Svojstva magneta i energije magnetskog polja

Za takav objekt kao magnet, svi su odavno navikli na to. U njemu ne vidimo ništa posebno. Povezan s nama, obično ima lekcije iz fizike ili demonstracije u obliku žarišnih točaka svojstava magneta za predškolske dobi. I rijetko tko misli koliko nas magneta okružuje u svakodnevnom životu. U svakom stanu ima desetaka. Magnet je prisutan u uređaju svakog zvučnika, magnetofona, električnog aparata za brijanje, sata. Čak je i banka s noktima jedna.

Pa ipak?

Mi - ljudi - nismo iznimka. Zahvaljujući bio-struji u tijelu oko nas, postoji nevidljivi uzorak njezinih silnica. Ogroman magnet je planeta Zemlja. I još više grandiozna je plazma kugla sunca. Dimenzije galaksija i maglica neshvatljive ljudskom umu rijetko dopuštaju mišljenje da su i svi oni magneti.

Moderna znanost zahtijeva stvaranje novih velikih i super-moćnih magneta, čije primjene su povezane s termonuklearnom fuzijom, generacijom električne energije, ubrzanjem sinkrotrona nabijenih čestica, usponom potonulih brodova. Stvaranje vrhunskog polja pomoću magnetskih svojstava magneta jedan je od zadataka moderne fizike.

Razjasnimo pojmove

Magnetsko polje je sila koja djeluje na tijela koja imaju naboj, u pokretu. On "ne radi" s fiksnim objektima (ili bez naplate) i služi kao jedan od oblika elektromagnetskog polja koji postoji kao općeniti koncept.

Ako tijela mogu stvarati oko sebe magnetsko polje i same doživljavaju snagu njegovog utjecaja, oni se nazivaju magneti. To jest, ove su stavke magnetizirane (imaju odgovarajući trenutak).

Različiti materijali reagiraju neravnomjerno na vanjsko polje. Smanjivanje njezine akcije unutar sebe naziva se paramagnets, amplifying - diamagnetics. Pojedinačni materijali imaju svojstvo tisuću povećanja vanjskog magnetskog polja. To su feromagneti (kobalt, nikal s željezom, gadolinij, kao i spojevi i legure tih metala). Oni od njih, koji, nakon što su udarili jaki vanjski polje, same stječu magnetna svojstva, zovu se magnetski tvrdi. Drugi, sposobni ponašati se poput magneta samo pod izravnim utjecajem polja i prestanak da budu tako nestani, magnetski su mekani.

Malo povijesti

Istraživanje svojstava trajnih magneta ljudi se bavi vrlo, vrlo starim vremenima. Spominje se u spisima znanstvenika antičke Grčke čak 600 godina prije naše ere. Prirodni (prirodni izvor) magneti mogu se naći u naslaga magnetske rude. Najpoznatiji od velikih prirodnih magneta čuva se na Sveučilištu u Tartu. Teži 13 kilograma, a teret, koji se može uzdignuti uz pomoć, iznosi 40 kilograma.

Čovječanstvo je naučilo stvoriti umjetne magnete pomoću različitih feromagneta. Vrijednost praha (iz kobalta, željeza, itd.) Je sposobnost držanja težine od 5000 puta vlastite težine. Umjetni uzorci mogu biti trajni (dobiveni od magnetski tvrdi materijali) ili elektromagneti s jezgrom čiji je materijal mekano magnetsko željezo. Naponsko polje u njima nastaje uslijed prolaska električne struje kroz navojne žice, koje je okruženo jezgrom.

Prva ozbiljna knjiga, koja sadrži pokušaj znanstvenog proučavanja svojstava magneta, djelo je londonskog liječnika Hilberta, objavljenog 1600. godine. Ovaj rad sadrži sve dostupne informacije u vezi s magnetizmom i strujom, kao i autorskim eksperimentima.

Bilo koja od postojećih fenomena osoba se pokušava prilagoditi praktičnom životu. Naravno, magnet nije bio izuzetak.

Kako se koriste magneti

Koje su svojstva magneta usvojile čovječanstvo? Njegov opseg je tako širok da možemo ukratko dodirnuti glavne, najpoznatije uređaje i područja primjene ovog izvanrednog predmeta.

Kompas je poznati instrument za određivanje smjera na terenu. Zahvaljujući njemu, postavljaju se načine plovnih i morskih plovila, terenskih prijevoza, u svrhu pješačkog prometa. Ovi uređaji mogu biti magnetski (tip strelice), koji koriste turisti i topografi ili neagnetski (radio i hidraulični kompas).

Prvi kompas prirodnih magneta izrađen je u XI stoljeću i korišten je u plovidbi. Njihovo djelovanje temelji se na slobodnoj rotaciji u vodoravnoj ravnini dugačke igle od magnetskog materijala uravnoteženog na osi. Jedan kraj uvijek je okrenut prema jugu, a drugi na sjeveru. Stoga je uvijek moguće točno upoznati glavne smjernice sa stranama svijeta.

