- Mikä on magneetti?
- Magneetin ominaisuudet
- Kuinka magneetit toimivat?
- Magneettien tyypit
- Magneetin magneettikenttä
- Magneettisovellukset
Selitämme, mitä magneetti on, mitkä ovat sen ominaisuudet ja miten ne toimivat. Lisäksi sen luokitus, magneettikenttä ja sovellukset.
Mikä on magneetti?
Magneetti tunnetaan mistä tahansa materiaalista valmistettuna kappaleena, joka pystyy tuottamaan magneettikentän ja vetämään itseään kohti tai vetäytymään toista magneettia tai mitä tahansa muuta rautaa, kobolttia tai muuta kappaletta kohti. metallit ferromagneettinen. Se on materiaali, jolla on luonnollisia tai keinotekoisia ferromagneettisia ominaisuuksia, jotka muodostavat jatkuvan magneettikentän.
Magneetit ovat ensimmäisiä ilmentymiäihminen löydetty osoitteestamagnetismi, joka tunnettiin klassisesta antiikista, mutta ymmärrettiin vasta 1800-luvulla, jolloin tuli tiedoksi, että suurin osa alkuaineista jayhdisteet tuttavat osoittivat tietyn tason magnetismia.
Magneetin ominaisuudet
Magneetit ovat kappaleita, jotka kehittävät ympärilleen magneettikentän, joka on suunnattu kahteen napaan: negatiivinen (etelä) ja positiivinen (pohjoinen). Nämä navat vetävät puoleensa vastakohtillaan (positiivinen-negatiivinen), mutta hylkivät toisiaan (positiivinen-positiivinen tai negatiivinen-negatiivinen).Linjaa, joka yhdistää molemmat navat, kutsutaan magneettiakseliksi.
Magneettien magneettiset ominaisuudet säilyvät ennallaan, ellei niihin kohdisteta vastakkaisia magneettisia voimia, ne lisääntyvät lämpötila (Curie-lämpötilan tai Curie-pisteen yläpuolella, eri elementin mukaan), tai jos niihin kohdistuu voimakkaita iskuja tai korkealta. Toisaalta nämä ominaisuudet voidaan väliaikaisesti siirtää herkälle materiaalille kosketuksella (magnetoinnilla).
Kuinka magneetit toimivat?
Magneettien magnetismi on tulosta tietystä elektronien järjestelystä (atomia pienemmät hiukkaset negatiivisesti varautuneita), jotka muodostavat aineen. Niillä on luonnostaan pyörivä kierto oman akselinsa ympäri, jota kutsutaan spiniksi. Liikkuvat varaukset synnyttävät magneettikenttiä. Siksi pyörivät elektronit, toisin sanoen, varautuvat sisään liikettä, ne tuottavat myös magneettikentän. EsittelyEnergiaa päälläasia (esim. voimakkaan päinvastaisen magnetismin käyttö tai lämpöä, joka nostaa lämpötilaa suuresti) tuhoaa magnetismin, koska se muuttaa herkkää tasapainoa.elektroneja.
Indusoitujen magneettien (magnetoitujen aineiden) tapauksessa vaikutus on samanlainen: kosketusmagneettikentässä niiden elektronit asettuvat samaan suuntaan ja toistavat magneettikenttää jonkin aikaa.
Magneettien tyypit
Magneetteja on kolmea tyyppiä, jotka luokitellaan luonteensa mukaan:
- Luonnolliset magneetit. Yleensä koostuu seokset Magnetiteilla (ferrofelliitti tai morfoliitti, joka koostuu rautaoksideista) ja muilla maanpäällisillä mineraaleilla on luonnostaan magneettisia ominaisuuksia. Tärkeimmät magnetiittiesiintymät ovat Ruotsissa (Falun, Dalarnan maakunta), Norjassa (Arendal), Ranskassa (Plestin-les-Gréves, Bretagne) ja Portugalissa (Sao Bartolomé, Nazaré).
- Keinotekoiset kestomagneetit. Magnetismille herkkiä materiaaleja, jotka magnetiitilla hankauksen jälkeen jäljittelevät ferromagneettisia ominaisuuksiaan pitkän aikaa, kunnes ne lopulta menettävät.
- Väliaikaiset keinotekoiset magneetit. Magneettisesti herkkiä materiaaleja, jotka toistavat ferromagneettisia ominaisuuksiaan magnetiitilla hankauksen jälkeen vain hyvin lyhyen ajan.
- Sähkömagneetit. Ne ovat lankakeloja, jotka on kierretty ferromagneettisesta materiaalista, kuten raudasta, tehdyn magneettisydämen ympärille. Kelojen läpi kiertää sähköä, tuottaa a sähkökenttä Y magneettinen sen ympärillä. Rautamagneettinen ydin keskittää magneettivuon ja tekee siitä vahvemman magneetin. Tämä ilmiö kestää vain niin kauan kuin sähköä kiertää.
Magneetin magneettikenttä
Magneettikenttä on magneetin ympärillä oleva avaruuden alue, jossa sen magneettiset voimat ilmenevät ja vaikuttavat vuorovaikutuksessa (vetämällä puoleensa tai hylkien) ferromagneettisia esineitä, sähköinen virtaus ja muut magneetit kentässä.
Sitä edustavat yleensä voimaviivat, jotka ovat kaarevia nuolia, jotka osoittavat kentän magneettisen voiman vektorisuuntaa. Näiden viivojen muoto ja suunta riippuvat magneetin muodosta, ja niillä on suurin intensiteetti napojen alueella.
Meidän maapallo Sen magneettikenttä on samanlainen kuin magneeteilla, koska sen rautaydin toimii suurena massana varautuneita hiukkasia liikkeessä. Tästä syystä kompassien neulat ovat kohdakkain pohjoisnavan kanssa. Tämä maanpäällinen magneettikenttä myös suojaa meitä auringon sähkömagneettisilta päästöiltä, jotka tunnetaan nimellä "aurinkotuule".
Magneettisovellukset
Magneeteilla on ollut erilaisia rooleja sivilisaatiossamme muinaisista ajoista lähtien, ja nykyään ne ovat välttämättömiä elementtejä elektroniikka ja sähkö. Jotkut sen suosituimmista sovelluksista ovat:
- Magneettinauhan valmistus. Elektroniikassa ja tietojenkäsittelyä, magnetismi mahdollistaa varastoinnin tiedot rautaoksidien läpi, joiden hiukkaset, jotka ovat herkkiä magneettikentän järjestykselle, voidaan lukea binäärikoodi.
- Sähkömuuntajat. Käämillä ja sähkömagneeteilla sähkövirtaa voidaan moduloida niin, että sähkömagneettiset kentät muuttuvat nopeasti. Tämä periaate on keskeinen nykyaikaisessa sähkönsiirrossa, ja se koskee myös radioita, kaiuttimia ja muita laitteita.
- Vaihtovirtamoottorit. Nämä moottorit ovat eräänlainen sähkömagneetti, koska pyörivät magneetit liikuttavat roottoreita magneettikenttiensä kanssa.
- Magneettinen jousitus. Suuria ja tehokkaita magneetteja käytetään junien ja muiden ajoneuvojen magneettisessa ripustuksessa sekä magneettisissa teollisuusnostureissa.
- Askartelukäyttö. Magneetteja kiinnitetään yleensä erilaisiin myytäviin käsitöihin tai matkamuistoihin sillä oletuksella, että kotiin palattuaan turistit asettavat sen jääkaapin metallipinnalle.