Как получают искусственные магниты
Перейти к содержимому

Как получают искусственные магниты

  • автор:

Постоянные магниты

История магнита насчитывает свыше двух с половиной тысяч лет. В VI в. до н. э. древнекитайские ученые обнаружили минерал, способный притягивать к себе железные предметы. Китайцы назвали его «чу-ши», что означает «любящий камень».

Название «магнит» было придумано древнегреческим драматургом Еврипидом (V в. до н. э.), описавшим его свойства в одном из своих произведений. Поводом для такого названия послужило то, что залежи этого минерала были найдены около города Магнесии. Магнит означает «камень из Магнесии».

Магниты

В настоящее время известно, что природные магниты представляют собой куски магнитного железняка (магнетита), состоящего из FeO (31 %) и Fe203 (69%). Это хрупкий черный минерал с плотностью около 5000 кг/м 3 (рис. 50).

В древние времена свойства магнита пытались объяснить приписыванием ему «живой души». Магнит, по представлениям древних людей, «устремлялся» к железу по той же причине, что и собака к куску мяса.

Теперь мы знаем, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом. Вокруг любого магнита существует магнитное поле. Это поле и притягивает железо к магниту.

Магнитное поле представляет собой особый вид материи, отличающийся от вещества и существующий вокруг намагниченных тел.

Магнетит обладает не очень сильными магнитными свойствами. В настоящее время удается создать искусственные магниты со значительно более сильным магнитным полем. Материалом для них служат сплавы на основе железа, никеля, кобальта и некоторых других металлов. Во внешнем магнитном поле они намагничиваются, после чего их можно использовать в качестве самостоятельных постоянных магнитов.

Искусственным магнитам придают специальную форму (рис. 51). Те участки магнита, около которых обнаруживается наиболее сильное магнитное действие и где, следовательно, сильнее всего магнитное поле, называют магнитными полюсами. У каждого магнита есть два полюса, хотя искусственно можно намагнитить материал и так, что у него будет не 2, а 4, 6 и более полюсов. Поднося магнит к железным опилкам, можно увидеть, как они притягиваются к его полюсам (рис. 52).

Магнит, изготовленный в виде стрелки, используют в компасах. Этот замечательный прибор был изобретен около двух тысяч лет назад. Один из первых (древнекитайских) компасов изображен на рисунке 53, а. Он назывался указателем юга. Роль стрелки в нем играла «ложка», изготовленная из природного магнита и способная легко поворачиваться вокруг вертикальной оси.

Компас

Современный (простейший) компас изображен на рисунке 53, б.

У магнитной стрелки (стрелки компаса), как и у любого магнита, есть два полюса. Тот из них, который указывает на географический Север, называют северным полюсом (N), противоположный — южным полюсом (S). Эти же символы (вместе с соответствующими названиями) используют и для обозначения магнитных полюсов любых других магнитов.

Действие магнитных стрелок друг на друга

Поднося магнитные стрелки друг к другу (рис. 54), можно установить, что разноименные магнитные полюсы притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются. Эта закономерность справедлива для любых магнитов.

Земной шар тоже магнит. У него есть свои магнитные полюсы и свое магнитное поле. Именно оно и заставляет стрелку компаса ориентироваться все время в определенном направлении.

Нетрудно понять, куда именно она должна указывать: ведь притягиваются разноименные полюсы. Следовательно, северный полюс стрелки указывает направление на Южный магнитный полюс Земли. Этот полюс находится на севере земного шара, несколько в стороне от Северного географического полюса (на острове Принца Уэльского).

Область применения магнитов чрезвычайно широка. Они используются не только в компасах, но и в электро- и радиотехнике, автоматике, робототехнике и т. д. Вы можете обнаружить их внутри электродвигателей, громкоговорителей (динамиков), телефонов, амперметров, вольтметров и других приборов. В медицине магнитные зонды применяются при извлечении из желудков пациентов случайно проглоченных ими игл, булавок и других железных предметов.

