземельных магнитов — самарий-кобальтовые и неодимовые магниты. Оба уязвимы для коррозии и очень хрупкие. Таким образом, они покрыты определенным слоем (слоями), чтобы защитить их от сколов или поломок.
Самарий-кобальтовые магниты состоят из празеодима, церия, гадолиния, железа, меди и циркония. Они могут сохранять свои магнитные свойства при высоких температурах и обладают высокой устойчивостью к окислению.
Из-за их меньшей напряженности магнитного поля и высокой стоимости производства они используются реже, чем другие редкоземельные магниты. В настоящее время они используются в настольном ядерно-магнитно-резонансном спектрометре, высококачественных электродвигателях, турбомашиностроении и во многих областях, где производительность должна соответствовать изменению температуры.
Неодимовые магниты, с другой стороны, являются наиболее доступным и сильным типом редкоземельных магнитов. Они представляют собой тетрагональную кристаллическую структуру, изготовленную из сплавов неодима, бора и железа.
Благодаря своим меньшим размерам и небольшому весу они заменили ферритовые и алникомагниты в многочисленных применениях в современных технологиях. Например, неодимовые магниты в настоящее время используются в головном приводе для компьютерных жестких дисков, электродвигателей для аккумуляторных инструментов, механических переключателей электронных сигарет и динамиков мобильных телефонов.
IV) одномолекулярные магниты
Универсальный внутриклеточный белок, называемый ферритином, считается магнитом с одной молекулой. Он хранит железо и выпускает его контролируемым образом.
К концу 20-го века ученые узнали, что некоторые молекулы [которые состоят из ионов парамагнитного металла] могут проявлять магнитные свойства при очень низких температурах. Теоретически они способны хранить информацию на уровне магнитных доменов и обеспечивать гораздо более плотный носитель, чем традиционные магниты.
Одномолекулярные магниты состоят из кластеров марганца, никеля, железа, ванадия и кобальта. Было обнаружено, что некоторые цепные системы, такие как одноцепные магниты, сохраняют магнетизм в течение длительного периода времени при более высоких температурах.
Исследователи в настоящее время изучают монослои таких магнитов. Одним из ранних соединений, которое было исследовано в качестве одно-молекулярного магнита, является додекануклеарная марганцевая клетка.
Потенциальные возможности применения этих магнитов огромны. К ним относятся квантовые вычисления, хранение данных, обработка информации и биомедицинские приложения, такие как контрастные агенты МРТ.
2. Временные магниты
Некоторые объекты могут быть легко намагничены даже слабым магнитным полем. Однако, когда магнитное поле удалено, они теряют свой магнетизм.
Временные магниты различаются по составу: они могут быть любым объектом, который действует как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Например, магнитомягкий материал, такой как никель и железо, не будет притягивать скрепки после удаления внешнего магнитного поля.
Когда постоянный магнит подносится к группе стальных гвоздей, гвозди прикрепляются друг к другу, а затем к постоянному магниту. В этом случае каждый гвоздь становится временным магнитом, а когда постоянный магнит удаляется, они больше не прикрепляются друг к другу.
Временные магниты в основном используются для изготовления временных электромагнитов, сила которых может варьироваться в соответствии с требованиями. Они также используются для разделения материалов, сделанных из металла, на складах металлолома и дают новый импульс современной технологии — от высокоскоростных поездов до высокотехнологичного пространства.
3. Электромагнит
Электромагнит притягивающий железные опилки
Электромагнит был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году. Затем он был систематически усовершенствован и популяризирован американским ученым Джозефом Генри в начале 1830-х годов.
Электромагниты представляют собой плотно намотанные витки провода, которые функционируют как магниты при прохождении электрического тока. Его также можно классифицировать как временный магнит, поскольку магнитное поле исчезает, как только ток отключается.
Полярность и напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитом, можно регулировать, изменяя направление и величину тока, протекающего через провод. Это главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами.
Для усиления магнитного поля катушка обычно наматывается на сердечник из «мягкого» ферромагнитного материала, такого как мягкая сталь. Провод, свернутый в одну или несколько петель, называется соленоидом.
Эти типы магнитов широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая жесткие диски, громкоговорители, жесткие диски, трансформаторы, электрические звонки, МРТ-машины, ускорители частиц и различные научные приборы.
Электромагниты также используются в промышленности для захвата и перемещения тяжелых предметов, таких как металлолом и сталь.