magnes

Fizyczny

2022

Wyjaśniamy, czym jest magnes, jakie są jego cechy i jak działają. Ponadto jego klasyfikacja, pole magnetyczne i zastosowania.

Magnes to materiał o naturalnych lub sztucznych właściwościach ferromagnetycznych.

Czym jest magnes?

Magnes jest znany jako bryła z dowolnego materiału zdolnego do wytwarzania pola magnetycznego i przyciągania do siebie lub przyciągania do innego magnesu lub jakiegokolwiek innego ciała z żelaza, kobaltu lub innego metale ferromagnetyczny. Jest to materiał o naturalnych lub sztucznych właściwościach ferromagnetycznych, generujący ciągłe pole magnetyczne.

Magnesy to jedne z pierwszych przejawów tego, żeistota ludzka odkryty zmagnetyzm, znany od starożytności klasycznej, ale rozumiany dopiero w XIX wieku, kiedy okazało się, że większość elementów izwiązki znajomi wykazywali pewien poziom magnetyzmu.

Charakterystyka magnesu

Linia łącząca oba bieguny (ujemny i dodatni) nazywana jest osią magnetyczną.

Magnesy to ciała, które wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne zorientowane w oparciu o dwa bieguny: ujemny (południowy) i dodatni (północny). Te bieguny przyciągają swoimi przeciwieństwami (pozytywne-negatywne), ale odpychają swoich rówieśników (pozytywne-pozytywne lub negatywne-negatywne).Linia łącząca oba bieguny nazywana jest osią magnetyczną.

Właściwości magnetyczne magnesów pozostają nienaruszone, chyba że zostaną na nie przyłożone przeciwstawne siły magnetyczne, są one zwiększone o temperatura (powyżej Temperatury Curie lub Punktu Curie, różne w zależności od żywiołu) lub jeśli są poddawane silnym uderzeniom lub z dużej wysokości. Z drugiej strony właściwości te mogą być chwilowo przeniesione na wrażliwy materiał poprzez kontakt (namagnesowanie).

Jak działają magnesy?

Magnetyzm magnesów jest iloczynem określonego układu elektronów (cząstki elementarne ujemnie naładowane), które tworzą materię. Mają one wewnętrzną rotację wokół własnej osi, co nazywa się spinem. Poruszające się ładunki generują pola magnetyczne. Dlatego wirujące elektrony, czyli ładują się w ruch, generują również pole magnetyczne. WprowadzenieEnergia namateriał (na przykład zastosowanie silnego magnetyzmu przeciwnego typu lub ciepła, które bardzo podnosi temperaturę) niszczy magnetyzm, ponieważ zmienia delikatną równowagęelektrony.

W przypadku magnesów indukowanych (substancji namagnesowanych) efekt jest podobny: pod wpływem kontaktowego pola magnetycznego ich elektrony układają się w tym samym kierunku i przez pewien czas odtwarzają pole magnetyczne.

Rodzaje magnesów

Magnesy naturalne składają się z mieszaniny magnetytu i innych minerałów.

Istnieją trzy rodzaje magnesów, sklasyfikowane według ich charakteru w:

  • Magnesy naturalne. Ogólnie składa się z mieszanki Magnetyt (ferrofellit lub morfolit, złożony z tlenków żelaza) i inne minerały lądowe, naturalnie posiadają właściwości magnetyczne. Główne złoża magnetytu znajdują się w Szwecji (Falun, prowincja Dalarna), Norwegii (Arendal), Francji (Plestin-les-Gréves, Bretania) i Portugalii (Sao Bartolomé, Nazaré).
  • Magnesy sztuczne stałe. Materiały wrażliwe na magnetyzm, które po przetarciu magnetytem odtwarzają swoje właściwości ferromagnetyczne przez długi czas, aż w końcu je stracą.
  • Tymczasowe sztuczne magnesy. Materiały wrażliwe magnetycznie, które po przetarciu magnetytem odtwarzają swoje właściwości ferromagnetyczne tylko przez bardzo krótki czas.
  • Elektromagnesy. Są to zwoje drutu owinięte wokół rdzenia magnetycznego wykonanego z materiału ferromagnetycznego, takiego jak żelazo. Przez cewki krąży Elektryczność, generując pole elektryczne Y magnetyczny dookoła tego. Żelazny rdzeń magnetyczny skupia strumień magnetyczny i wytwarza silniejszy magnes. Zjawisko to trwa tylko tak długo, jak długo krąży prąd.

Pole magnetyczne magnesu

Pole magnetyczne to obszar przestrzeni wokół magnesu, w którym jego siły magnetyczne manifestują się i działają, oddziałując (przyciągając lub odpychając) obiekty ferromagnetyczne, przepływ elektryczny i inne magnesy w polu.

Jest zwykle reprezentowany przez linie siły, które są zakrzywionymi strzałkami, które wskazują kierunek wektora siły magnetycznej w polu. Kształt i kierunek tych linii będzie zależał od kształtu magnesu, a największą intensywność mają one w rejonie biegunów.

Nasz planeta Ziemia Ma pole magnetyczne podobne do magnesów, ponieważ jego żelazny rdzeń działa jak duża masa naładowanych cząstek w ruchu. Z tego powodu igły kompasów są wyrównane z biegunem północnym. To ziemskie pole magnetyczne chroni nas również przed słonecznymi emisjami elektromagnetycznymi, znanymi jako „wiatr słoneczny”.

Zastosowania magnesów

Magnesy są zwykle przyczepiane do różnych rękodzieł lub pamiątek turystycznych na sprzedaż.

Magnesy od najdawniejszych czasów odgrywały w naszej cywilizacji różne role, a dziś są nieodzownym elementem naszej cywilizacji elektronika i elektryczność. Niektóre z jego najpopularniejszych zastosowań to:

  • Produkcja taśm magnetycznych. W elektronice i przetwarzanie danych, magnetyzm umożliwia przechowywanie Informacja przez tlenki żelaza, których cząstki, podatne na uporządkowanie przez pole magnetyczne, można odczytać za pomocą kod binarny.
  • Transformatory elektryczne. Używając cewek i elektromagnesów, prąd elektryczny może być modulowany w celu szybkiej zmiany pól elektromagnetycznych. Ta zasada ma kluczowe znaczenie dla nowoczesnej transmisji elektrycznej i dotyczy również radioodbiorników, głośników i innych urządzeń.
  • Silniki prądu przemiennego. Silniki te są rodzajem elektromagnesów, ponieważ obracające się magnesy poruszają wirnikami za pomocą swoich pól magnetycznych.
  • Zawieszenie magnetyczne. Duże i silne magnesy są stosowane w zawieszeniu magnetycznym pociągów i innych pojazdów, a także w magnetycznych dźwigach przemysłowych.
  • Wykorzystanie rzemieślnicze. Magnesy są zwykle przyczepiane do różnych rękodzieł lub pamiątek turystycznych na sprzedaż, przy założeniu, że turyści po powrocie do domu umieszczą je na metalowej powierzchni swojej lodówki.
!-- GDPR -->