. 1. Что означает слово «магнит»? 2. Что представляют собой природные магниты? 3. Как получают искусственные магниты? 4. Что называют магнитными полюсами? 5. Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов? 6. Как с помощью магнитной стрелки можно определить полюсы у намагниченного стального стержня? 7. Под действием чего стрелка компаса ориентируется в определенном направлении? Куда она показывает? 8. Где применяются магниты? 9. Почему существующий в природе магнитный железняк оказывается намагниченным? Что его намагнитило? 10. Что называют магнитным полем?

§ 112. Естественные и искусственные магниты.

Прежде чем углублять наши знания о магнитных явлениях, напомним некоторые известные факты.

1. В природе встречаются некоторые железные руды, обладающие способностью притягивать к себе находящиеся поблизости небольшие железные предметы, например железные опилки или гвозди (рис. 192, а). Если кусок такой руды подвесить на нити, он установится по длине в направлении с севера на юг (рис. 192, б). Куски такой руды называются естественными магнитами.

254-1.jpg

Рис. 192. Естественный магнит: а) магнитная руда притягивает к себе железные опилки; б) магнитная руда, подвешенная на нити, устанавливается определенным образом – с севера на юг ()

2. Кусок железа или стали, находящийся вблизи магнита, сам намагничивается, т. е. приобретает способность притягивать к себе другие железные предметы (рис. 193). Магнитные свойства этого куска железа или стали проявляются тем сильнее, чем ближе он находится к магниту. Особенно сильно намагничивание в том случае, когда железо притянуто к магниту вплотную.

254-2.jpg

Рис. 193. Железный гвоздь, поднесенный к магниту, сам намагничивается и притягивает к себе железные опилки

3. После удаления магнита намагнитившийся под его действием кусок железа или стали теряет значительную часть своих магнитных свойств, но все же остается в большей или меньшей мере намагниченным. Он превращается, таким образом, в искусственный магнит, обладающий всеми теми же свойствами, что и магнит естественный. В этом можно убедиться при помощи такого простого опыта. На рис. 194, а стальной брусок 1, притянутый к концу магнита, сам намагнитился настолько сильно, что удерживает груз, состоящий из нескольких таких же брусков 2-5. В свою очередь каждый из этих брусков удерживает силами магнитного притяжения все бруски, расположенные ниже его. Таким образом, вся цепочка висит, удерживаясь силами магнитного притяжения, которые уравновешивают силы тяжести, действующие на бруски. Если мы немного отодвинем магнит, придерживая пальцами верхний брусок, то цепочка рассыплется: бруски размагничиваются настолько, что каждый из них уже не в состоянии удержать нижние бруски (рис. 194, б). Однако каждый из брусков сохранил известную долю намагничивания. Достаточно внести какой-нибудь из этих брусков в железные опилки, и мы увидим, что они пристанут к его концам.

255.jpg

Рис. 194. Намагничивание железных предметов возрастает по мере приближения их к магниту: а) брусок 1, притянутый к магниту вплотную, намагничивается настолько сильно, что удерживает всю цепочку 2-5; б) магнит отодвинут от бруска 1, намагничивание ослабло и цепочка распалась

То намагничивание, которое имело место, когда кусок железа находился вблизи магнита, называют временным намагничиванием, в отличие от постоянного, или остаточного, намагничивания, которое сохраняется и после удаления магнита.

Опыты такого рода показывают, что остаточное намагничивание, вообще говоря, значительно меньше временного; у мягкого железа оно составляет лишь небольшую долю его.

4. Как временное, так и остаточное намагничивание различны для разных сортов железа и стали. Временное намагничивание мягкого, отожженного железа значительно сильнее, чем неотожженного железа или стали. Напротив, остаточное намагничивание стали, особенно некоторых специальных сортов ее, например содержащих примесь кобальта, значительно больше, чем остаточное намагничивание мягкого железа. Таким образом, если мы возьмем два одинаковых бруска – один из мягкого железа, другой из стали – и поместим их вблизи одного и того же магнита, то железный брусок намагничивается значительно сильнее, чем стальной. Но когда мы магнит уберем, то железный брусок размагнитится почти полностью, а стальной сохранит заметную долю своего намагничивания. В результате стальной брусок превратится в значительно более сильный постоянный магнит, чем железный. Поэтому постоянные искусственные магниты всегда изготавливают из специальных сортов стали, а не из железа.

