Что такое магнит?
Если говорить упрощенно, то магнит — это тело, которое умеет притягивать железо. Или: магнит — это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле.
Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен ведет себя как минеральный магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их сила объединяется, образуя более крупный магнит. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, их магнитные поля разнонаправлены и потому эти материалы не могут намагничиваться.
Каждый магнит имеет, по крайней мере, один «северный» (N) и один «южный» (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из «северного» конца магнита и входят в «южный» конец магнита.
Если вы возьмете кусок магнита и разломите его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь «северный» и «южный» полюс. Если вы вновь разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь «северный» и «южный» полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый кусочек всегда будет иметь «северный» и «южный» полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался магнитный монополь («моно» означает один, монополь – один полюс), то есть кусок с одним полюсом.
Существуют три основных вида магнитов:
- постоянные (природные) магниты;
- временные магниты;
- электромагниты.
Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.
Временные магниты — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает. В качестве примера можно привести скрепки и гвозди, а также другие изделия из «мягкого» железа.
Электромагниты представляют собой металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.
Читайте также:
- Что такое магнитное поле?
- Для чего используются магниты?
Ваши комментарии:
Александре Хаджавелидзе
2018-05-28 10:24:41
Я ОЧЕНЬ ЛЮБЛЮ ЧАДИ, НО ВАШ ЕЩЕ САЙТ ЕЩЕ БОЛЬШЕ. ЕСЛИ БЫ Я МОГ ВАС ОБНЯТЬ И ПОЦЕЛОВАТЬ, ТО Я БЫ С РАДОСТЬЮ СДЕЛАЛ БЫ ЭТО. ВЫ МОЯ РАДОСТЬ, ВЫ МОЕ СОЛНЫШКО, ВЫ ЧУДО ЭТОЙ ЗЕМЛИ. БУДЬТЕ ВСЕГДА ПЕРВЫМИ, ЧТОБЫ ЛУЧИ СОЛНЦА ВСЕГДА ОСВЕЩАЛИ ВАМ ПУТЬ К ВЕРШИНЕ СЛАВЫ. ВАШ, АЛЕКСАНДРЕ.
Ника Искандаров
2018-05-28 10:20:09
Очень познавательно, спасиьое за эту чудесную информацию. Благодаря вам я обрел счастье и теперь получаю одни десятки в школе. Даже не знаю, что и добавить. вы просто космос, будьте здоровы, дай бог вам щекели.
История магнита
Достаточно часто простые вещи имеют довольно сложную историю. Такова и история создания магнита. Со специальным полем, создаваемым некоторыми материалами, человечество столкнулось довольно давно. Однако действительно активно развиваться эта область познания начала относительно недавно. И только несколько десятилетий назад в человеческий быт и хозяйственную деятельность прочно вошли особые сплавы, способные создавать очень мощное поле.
Какова история развития магнита в древние времена
Чтобы убедиться в том, что с полем, обладающим особыми свойствами, люди столкнулись ещё на заре своей истории, достаточно познакомиться с происхождением самого этого термина. В Греции существует область — Магнисия. Именно там и были впервые найдены залежи вещества, создающего особое поле. Эта порода получила название «камень из Магнисии».
Легенда гласит, что первый магнит был случайно открыт греческим пастухом
В тот период помимо реальных физических свойств — притягивать к себе железные предметы — такие камни наделялись и мистическими. Им приписывали свойства исцелять разнообразные болезни, использовали в качестве амулетов для отпугивания злых духов и пр. Но несмотря на это, достаточно быстро было обнаружено очень ценное качество таких камней: если придать им форму иглы, то они будут указывать всегда на север. Так и появился примитивный компас.
Много внимания уделялось чудесным свойствам таких камней и в китайских летописях. Им также приписывали чудесные качества. Например, существует легенда о воротах, через которые не мог пройти человек с оружием. Современные исследователи склонны предполагать, что они были выполнены из горной породы, способной притягивать железо.
Самый простой компас мы можем сделать в наше время из намагниченной иголки, картона и миски с водой
Естественное и искусственное происхождение магнита
В средние века и вплоть до конца XVIII столетия исследования свойств данной горной породы продолжались. Фактически, всё это время человечество не знало других веществ, способных генерировать такое поле. Однако опыты Араго, начатые в начале XVIII века, а затем и исследования Ампера и Стёрджена привели к созданию поля искусственного происхождения. Возникало оно под воздействием электричества. И создание такого искусственного поля стало настоящим прорывом в технологиях. В дальнейшем работы над ним были продолжены, и удалось создать очень мощные переменные магниты.
Естественные магниты — куски особых руд
- • Естественные, или природные. Представляют собой залежи особых руд. Масса самого крупного на сегодняшний день камня составляет 13 кг, и он обеспечивают силу сцепления в 40 кг.
