IMN
Selitämme, mikä on magneetti, mitkä ovat sen ominaisuudet ja miten ne toimivat. Lisäksi sen luokittelu, magneettikenttä ja sovellukset.
Mikä on magneetti?
Minkä tahansa materiaalin runko, joka pystyy tuottamaan magneettikentän ja houkuttelemaan itsensä tai vetäytymään toiseen magneettiin mitä tahansa muuta raudan, koboltin tai muiden metallien runkoa kohti, tunnetaan magneettina. ferromagneettisia. Se on materiaalia, jolla on luonnolliset tai keinotekoiset ferromagneettiset ominaisuudet ja joka tuottaa jatkuvan magneettikentän.
Magneetit ovat joitain ensimmäisistä ilmenemismuodoista, jotka ihminen havaitsi magnetiikasta, joka tunnetaan klassisesta antiikista lähtien, mutta ymmärrettiin vasta äskettäin 1800-luvulla, kun saatiin tietää, että suurin A tunnetuista elementeistä ja yhdisteistä osoitti tiettyä magneettitasoa. Nykyään tiedetään myös, että tietyt sähkön käyttötavat voivat myös tuottaa magneettikenttiä, ns. Sähkömagneetti.
Katso myös: Sähköstatiikka.
Magneetin ominaisuudet
Magneetit ovat magneettisesti varautuneita kappaleita, jotka synnyttävät niiden ympärille magneettikentän, joka on suunnattu kahden navan perusteella: negatiivinen (etelä) ja positiivinen (pohjoinen) . Nämä pylväät houkuttelevat vastakkaisilla puolillaan (positiivinen-negatiivinen), mutta hylkivät ikäisensä (positiivinen-positiivinen tai negatiivinen-negatiivinen). Linjaa, joka yhdistää molemmat navat, kutsutaan magneettiseksi akseliksi.
Magneettien magneettiset ominaisuudet pysyvät ennallaan, ellei niitä kohdisteta vastakkaisilla magneettisilla voimilla, niiden lämpötila nousee (Curie-lämpötilan tai Curie-pisteen yläpuolella, erilaiset elementistä riippuen) ) tai jos ne ovat alttiina voimakkaille tai voimakkaille iskuille. Toisaalta nämä ominaisuudet voidaan väliaikaisesti siirtää herkälle materiaalille kosketuksella (magnetointi).
Kuinka magneetit toimivat?
Magneettien magneettisuus on aineen muodostavien elektronien (alaatomiset hiukkaset, joilla on negatiivinen varaus) tiettyjen järjestelyjen tuote, jotka ovat suunnatut saman suunnan ympäri, johtaen tasaiseen sähkövirtaan. Tästä syystä energian lisääminen aineeseen (vastakkaisen tyyppinen voimakas magnetismi tai lämpö, joka nostaa lämpötilaa paljon) tuhoaa magneettisuuden, koska se muuttaa elektronien herkkää tasapainoa.
Indusoitujen magneettien (magnetoituneiden aineiden) tapauksessa vaikutus on samanlainen: kun ne altistetaan magneettikentälle kosketuksella, niiden elektronit järjestetään samaan suuntaan ja toistavat magneettikentän jonkin aikaa.
Tyypit magneetteja
Magneetteja on kolme tyyppiä, jotka luokitellaan luonteensa mukaan:
- Luonnolliset magneetit Koostuvat yleensä magnetiitin (ferrofeliitin tai morfoliitin, joka koostuu rautaoksideista) ja muiden maan mineraalien seoksista, niillä on luonnollisesti magneettiset ominaisuutensa. Magnetiitin pääasialliset esiintymät ovat Ruotsissa (Falun, Dalarnan maakunta), Norjassa (Arendal), Ranskassa (Plestin-les-Gréves, Bretagne) ja Portugalissa (Sao Bartolomé, Nazaré).
- Pysyvät keinotekoiset magneetit. Magnetismille herkät materiaalit, jotka magnetiitilla hankautumisen jälkeen toistuvat ferromagneettisista ominaisuuksistaan pitkään, kunnes lopulta häviävät.
- Väliaikaiset keinotekoiset magneetit. Magnetismille herkät materiaalit, jotka magnetiitilla hieronnan jälkeen toistuvat ferromagneettisista ominaisuuksistaan vain hyvin lyhyen ajan.
- Sähkömagneetit. Ne ovat käämejä, joiden läpi sähkö kiertää, muodostaen sen ympärille sähkökentän, jolla on myös magneettisiä ominaisuuksia. Nämä ominaisuudet kestävät vain niin kauan kuin sähkö kiertää ja katoavat erittäin nopeasti ajan myötä.
Magneetin magneettikenttä
Magneettikenttä on avaruusalue magneetin ympärillä, jossa sen magneettiset voimat ilmenevät ja toimivat, vuorovaikutuksessa (houkuttelemalla tai hylkäämällä) ferromagneettiset esineet ja muut kentän sisällä olevat magneetit.
Sitä edustavat yleensä voimalinjat, jotka ovat kaarevia nuoleja, jotka osoittavat kentän magneettisen voiman vektorisuunnan. Näiden viivojen muoto ja suunta riippuvat magneetin muodosta ja niiden voimakkuus on suurin napojen alueella.
Maapallollamme on magneettikenttä, joka on samanlainen kuin magneetteilla, koska sen valurautaydin antaa sille mahdollisuuden luoda magneetti ympärilleen. Tästä syystä kompassin neulat ovat linjassa pohjoisnavan kanssa. Lisäksi tämän maan magneettikenttä puolustaa meitä auringon sähkömagneettisilta päästöiltä, jotka tunnetaan nimellä "aurinkotuuli".
Magneettisovellukset
Magneetit ovat olleet sivilisaatiossa monenlaisia muinaisista ajoista lähtien ja ovat nykyään korvaamaton elementti elektroniikassa ja sähkössä. Jotkut sen tunnetuimmista sovelluksista ovat:
- Magneettinauhojen valmistus. Elektroniikka- ja tietokoneteollisuudessa magneettisuus sallii tietojen tallentamisen rautaoksidien kautta, joiden hiukkaset, jotka ovat herkkiä lajittelulle magneettikentän avulla Ne voidaan lukea binaarikoodilla.
- Sähkömuuntajat. Käämejä ja sähkömagneetteja käyttämällä sähkövirta voidaan moduloida nopeasti muuttamaan sähkömagneettisia kenttiä. Tämä periaate on perusta nykyaikaisessa sähkönsiirrossa, ja sitä sovelletaan myös radioihin, kaiuttimiin ja muihin laitteisiin.
- Vaihtomoottorit. Nämä moottorit ovat eräänlainen sähkömagneetti, koska pyörivät magneetit mobilisoivat roottorit magneettikentänsä kanssa.
- Magneettinen jousitus. Suuria ja voimakkaita magneetteja käytetään junien ja muiden kulkuneuvojen magneettiseen ripustamiseen, samoin kuin teollisuusmagneettisiin verkkoihin.
- Käsityön käyttö Magneetit kiinnitetään yleensä erilaisiin myytäviin käsityöihin tai turistimuistoihin sillä lähtökohdalla, että palatessaan turistit sijoittavat sen jääkaapinsa metallipinnalle.