5. Искусственные магниты, получаемые путем простого размещения куска стали вблизи магнита или прикосновением его к магниту, довольно слабы. Более сильные магниты получаются, если натирать стальную полосу магнитом в одном направлении. Однако и в этом случае мы всегда получаем магнит более слабый, чем тот, при помощи которого производилось намагничивание. Всякого рода удары и встряхивание во время намагничивания благоприятствуют ему. Напротив, сотрясения готового постоянного магнита, а также резкие изменения его температуры способствуют размагничиванию.

Остаточное намагничивание зависит не только от материала, но и от формы намагничиваемого тела. Сравнительно короткие и толстые бруски из мягкого железа, как мы говорили, размагничиваются после удаления магнита почти полностью. Но если из того же железа мы приготовим проволоку, длина которой в 300-500 раз больше ее диаметра, то эта проволока, не свернутая в бухту или клубок, в значительно большей степени сохраняет свое намагничивание.

112.1. Вертикальный магнит притягивает к себе железный шарик, помещенный на таком расстоянии от магнита, что это притяжение уравновешивает силу тяжести, действующую на шарик, так что он может висеть в воздухе без опоры. Устойчивым будет это равновесие или неустойчивым? Куда будет двигаться шарик, если мы чуть-чуть поднимем или опустим его из положения равновесия?

112.2. Железный кубик, лежащий на гладком стекле, притягивается к магниту, тоже лежащему на этом стекле. Кубик скользит по стеклу. Как он движется: равномерно, равноускоренно или со все возрастающим ускорением?

Как получают искусственные магниты

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ МАГНИТА. 4

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 5

3. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОВ. 9

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 11

Магнит — тело, обладающее собственным магнитным полем. Слово происходит от древнегреческого magnetis lithos,"- камень из Магнессии" (названия древнего города Магнессия в Малой Азии). В древности в этих местах были открыты залежи магнетита — камня, который обладал магнитным полем. Магнетит так же известен, как магнитная руда или магнитный железняк.

Существуют три вида магнитов:

-ПРИРОДНЫЕ МАГНИТЫ (естественные), называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счёт земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены ориентированы в одном направлении и их магнитные поля, складываясь , усиливают друг друга.

-ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ (искусственные) представляют собой металлический сердечник с проволочной катушкой, по которой проходит электрический ток. Вследствие этого образуется магнитное поле и магнит взаимодействует с металлическими предметами.

-ВРЕМЕННЫЕ МАГНИТЫ (искусственные) — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в намагниченном состоянии. Со временем они теряют магнитные свойства (размагничиваются).

Цель моей работы- исследование характеристик искусственных магнитов.

1. СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ МАГНИТА.

Магниту свойственно притягивать металлические предметы своим магнитным полем. Магниты состоят из миллионов молекул, которые называются доменами. Каждый домен ведёт себя как магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их магнитные поля складываются, образуя более сильное магнитное поле (рис 1).

Взаимодействия металлических предметов с магнитом можно проследить на следующем примере: возьмем железный предмет (гвоздь), некоторое время оставим его в соприкосновении с магнитом. Железо имеет множество доменов, которые при помещении в магнитное поле можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Гвоздь начнет притягивать мелкие предметы, т.е. станет искусственным магнитом. Домены в пластмассе, резине, дереве, стекле, керамике беспорядочно ориентированы. Их магнитные поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Поэтому эти вещества не обладают магнитным полем, следовательно, эти материалы не могут намагничиваться (рис. 2).