Glavna područja

Područja gdje su svojstva magneta pronašla glavnu aplikaciju - radio i elektrotehniku, instrumenti, automatizacija i telemechanika. od feromagnetski materijali primaju relej, magnetske jezgre, itd. Godine 1820. otkriveno je da vodič s strujom može djelovati na strelici magneta, prisiljavajući ga da se okrene. Istovremeno, napravljeno je još jedno otkriće: par paralelnih vodiča kroz koji prolazi struja jednog pravca posjeduje imovinu međusobne privlačnosti.

Zbog toga se pretpostavlja o razlozima svojstava magneta. Sve takve pojave nastaju u vezi s strujama, uključujući i cirkulaciju unutar magnetskog materijala. Suvremene ideje u znanosti potpuno se podudaraju s tom pretpostavkom.

O motorima i generatorima

Na temelju je stvorio mnoge vrste elektromotora i generatora, tj rotacione strojeve, čiji rad se temelji na transformaciji mehaničke energije u električnu energiju (govorimo o generatora) ili električne u mehaničku (za motore). Svaki generator radi na principu elektromagnetske indukcije, tj EMF (elektromotorna sila) pojavljuje se u žice, koja se kreće u magnetskom polju. Električni motor djeluje na osnovu pojave pojave sile u žici s strujom smještenom u poprečnom polju.

Korištenjem sile interakcije polja s strujom koja prolazi kroz zavoje namota njihovih pokretnih dijelova, djeluju magnetoelektrični uređaji. Kao novi snažni električni motor izmjenične struje s dva namota, djeluje indukcijski brojač električne energije. Vodljivi disk koji se nalazi između zavojnica podvrgnut je zakretanju zakretnim momentom, sila koja je proporcionalna snazi.

I u svakodnevnom životu?

Opremljen je minijaturnom baterijom, električni ručni sat je poznat svima. Njihov raspored korištenjem par magneta, par induktivnih zavojnica i tranzistora mnogo je jednostavniji obzirom na broj raspoloživih dijelova od mehaničkog sata.

Sve više i više aplikacija su brave elektromagnetskih tipova ili cilindričnih bravica, opremljene magnetnim elementima. U njima, ključ i bravica su opremljeni skupom koda. Kada je ispravni ključ zaključan u rupu, unutarnji elementi magnetske brave privlače se u željeni položaj, što omogućava otvaranje.

Djelovanje magneta temelji se na uređaju dinamometara i galvanometra (vrlo osjetljiv uređaj koji mjeri slabe struje). Svojstva magneta su pronađena u proizvodnji abraziva. Tzv. Akutne male i vrlo tvrde čestice koje su potrebne za mehaničku obradu (brušenje, poliranje, skidanje) raznih predmeta i materijala. U proizvodnji, potrebni ferosilikoni u mješavini djelomično se naseljavaju na dnu peći, djelomično je ugrađen u abrazionu. Ukloniti je od tamo i zahtijevati magnete.

Znanost i komunikacija

Zbog magnetskih svojstava tvari, znanost ima priliku proučiti strukturu različitih tijela. Može se spomenuti samo magnetokemija ili otkrivanje magnetskog kvara (metoda otkrivanja grešaka ispitivanjem iskrivljenja magnetskog polja u određenim područjima proizvoda).

Koriste se u proizvodnji opreme ultra visokih frekvencijskih područja, radio komunikacijskih sustava (vojnih i komercijalnih linija), toplinske obrade, kako kod kuće, tako iu prehrambenoj industriji (svatko je upoznat sa mikrovalnim pećnicama). U okviru jednog članka praktički je nemoguće nabrojiti sve one složene tehničke uređaje i primjene u kojima se danas koriste magnetska svojstva tvari.

Opseg medicine

Sfera dijagnostike i medicinske terapije nije bila iznimka. Preko rendgenskih generiraju zračenje elektrona linearni akceleratori provesti terapiju tumora, u ciklotron i sinhotrona generirana protonske grede ima prednosti u odnosu na X-zrake u prostorne orijentiranosti i povećanu učinkovitost u liječenju očiju i tumori mozga.

Što se tiče biološke znanosti, i prije sredine prošlog stoljeća vitalne funkcije organizma nisu bile povezane s postojanjem magnetskog polja. Znanstvenu literaturu povremeno se nadopunjuje s jednim izvještajem o jednom ili drugom od njegovih medicinskih učinaka. No, od šezdesetih godina počelo je teći lavina publikacija o biološkim svojstvima magneta.