- • Искусственные. В первую очередь к ним относятся приспособления из железа, которое создаёт особое поле, когда по обмётке, охватывающей сердечник, проходит электроток. Однако в настоящий момент существует и другой вариант — изделия из особых материалов. Они не встречаются в природе, а изготавливаются человеком искусственным путём.
Первый мощный искусственный магнит был создан американским ученым Джозефом Генри в 1831 г.
Основные разновидности
- • зависимость рабочих свойств от температуры;
- • высокая хрупкость;
- • низкие значения индукции насыщения.
Ферритовые магниты активно применялись в радиотехнике и вычислительной технике
Лидерами на сегодняшний день являются изделия из неодима, которые лишены минусов, присущих ферритам, и имеют множество достоинств. Прежде всего, по соотношению собственной массы и силы сцепления они не имеют аналогов. Кроме того, они очень долговечны и благодаря специальному защитному слою, наносимому производителями, не боятся коррозии и выглядят весьма декоративно.
Неодимовые магниты очень долговечны, не боятся коррозии и привлекательно выглядят за счет никелевого покрытия
Среди других вариантов также можно назвать такие сплавы, как альнико и самарий-кобальт. Первый достаточно легко утрачивает свои свойства, а второй имеет очень высокую стоимость. Поэтому у неодимового сплава сегодня нет конкурентов, и он активно используется в очень многих областях.
Автор: Татьяна Давыдова
Количество просмотров: 17906
Из чего делают магниты
Магниты делятся на несколько видов: постоянные, электро- и временные. Они отличаются между собой характеристиками, долговечностью и особенностью эксплуатации.
Постоянные магниты
Наибольшую популярность получили постоянные магниты — именно их мы подразумеваем, говоря о магнитах вообще. Главная их особенность в том, что они сохраняют свой магнитный заряд на протяжении долгого времени. Как долго и с какой силой прослужит этот элемент, зависит от того, из чего сделан магнит.
Самые мощные магниты — неодимовые
Их изготавливают из разных сплавов металлов:
- Неодима, бора и железа. Такие элементы называют супермагнитами, поскольку они долго сохраняют эксплуатационные характеристики и размагничиваются со скоростью 1-2% за 100 лет. Размагнитить неодим почти невозможно.
- Самария и кобальта — за счет устойчивости к агрессивной среде и воздействию высоких температур, активно используется в военной промышленности. По своим эксплуатационным особенностям похож на неодимовые аналоги.
- Альнико — сплав алюминия, кобальта и никеля. Легкий и термоустойчивый материал, но быстро размагничивающийся под действием другого магнитного поля.
- Магнитопласты — состоят из полимеров, магнитного порошка и всевозможных добавок. В отличие от всех остальных видов, эти магниты легко поддаются обработке, пластичны и эластичны. Благодаря этому из них создают изделия сложной формы и экспериментируют с расположением полюсов. Мощность таких элементов зависит от количества магнитного порошка в составе магнитной смеси, которая может достигать 94% от массы готового изделия.
- Ферриты — сплав железа с другими металлами. Наиболее распространенный вид, так как недорог в производстве и имеет широкую сферу эксплуатации, однако при воздействии высоких температур довольно быстро теряет свои свойства.
Особую популярность в последнее время приобретают неодимовые магниты, поскольку они в разы превосходят стандартные ферритовые по своим возможностям. Многие интересуются, из чего делают неодимовые магниты, чтобы воспроизвести их в домашних условиях. Но без специального оборудования и знаний это невозможно.
Как сделать из отвертки временный магнит? Поместить ее в намагничиватель-размагничиватель
Временные магниты
Еще один интересный вопрос — из чего делают временный магнит. Для этого используют любой металлический предмет. Например, скрепку, ножницы, отвертку и др. Если ненадолго поднести его к источнику мощного магнитного поля или другому сильному магниту, то эта металлическая деталь временно переймет его магнитные свойства. Но выходя из-под действия этого поля, свойства мгновенно теряются. Такие элементы активно используются в электромеханике и автомобилестроении.
Электромагниты
В отличие от постоянных, имеют магнитное поле только при прохождении через них электричества. Такие магниты изготавливают из металлической заготовки. Подойдет любой образец железа или его сплавы, которые хорошо магнитятся — он выступает в роли сердечника. Проверить железный кусок на возможность выступить в роли источника электромагнитного поля просто — используйте стандартный магнитик с холодильника. Если он притягивается к железяке, то она подходит на роль сердечника. Этот брусок обматывают медной проволокой, изолировав предварительно один металл от другого, а потом подключается источник тока. Электромагниты легко сделать самостоятельно, следуя простой инструкции.