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Исследуем, от каких параметров искусственного магнита зависят его магнитные свойства.

Эксперимент 1. В качестве примера обратимся к эксперименту. Возьмем обыкновенные скрепки разных размеров и оставим их на сутки во взаимодействии с магнитом. По истечении времени мы возьмем одну скрепку и станем притягивать маленькую металлическую пружинку с помощью скрепки (рис. 3,4).

Засечем время размагничивания скрепки. У самой маленькой скрепки(1) время размагничивания 10 минут, у скрепки, которая побольше(2)-30 минут, а самая большая скрепка(3) размагничивалась более часа (рис. 5).

Вывод эксперимента 1. Время размагничивания искусственных магнитов зависит от их размеров (чем больше искусственный магнит, тем дольше он проявляет магнитные свойства). Построим график зависимости времени размагничивания скрепок от их массы (рис. 6).

Эксперимент 2. Возьмём четыре разных куска проволоки из железа и назовём их (ж1) (ж2) (ж3) (ж4). Причём все куски будут разными по …… и не будут совпадать с другими кусками проволоки по массе. Взвесим их и оставим намагничиваться сутки. Засечём время размагничивания. Построим график зависимости времени размагничивания кусков проволоки от их массы (рис. 7 ).

То же самое проделаем со сталью (с1) (с2) (с3) (с4), причём все куски будут разными и не будут совпадать с другими кусками стали). Намагнитим куски стали в течение суток. Построим график зависимости времени размагничивания стали от массы образцов (рис. 8)

Построим в одной системе координат графики зависимости времени размагничивания железа и стали. Заметим, что оба графика имеют одинаковую функциональную зависимость, но коэффициент пропорциональности различен. (рис. 9)

Вывод эксперимента 2. Время размагничивания искусственного магнита прямо пропорционально корню квадратному из массы тела, коэффициент пропорциональности зависит от материала, из которого изготовлено тело.

Эксперимент 3. Исследуем, как зависит время размагничивания искусственного магнита от времени его намагничивания. В качестве эксперимента возьмем железный гвоздь и оставим его на сутки во взаимодействии с магнитом. По окончании суток возьмем гвоздь и попробуем притянуть им маленькие металлические предметы. В результате мы имеем возможность убедиться в том, что гвоздь стал временным магнитом и притянул своим магнитным полем металлические предметы (рис. 10, 11).

В ходе эксперимента также был построен график зависимости времени размагничивания гвоздя от времени его намагничивания (рис.12 ).

Вывод эксперимента 3. Время размагничивания тела прямо пропорционально времени его намагничивания (с учетом погрешности).

Далее меня заинтересовал следующий вопрос: зависят ли магнитные свойства постоянного магнита от его размеров. Для эксперимента я взял два круглых магнита разного размера и разнообразные металлические предметы: пружинки, скрепки, маленькие шурупы)(рис. 13 ).

Маленький магнит притянул к себе меньше половины металлических деталей, а магнит побольше притянул почти все металлические предметы. (рис.14, 15)

На основе вышеизложенного можно сделать вывод, что магнитные свойства искусственного магнита зависят от его размеров (чем больше искусственный магнит, тем больше он притягивает к себе металлических предметов).

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ.

Магнитные свойства постоянных магнитов зависят от следующих факторов:

— от массы магнита;

— от размеров магнита;

— от рода вещества;

-от времени намагничивания.

3. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОВ.

Применение магнитов возможно в следующих областях:

-В ПРОМЫШЛЕННОСТИ: для перемещения тяжелых металлических предметов;

-В РАДИОТЕХНИКЕ: в магнитофонах, в телефонах, в рациях, в радио, электрических реле и т.д. ; а также на некоторых инструментах есть магнитное покрытие, например, на отвертках есть магнитное покрытие для удобства извлечения металлических деталей ;

-В ДЕКОРЕ: магниты на холодильник, блокноты на магнитах, фигурки на магнитах, сувениры на магнитах.