Ranije i sada

Ipak, pokušaje da ih obrađuju ljudi učinili su alkemičari još u 16. stoljeću. Bilo je mnogo uspješnih pokušaja liječenja zubobolje, živčanih poremećaja, nesanice i različitih unutarnjih organa. Čini se da je u medicini magnet pronašao njegovu upotrebu najkasnije u navigaciji.

Posljednjih pola stoljeća široko korištene magnetske narukvice, popularne među pacijentima s umanjenim krvnim tlakom. Znanstvenici su ozbiljno vjerovali u sposobnost magneta da poveća otpor ljudskog tijela. Uz pomoć elektromagnetskih instrumenata naučili su mjeriti brzinu krvotoka, uzeti uzorke ili unijeti potrebne lijekove iz kapsula.

Magnet uklanja male metalne čestice zarobljene u oku. Njegov rad temelji se na radu električnih senzora (bilo tko upoznat s postupkom uklanjanja elektrokardiograma). U našem vremenu, suradnja fizičara s biolozima za proučavanje dubokih mehanizama utjecaja na ljudsko tijelo magnetskog polja postaje sve bliža i nužna.

Neodimijski magnet: svojstva i primjene

Smatra se da neodimijski magneti imaju najveći utjecaj na ljudsko zdravlje. Oni se sastoje od neodimijuma, željeza i bora. Kemijska formula je NdFeB. Glavna prednost takvog magneta je snažan učinak svog područja na relativno maloj veličini. Tako je težina magneta snage 200 gausa oko 1 g. Za usporedbu, magnet za željezo jednako je jači u odnosu na težinu koja je oko 10 puta veća.

Još jedna nedvojbena prednost tih magneta je dobra stabilnost i sposobnost očuvanja potrebnih kvaliteta stotinama godina. Tijekom cijelog stoljeća magnet gubi svojstva za samo 1%.

Kako se točno tretiraju neodimijskim magnetom?

Sa svojom pomoći unaprijediti cirkulaciju krvi, stabilizirati krvni tlak, boriti se s migrenom.

Svojstva neodimijskih magneta počela su se koristiti za liječenje prije otprilike 2000 godina. Spominjanja o ovoj vrsti terapije nalaze se u rukopisima Drevne Kine. Zatim se nanosi magnetiziranim kamenjem na ljudsko tijelo.

Terapija je također postojala u obliku povezivanja s tijelom. Legenda tvrdi da je izvrsno zdravlje i eterično ljepota Kleopatre morao stalnom trošenju na magnetskoj glave povez. U perzijskim znanstvenika X stoljeća detalj opisano blagotvorne učinke Neodimijski magnet svojstva na ljudski organizam u slučaju eliminacije upale i mišića grč. Preživjeli dokaz da vrijeme može biti suđeni o primjeni njih povećati snagu mišića, snagu kostiju i smanjiti bolove u zglobovima.

Od svih bolesti ...

Dokaz o učinkovitosti takve izloženosti objavio je 1530. godine poznati liječnik iz Švicarske Paracelsus. U svojim je spisima liječnik opisao čarobna svojstva magneta koji mogu potaknuti snagu tijela i uzrokovati samoiscjeljenje. Veliki broj bolesti u tim danima počeo je prevladati pomoću magneta.

Rasprostranjena self-lijekove u SAD-u, uz pomoć ovog alata u poslijeratnim godinama (1861-1865), kada je lijek kategorički nije dovoljno. Koristili su ga i kao lijek i kao anestetik.

Od XX. Stoljeća, terapijska svojstva magneta znanstveno su potkrijepljena. 1976. godine japanski liječnik Nikagawa predstavio je pojam deficita magnetskog polja. Istraživanja su utvrdila svoje točne simptome. Sastoje se od slabosti, umora, smanjene performanse, te poremećaje spavanja procesa. Također, tu su migrene, zglobovima i kralježnicom bolovi, problemi s probavnim i kardiovaskularnog sustava kao hipotenzija ili hipertenzija. Što se tiče sindroma i polja ginekologije i promjena kože. Uz korištenje magnetoterapije, ta se stanja mogu uspješno normalizirati.

Znanost ne prestaje

Znanstvenici nastavljaju eksperimentirati s magnetskim poljima. Eksperimenti se provode i na životinjama i pticama, te na bakterijama. Uvjeti oslabljenog magnetskog polja smanjuju uspjeh metaboličkih procesa u pokusnim pticama i miševima, a bakterije naglo zaustavljaju razmnožavanje. S produženim deficitom polja, živa tkiva prolaze nepovratne promjene.

Radi se protiv borbe protiv svih takvih fenomena i brojnih negativnih posljedica koje su im uzrokovale da se magnetoterapija primjenjuje kao takva. Čini se da u današnje vrijeme sve korisne osobine magneta još nisu proučavane u odgovarajućem stupnju. Pred liječnicima ima mnogo zanimljivih otkrića i novih zbivanja.