Самый простой электромагнит делается за 5 минут из гвоздя, проволоки и батарейки
В отличие от всех остальных видов, электромагниты меняют характеристики под воздействием электрического тока — регулируется мощность устройства, направление полюсов. Его используют в электроустройствах, в моторах и генераторах, в промышленности при транспортировке металлических грузов. А народные умельцы создают множество вариантов самодельных конструкций.
Автор: Татьяна Давыдова
Количество просмотров: 31854
Как образуются природные магниты на Земле? Сильнее ли они, чем искусственные?
Для образования природных магнитов магнетит (железная руда) должен содержать следы маггемита. Эти природные магниты не такие сильные, как искусственные, которые изготавливаются с желаемой силой и формой.
Что такое природные магниты?
Минералы или металлы, которые сами по себе создают стабильное магнитное поле, называются естественными магнитами. Искусственные магниты, которые делают люди, — это не одно и то же. Магниты, полученные от природы, являются постоянными, а магниты, сделанные человеком, могут быть как постоянными, так и временными.
Во многих местах по всему миру были обнаружены песчаные залежи, которые содержат магниты, сделанные из самого песка. Самым мощным из всех магнитов природного происхождения является песчаник, также известный как магнетит. Этот минерал темного цвета после полировки приобретает сверкающий вид.
При создании первых компасов использовался именно природный магнит. Если дать камню свободу вращаться в любом направлении, его северный магнитный полюс всегда будет совпадать с географическим северным полюсом Земли.
Сегодня мы узнаем больше о формировании природных магнитов на примере одного из самых эффективных природных магнитов.
Что такое Магниты?
Одним из самых ранних и исторически распространенных применений камня было использование его в качестве природного магнитного компаса.
Камни в основном образуются из магнетита. Магнетит — это коричневато-черный минерал, содержащий железо и обладающий уникальными магнитными свойствами. Его можно очень сильно намагнитить. Магнетит имеет химическую формулу Fe3O4; мы знаем, что каждая молекула магнетита состоит из трех атомов железа (Fe) и четырех атомов кислорода (O). Магнетит содержит высокую концентрацию окисленного железа, которое, как и железо в целом, позволяет электронам свободно перемещаться по минералу.
Благодаря этому магнетит является очень мощным магнитом; более того, некоторые животные, например, голуби, имеют в своем теле материалы, содержащие железо, чтобы они могли более точно определять магнитное поле Земли.
Как образуются магниты (природные магниты)?
Прежде чем магнетит может служить в качестве камня, минерал должен быть намагничен. При первом образовании магнетит не магнитится, а большинство магнетитов даже не поддаются намагничиванию. Чтобы магнетит проявил магнитные свойства, он должен иметь определенную кристаллическую структуру и определенный химический состав.
Магнетит составляет большую часть магнитного камня, но помимо магнетита содержит следовые количества маггемита и ионов других металлов. Маггемит представляет собой окисленную форму магнетита. Кристаллическая структура магнетита не имеет однородного состава из-за примесей и включений. После того как минерал был намагничен, его трудно размагнитить из-за его природных свойств.
Сначала считалось, что магнитное поле Земли ответственно за превращение кусочков магнетита в магнитный камень, вызывая их намагничивание.
Однако было обнаружено, что магнитное поле Земли недостаточно мощное, чтобы вызвать такое преобразование в минерале. После этого осознания многие люди сосредоточились на ударах молнии, ответственных за преобразование магнетита, присутствующего в магнитах, в магнитное состояние.
Когда молния ударяет в Землю, она создает чрезвычайно мощное электромагнитное поле в течение минимального периода времени. Считается, что магнетит может превратиться в магнит в результате такого чрезвычайно мощного магнитного поля. Удары молнии являются наиболее вероятным источником магнитного поля, необходимого для превращения магнетита в магнит. Это связано с тем, что магниты обычно находятся близко к поверхности Земли, а не глубоко под ней. Именно так образуются природные магниты.
Сильнее ли природные магниты, чем искусственные?
Магниты, найденные в природе, обычно имеют асимметричный вид, и их магнитная сила гораздо ниже, чем у магнитов, изготовленных в лаборатории. С другой стороны, искусственные магниты могут быть созданы с любой силой, их можно намагничивать и размагничивать с относительной легкостью, что позволяет использовать их в самых разных областях. Природные магниты не могут быть изготовлены с заданной силой. Магниты, созданные человеком, превосходят магниты, созданные природой, по ряду причин, и это одна из основных.
Еще одна причина, по которой искусственные магниты сильнее природных, заключается в том, что искусственные магниты можно сделать любого размера, в то время как природные магниты нельзя разбить или объединить, чтобы сделать их разных размеров.