Подводя итог вышесказанному, хочу отметить, что трудно представить нашу жизнь без постоянных магнитов, потому что они находятся везде: в телефонной трубке, в магнитофоне, в электроизмерительных приборах, в медицине и др. Нет области прикладной деятельности человека, где бы ни применялись магниты. Можно сделать вывод, что магниты имеют огромное значение для человека в современном мире.

Важнейшая роль в использовании искусственных магнитов отводится способу их намагничивания, в зависимости от которого искусственные магниты могут проявлять магнитные свойства различное время.

Исследовав характеристики искусственных магнитов , мы можем сделать следующие выводы, что магнитные свойства постоянных магнитов зависят от следующих факторов :

  1. массы и размеров магнита: чем больше масса и размеры образца, тем сильнее его магнитное поле;
  2. рода вещества: некоторые вещества никогда не смогут стать искусственными магнитами в силу хаотической ориентации доменов, их составляющих. Функциональная зависимость времени размагничивания искусственного магнита от массы выражается как t= const(m) 1/2 коэффициент пропорциональности зависит от материала, из которого изготовлен магнит.
  3. времени намагничивания: зависимость между временем намагничивания искусственного магнита и временем его размагничивания прямо пропорциональна.

Во время работы над темой я впервые встретился с неодимовыми магнитами, которые получили большое распространение в радиотехнике. В их состав входит редкоземельный металл неодим (Nd), благодаря которому магниты и получают свои уникальные свойства: они очень мощные (даже если у них небольшой размер), не подвержены размагничиванию (теряют всего 1% силы за сто лет). Кроме неодима, в состав таких магнитов входит железо (Fe) и бор (B). Неодимовый магнит можно использовать в качестве универсального крепления для сувениров, мебели, портьер. Неодимовые магниты используют как поисковые, а также в электронике и даже в качестве игрушки (неокубы). В последнее время неодимовые магниты все больше используют для остановки счетчиков воды, электроэнергии, газа. Для этих целей обычно ищут наиболее мощные неодимовые магниты. Я считаю, что это самый перспективный вид магнитов в будущем.

Сферы применения магнитов в современном мире самые разнообразные: от известного с древнейших времен компаса до современных жестких дисков и CD приводов. Я глубоко уверен, что развитие новых технологий невозможно без использования магнитов.

  1. М. Заболотских, А. Расторгуева Занимательные опыты: Электричество и магнетизм, М.: АСТ: Астрель, 2005
  2. Лансберг Г.С. Элементарный учебник физики Том 2, М: Физматлит, 2006
  3. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Практическое использование магнитов, М.: Высшая школа, 1986
  4. Перельман Я.И. Занимательная физика. В 2-х кн. Кн. 2 / Под ред. А.В. Митрофанова. – М.: Наука, 2001. – 272 с., ил.
  5. Фещенко Т. Физика. Справочник школьника, М: ТКО АСТ, 1995
  6. www.GOOGLE.com
  7. http://ru.wikipedia.org

Как получают искусственные магниты

1. Заболотских М., Расторгуева А. Занимательные опыты: Электричество и магнетизм. – М.: АСТ: Астрель, 2005.

2. Лансберг Г.С. Элементарный учебник физики. – М: Физматлит, 2006. – Том 2.
3. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Практическое использование магнитов. – М.: Высшая школа, 1986.

4. Перельман Я.И. Занимательная физика. В 2-х кн. Кн. 2 / Под ред. А.В. Митрофанова. – М.: Наука, 2001. – 272 с., ил.

5. Фещенко Т. Физика. Справочник школьника. – М: ТКО АСТ, 1995.
6. URL: www.GOOGLE.com.
7. URL: http://ru.wikipedia.org.

Магнит – тело, обладающее собственным магнитным полем. Слово происходит от древнегреческого magnetis lithos, – «камень из Магнессии» (названия древнего города Магнессия в Малой Азии). В древности в этих местах были открыты залежи магнетита – камня, который обладал магнитным полем. Магнетит так же известен, как магнитная руда или магнитный железняк.

