Ime
Selgitame, mis on magnet, millised on selle omadused ja kuidas need töötavad. Lisaks selle klassifikatsioon, magnetväli ja rakendused.
Mis on magnet?
Keha mis tahes materjalist, mis on võimeline tekitama magnetvälja ja meelitama enda külge või olema mõne muu raua, koobalti või muude metallide keha vastu teise magneti vastu, on tuntud kui magnet. Ferromagnetiline See on looduslike või kunstlike ferromagnetiliste omadustega materjal, mis tekitab pideva magnetvälja.
Magnetid on mõned esimestest ilmingutest, mille abil inimene avastas magnetilisust, mida tunti juba klassikalisest antiigist peale, kuid millest alles hiljuti saadi aru 19. sajandil, kui saadi teada, et suurim A teadaolevatest elementidest ja ühenditest näitas teatavat magnetismi. Tänapäeval on teada ka see, et elektrienergia teatud kasutused võivad tekitada ka magnetvälju, nn elektromagneti.
Vt ka: Elektrostaatid.
Magneti omadused
Magnetid on magnetiliselt laetud kehad, mis tekitavad nende ümber orienteeritud magnetvälja, mis põhineb kahel poolusel: negatiivne (lõuna) ja positiivne (põhja) . Need poolused meelitavad oma vastanditega (positiivne-negatiivne), kuid tõrjuvad eakaaslasi (positiivne-positiivne või negatiivne-negatiivne). Mõlemat poolust ühendavat joont nimetatakse magnetiliseks teljeks.
Magnetite magnetilised omadused jäävad puutumatuks, kui neid ei rakendata vastandlike magnetjõudude mõjul, nende temperatuur tõuseb (vastavalt Curie temperatuurile või Curie punktile, sõltuvalt elemendist) ) või tugeva löögi korral. Teisest küljest saab neid omadusi ajutiselt tundlikule materjalile kontakti teel üle kanda (magneerimine).
Kuidas magnetid töötavad?
Magnetite magnetilisus on ainet moodustavate elektronide (negatiivse laenguga subatomaarsed osakesed) konkreetse paigutuse saadus, mis on joondatud ümber samasuunalised, viies ühtlase elektrivooluni. Sel põhjusel hävitab energia lisamine ainesse (vastupidist tüüpi intensiivne magnetism või kuumus, mis tõstab temperatuuri palju), kuna see muudab elektronide õrna tasakaalu.
Indutseeritud magnetite (magnetiseeritud ainete) korral on efekt sarnane: kokkupuutel magnetväljaga kokkupuutumisel järjestatakse nende elektronid samas suunas ja nad reprodutseerivad mõnda aega magnetvälja.
Magnetite tüübid
On kolme tüüpi magneteid, mis on liigitatud vastavalt nende olemusele:
- Looduslikud magnetid Üldiselt koosnevad magnetiidi (ferrofeliit või morfoliit, mis koosneb raudoksiididest) ja muude maapealsete mineraalide segudest, omavad nad loomulikult oma magnetilisi omadusi. Magnetiidi peamised maardlad asuvad Rootsis (Falun, Dalarna provints), Norras (Arendal), Prantsusmaal (Plestin-les-Gréves, Bretagne) ja Portugalis (Sao Bartolomé, Nazaré).
- Püsivad tehismagnetid. Magnetitundlikud materjalid, mis pärast magnetiidiga hõõrumist kordavad oma ferromagnetilisi omadusi pikka aega, kuni lõpuks kaovad.
- Ajutised kunstmagnetid. Magnetismi suhtes tundlikud materjalid, mis pärast magnetiidiga hõõrumist kordavad oma ferromagnetilisi omadusi vaid väga lühikese aja jooksul.
- Elektromagnetid Need on mähised, mille kaudu elekter ringleb, tekitades selle ümber elektrivälja, millel on ka magnetilised omadused. Need omadused püsivad ainult seni, kuni elekter ringleb, ja kaovad aja jooksul väga kiiresti.
Magneti magnetväli
Magnetväli on magneti ümbritsev kosmose piirkond, milles selle magnetjõud avalduvad ja toimivad, vastastikku toimides (meelitades või tõrjudes) ferromagnetilisi objekte ja muid väljal asuvaid magneteid.
Tavaliselt tähistatakse seda jõujoontega, mis on kõverad nooled, mis näitavad välja magnetilise jõu vektorisuunda. Nende joonte kuju ja suund sõltuvad magneti kujust ja nende suurim intensiivsus on pooluste piirkonnas.
Meie planeedil Maa on magnetväljaga sarnane magnetväli, kuna selle malmist südamik võimaldab selle ümber magneti luua. Sel põhjusel on kompassinõelad joondatud põhjapoolusega. Lisaks kaitseb see maakera magnetväli meid päikese elektromagnetiliste emissioonide eest, mida tuntakse kui "päikesetuult".
Magnetrakendused
Magnetid on meie tsivilisatsioonis mänginud iidsetest aegadest erinevaid rolle ja on tänapäeval elektroonikas ja elektris asendamatu element. Mõned selle tuntumad rakendused on:
- Magnetlintide tootmine. Elektroonika- ja arvutitööstuses võimaldab magnetism säilitada teavet raudoksiidide kaudu, mille osakesed võivad magnetvälja järgi sortida Neid saab lugeda kahendkoodiga.
- Elektritrafod. Mähiseid ja elektromagneteid kasutades saab elektrivoolu moduleerida, et muuta elektromagnetilised väljad kiiresti. See põhimõte on kaasaegse elektriülekande puhul põhiline ja kehtib ka raadiode, kõlarite ja muude seadmete puhul.
- Vahelduvvoolu mootorid. Need mootorid on teatud tüüpi elektromagnetid, kuna pöörlevad magnetid mobiliseerivad rootoreid koos nende magnetväljadega.
- Magnetiline vedrustus. Suuri ja võimsaid magneteid kasutatakse rongide ja muude sõidukite magnetsuspensioonides, aga ka tööstuslikes magnetvõredes.
- Käsitöö kasutamine Tavaliselt kinnitatakse magnetid mitmesuguste müügiks mõeldud käsitöö või turismimeene külge, eeldusel, et turistid koju naastes asetavad selle oma külmiku metallpinnale.