Существуют три вида магнитов:

– природные магниты (естественные), называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счёт земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены ориентированы в одном направлении и их магнитные поля, складываясь, усиливают друг друга.

– электромагниты (искусственные) представляют собой металлический сердечник с проволочной катушкой, по которой проходит электрический ток. Вследствие этого образуется магнитное поле и магнит взаимодействует с металлическими предметами.

– временные магниты (искусственные) – это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в намагниченном состоянии. Со временем они теряют магнитные свойства (размагничиваются).

Цель моей работы – исследование характеристик искусственных магнитов.

Свойства и строение магнита

Магниту свойственно притягивать металлические предметы своим магнитным полем. Магниты состоят из миллионов молекул, которые называются доменами. Каждый домен ведёт себя как магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их магнитные поля складываются, образуя более сильное магнитное поле (рис. 1).

pil1.tif

Взаимодействия металлических предметов с магнитом можно проследить на следующем примере: возьмем железный предмет (гвоздь), некоторое время оставим его в соприкосновении с магнитом. Железо имеет множество доменов, которые при помещении в магнитное поле можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Гвоздь начнет притягивать мелкие предметы, т.е. станет искусственным магнитом. Домены в пластмассе, резине, дереве, стекле, керамике беспорядочно ориентированы. Их магнитные поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Поэтому эти вещества не обладают магнитным полем, следовательно, эти материалы не могут намагничиваться (рис. 2).

Исследуем, от каких параметров искусственного магнита зависят его магнитные свойства.

Эксперимент 1. В качестве примера обратимся к эксперименту. Возьмем обыкновенные скрепки разных размеров и оставим их на сутки во взаимодействии с магнитом. По истечении времени мы возьмем одну скрепку и станем притягивать маленькую металлическую пружинку с помощью скрепки (рис 3, 4).

pil2.tif

pil3.tif

pil4.tif

Засечем время размагничивания скрепки. У самой маленькой скрепки(1) время размагничивания 10 минут, у скрепки, которая побольше(2)-30 минут, а самая большая скрепка(3) размагничивалась более часа (рис. 5).

pil5.tif

Вывод эксперимента 1. Время размагничивания искусственных магнитов зависит от их размеров (чем больше искусственный магнит, тем дольше он проявляет магнитные свойства). Построим график зависимости времени размагничивания скрепок от их массы (рис. 6).

pil6a.tifpil6b.tif

Эксперимент 2. Возьмём четыре разных куска проволоки из железа и назовём их (ж1) (ж2) (ж3) (ж4). Причём все куски будут разными по …… и не будут совпадать с другими кусками проволоки по массе. Взвесим их и оставим намагничиваться сутки. Засечём время размагничивания. Построим график зависимости времени размагничивания кусков проволоки от их массы (рис. 7).

pil7a.tifpil7b.tif

То же самое проделаем со сталью (с1) (с2) (с3) (с4), причём все куски будут разными и не будут совпадать с другими кусками стали). Намагнитим куски стали в течение суток. Построим график зависимости времени размагничивания стали от массы образцов (рис. 8).

pil8a.tifpil8b.tif

Построим в одной системе координат графики зависимости времени размагничивания железа и стали. Заметим, что оба графика имеют одинаковую функциональную зависимость, но коэффициент пропорциональности различен (рис. 9).

pil9.tif

Вывод эксперимента 2. Время размагничивания искусственного магнита прямо пропорционально корню квадратному из массы тела, коэффициент пропорциональности зависит от материала, из которого изготовлено тело.

Эксперимент 3. Исследуем, как зависит время размагничивания искусственного магнита от времени его намагничивания. В качестве эксперимента возьмем железный гвоздь и оставим его на сутки во взаимодействии с магнитом. По окончании суток возьмем гвоздь и попробуем притянуть им маленькие металлические предметы. В результате мы имеем возможность убедиться в том, что гвоздь стал временным магнитом и притянул своим магнитным полем металлические предметы (рис. 10, 11).

pil10a.tif

pil11.tif

В ходе эксперимента также был построен график зависимости времени размагничивания гвоздя от времени его намагничивания (рис. 12).

pil12a.tif

pil12b.tif

Вывод эксперимента 3. Время размагничивания тела прямо пропорционально времени его намагничивания (с учетом погрешности).

Далее меня заинтересовал следующий вопрос: зависят ли магнитные свойства постоянного магнита от его размеров. Для эксперимента я взял два круглых магнита разного размера и разнообразные металлические предметы: пружинки, скрепки, маленькие шурупы) (рис. 13).

Маленький магнит притянул к себе меньше половины металлических деталей, а магнит побольше притянул почти все металлические предметы (рис. 14, 15).

На основе вышеизложенного можно сделать вывод, что магнитные свойства искусственного магнита зависят от его размеров (чем больше искусственный магнит, тем больше он притягивает к себе металлических предметов).

pil13.tif

pil14.tif

pil15.tif

Магнитные свойства постоянных магнитов зависят от следующих факторов:

– от массы магнита;

– от размеров магнита;

– от рода вещества;

– от времени намагничивания.

Применение магнитов возможно в следующих областях:

– в промышленности: для перемещения тяжелых металлических предметов;

– в радиотехнике: в магнитофонах, в телефонах, в рациях, в радио, электрических реле и т.д.; а также на некоторых инструментах есть магнитное покрытие, например, на отвертках есть магнитное покрытие для удобства извлечения металлических деталей;

– в декоре: магниты на холодильник, блокноты на магнитах, фигурки на магнитах, сувениры на магнитах.

Подводя итог вышесказанному, хочу отметить, что трудно представить нашу жизнь без постоянных магнитов, потому что они находятся везде: в телефонной трубке, в магнитофоне, в электроизмерительных приборах, в медицине и др. Нет области прикладной деятельности человека, где бы ни применялись магниты. Можно сделать вывод, что магниты имеют огромное значение для человека в современном мире.

Важнейшая роль в использовании искусственных магнитов отводится способу их намагничивания, в зависимости от которого искусственные магниты могут проявлять магнитные свойства различное время.

Исследовав характеристики искусственных магнитов, мы можем сделать следующие выводы, что магнитные свойства постоянных магнитов зависят от следующих факторов:

1) массы и размеров магнита: чем больше масса и размеры образца, тем сильнее его магнитное поле;

2) рода вещества: некоторые вещества никогда не смогут стать искусственными магнитами в силу хаотической ориентации доменов, их составляющих. Функциональная зависимость времени размагничивания искусственного магнита от массы выражается как t = const(m)1/2 коэффициент пропорциональности зависит от материала, из которого изготовлен магнит.

3) времени намагничивания: зависимость между временем намагничивания искусственного магнита и временем его размагничивания прямо пропорциональна.

Во время работы над темой я впервые встретился с неодимовыми магнитами, которые получили большое распространение в радиотехнике. В их состав входит редкоземельный металл неодим (Nd), благодаря которому магниты и получают свои уникальные свойства: они очень мощные (даже если у них небольшой размер), не подвержены размагничиванию (теряют всего 1 % силы за сто лет). Кроме неодима, в состав таких магнитов входит железо (Fe) и бор (B). Неодимовый магнит можно использовать в качестве универсального крепления для сувениров, мебели, портьер. Неодимовые магниты используют как поисковые, а также в электронике и даже в качестве игрушки (неокубы). В последнее время неодимовые магниты все больше используют для остановки счетчиков воды, электроэнергии, газа. Для этих целей обычно ищут наиболее мощные неодимовые магниты. Я считаю, что это самый перспективный вид магнитов в будущем.

Сферы применения магнитов в современном мире самые разнообразные: от известного с древнейших времен компаса до современных жестких дисков и CD приводов. Я глубоко уверен, что развитие новых технологий невозможно без использования магнитов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *