Magnetite kasutamine. Püsimagnetite kasutamine elektrotehnikas ja energeetikas

Kohe töö alguses on kasulik anda mõned definitsioonid ja selgitused.

Kui mõnes kohas mõjutab laenguga liikuvaid kehasid jõud, mis ei mõju seisvatele või laenguta kehadele, siis öeldakse, et on olemas magnetväli üks üldisemaid vormeelektromagnetväli.

On kehasid, mis suudavad tekitada enda ümber magnetvälja (ja sellist keha mõjutab ka magnetvälja jõud), väidetavalt on nad magnetiseeritud ja neil on magnetmoment, mis määrab keha omaduse tekitada magnetväli. Selliseid kehasid nimetatakse magnetid.

Tuleb märkida, et erinevad materjalid reageerivad välisele magnetväljale erinevalt.

On materjale, mis nõrgendavad enda sees oleva välisvälja mõju- paramagnetid ja välisvälja tugevdamine enda sees- diamagnetid.

On materjale, millel on tohutu võime (tuhandeid kordi) enda sees olevat välisvälja tugevdada - raud, koobalt, nikkel, gadoliinium, nende metallide sulamid ja ühendid, neid nimetatakse.- ferromagnetid.

Ferromagnetite hulgas on materjale, mis pärast piisavalt tugeva välise magnetväljaga kokkupuudet muutuvad ise magnetiteks - need onkõvad magnetmaterjalid.

On materjale, mis koondavad endasse välise magnetvälja ja toimides käituvad nagu magnetid; aga kui välisväli kaob, ei muutu need magnetiteks – see onpehmed magnetmaterjalid

SISSEJUHATUS

Oleme magnetiga harjunud ja suhtume sellesse pisut alandlikult kui koolifüüsikatundide aegunud atribuuti, vahel isegi aimamata, kui palju magneteid meie ümber on. Meie korterites on kümneid magneteid: elektripardlites, kõlarites, magnetofonides, kellades, naelapurkides, lõpuks. Me ise oleme samuti magnetid: meis voolavad biovoolud tekitavad meie ümber veidrat magnetiliste jõujoonte mustrit. Maa, millel me elame, on hiiglaslik sinine magnet. Päike on kollane plasmapall – veelgi uhkem magnet. Teleskoopidega vaevu eristatavad galaktikad ja udukogud on magnetid, mille suurus on arusaamatu. Termotuumasüntees, magnetodünaamiline energiatootmine, laetud osakeste kiirendamine sünkrotronides, uppunud laevade taastumine – kõik need on valdkonnad, kus on vaja grandioosseid, seninägematuid magneteid. Tugevate, ülitugevate, ülitugevate ja veelgi tugevamate magnetväljade loomise probleem on muutunud tänapäeva füüsika ja tehnoloogia üheks peamiseks probleemiks.

Magnet on inimestele teada olnud juba ammusest ajast. Oleme saanud viiteid

magnetitest ja nende omadustest teostesThales Miletosest (ca 600 eKr) ja Platon (427-347 eKr). Sõna "magnet" tekkis seetõttu, et kreeklased avastasid Magneesias (Tessaalias) looduslikud magnetid.

Looduslikke (või looduslikke) magneteid leidub looduses magnetmaakide hoiuste kujul. Tartu ülikoolis on teadaolevalt suurim looduslik magnet. Selle mass on 13 kg ja see suudab tõsta 40 kg koormust.

Kunstlikud magnetid on inimese loodud magnetid erinevate põhjalferromagnetid. Niinimetatud "pulber" magnetid (valmistatud rauast, koobaltist ja mõnest muust lisandist) suudavad hoida enda kaalust rohkem kui 5000 korda suuremat koormust.

FROM Tehismagneteid on kahte erinevat tüüpi:

Üks on nnpüsimagnetidvalmistatud "kõva magnet» materjalid. Nende magnetilised omadused ei ole seotud väliste allikate ega voolude kasutamisega.

Teine tüüp hõlmab südamikuga niinimetatud elektromagneteid alates " pehme magnetiline» nääre. Nende tekitatud magnetväljad on tingitud peamiselt sellest, et südamikku katva mähise juhtmest läbib elektrivool.

1600. aastal ilmus Londonis kuningliku arsti W. Gilberti raamat “Magnetist, magnetkehadest ja suurest magnetist – Maast”. See töö oli meile teadaolev esimene katse uurida magnetnähtusi teaduse seisukohast. See töö sisaldab tol ajal kättesaadavat teavet elektri ja magnetismi kohta, aga ka autori enda katsete tulemusi.

Kõigest, millega inimene kokku puutub, püüab ta ennekõike saada praktilist kasu. Ei möödunud seda saatust ja magnetit

Püüan oma töös jälgida, kuidas inimesed kasutavad magneteid mitte sõjaks, vaid rahumeelsetel eesmärkidel, sealhulgas magnetite kasutamine bioloogias, meditsiinis ja igapäevaelus.

MAGNETITE KASUTAMINE.

KOMPASS, seade horisontaalsete suundade määramiseks maapinnal. Seda kasutatakse mere, õhusõiduki, maismaasõiduki liikumissuuna määramiseks; jalakäija liikumissuund; juhised mõne objekti või maamärgini. Kompassid jagunevad kahte põhiklassi: magnetkompassid, nagu nooled, mida kasutavad topograafid ja turistid, ja mittemagnetilised kompassid, nagu gürokompass ja raadiokompass.

11. sajandiks viitab hiinlaste Shen Kua ja Chu Yu sõnumile looduslikest magnetitest kompasside valmistamisest ja nende kasutamisest navigatsioonis. Kui a

looduslikust magnetist valmistatud pikk nõel on tasakaalustatud teljele, mis võimaldab sellel vabalt horisontaaltasandil pöörelda, see on alati ühe otsaga põhja poole ja teisega lõuna poole. Märkides põhja suunava otsa, saad sellise kompassi abil määrata suunad.

Magnetefektid olid koondunud sellise nõela otstesse ja seetõttu nimetati neid poolusteks (vastavalt põhja- ja lõunaosa).

Magneti peamine kasutusala on elektrotehnikas, raadiotehnikas, mõõteriistades, automaatikas ja telemehaanikas. Siin kasutatakse ferromagnetilisi materjale magnetahelate, releede jms valmistamiseks.

1820. aastal avastas G. Oersted (1777–1851), et vooluga juht mõjub magnetnõelale, pöörates seda. Sõna otseses mõttes nädal hiljem näitas Ampere, et kaks paralleelset juhti vooluga samas suunas tõmbavad teineteist. Hiljem pakkus ta välja, et kõik magnetnähtused on tingitud vooludest ja püsimagnetite magnetilised omadused on seotud nende magnetite sees pidevalt ringlevate vooludega. See eeldus on täielikult kooskõlas tänapäevaste ideedega.

Elektrimasinate generaatorid ja elektrimootorid -pöörlevad masinad, mis muudavad kas mehaanilise energia elektrienergiaks (generaatorid) või elektrienergia mehaaniliseks energiaks (mootorid). Generaatorite töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel: magnetväljas liikuvas juhtmes indutseeritakse elektromotoorjõud (EMF). Elektrimootorite tegevus põhineb asjaolul, et põikmagnetvälja asetatud voolu juhtivale juhtmele mõjub jõud.

Magnetoelektrilised seadmed.Sellised seadmed kasutavad liikuva osa mähise keerdudes magnetvälja ja voolu koosmõju jõudu, kaldudes viimast pöörama.

Induktsioon elektriarvestid. Induktsioonmõõtur pole midagi muud kui väikese võimsusega vahelduvvoolumootor, millel on kaks mähist – voolumähis ja pingemähis. Mähiste vahele asetatud juhtiv ketas pöörleb pöördemomendi toimel, mis on võrdeline sisendvõimsusega. Seda momenti tasakaalustavad püsimagneti poolt kettas indutseeritud voolud, nii et ketta pöörlemiskiirus on võrdeline tarbitava võimsusega.

Elektriline käekelltoiteallikaks miniatuurne aku. Nende tööks on vaja palju vähem osi kui mehaanilistel kelladel; Näiteks tüüpilisel kaasaskantaval elektrikellal on kaks magnetit, kaks induktiivpoolit ja transistor.

Lukk - mehaaniline, elektriline või elektrooniline seade, mis piirab millegi volitamata kasutamist. Lukku saab käivitada teatud isiku käes oleva seadme (võtme), selle isiku sisestatud teabe (digitaalne või tähestikuline kood) või selle isiku mõne individuaalse tunnuse (näiteks võrkkesta muster) abil. Tavaliselt ühendab lukk ajutiselt ühes seadmes kaks sõlme või kaks osa üksteisega. Enamasti on lukud mehaanilised, kuid üha enam kasutatakse elektromagnetlukke.

Magnetlukud. Mõnede mudelite silindrilukud kasutavad magnetelemente. Lukk ja võti on varustatud vastukodeeritud püsimagnetikomplektidega. Kui õige võti lukuauku sisestada, tõmbab see ligi ja seab luku sisemised magnetelemendid paika, mis võimaldab lukku avada.

Dünamomeeter - mehaaniline või elektriline instrument masina, tööpingi või mootori veojõu või pöördemomendi mõõtmiseks.

Piduridünamomeetridon mitmesuguseid kujundusi; nende hulka kuuluvad näiteks Prony pidur, hüdraulilised ja elektromagnetilised pidurid.

Elektromagnetiline dünamomeetersaab valmistada väikemootorite omaduste mõõtmiseks sobiva miniseadme kujul.

Galvanomeeter - tundlik seade nõrkade voolude mõõtmiseks. Galvanomeeter kasutab pöördemomenti, mis tekib hobuserauakujulise püsimagneti ja väikese voolu juhtiva mähise (nõrk elektromagneti) koosmõjul, mis on riputatud magneti pooluste vahelises pilus. Pöördemoment ja seega ka pooli läbipaine on võrdeline õhupilu voolu ja kogu magnetilise induktsiooniga, nii et instrumendi skaala on mähise väikeste kõrvalekalletega peaaegu lineaarne. Sellel põhinevad seadmed on kõige levinumad seadmete tüübid.

Valmistatavate seadmete valik on lai ja mitmekesine: jaotuskilbid alalis- ja vahelduvvooluks (magnetoelektrilised, magnetoelektrilised alaldiga ja elektromagnetsüsteemid), kombineeritud seadmed, ampervoltmeetrid, autode elektriseadmete diagnoosimiseks ja reguleerimiseks, elektriseadmete temperatuuri mõõtmiseks. lamedad pinnad, seadmed kooliklasside sisustamiseks, testrid ja erinevate elektriliste parameetrite arvestid

Abrasiivide tootmine - väikesed, kõvad, teravad osakesed, mida kasutatakse vabal või seotud kujul mitmesuguste materjalide ja nendest valmistatud toodete (suurtest terasplaatidest vineerilehtede, optiliste klaaside ja arvutikiipideni) mehaaniliseks töötlemiseks (sh vormimine, koorimine, lihvimine, poleerimine). Abrasiivid on kas looduslikud või kunstlikud. Abrasiivide toime seisneb osa materjali eemaldamises töödeldud pinnalt.Kunstlike abrasiivide valmistamisel settib segus olev ferrosilikoon ahju põhja, kuid väike kogus seda kinnitub abrasiivi sisse ja eemaldatakse hiljem magnetiga.

Aine magnetilisi omadusi kasutatakse teaduses ja tehnoloogias laialdaselt erinevate kehade ehituse uurimise vahendina. Nii tekkiski teadus:

Magnetokh ja mia (magnetokeemia) - füüsikalise keemia osa, mis uurib ainete magnetiliste ja keemiliste omaduste seost; lisaks uurib magnetokeemia magnetväljade mõju keemilistele protsessidele. magnetokeemia põhineb kaasaegsel magnetnähtuste füüsikal. Magnetiliste ja keemiliste omaduste vaheliste seoste uurimine võimaldab selgitada aine keemilise struktuuri tunnuseid.

Magnetvigade tuvastamine, meetod defektide otsimiseks, mis põhineb ferromagnetilistest materjalidest valmistatud toodete defektide kohtades tekkivate magnetvälja moonutuste uurimisel.

. Mikrolainetehnoloogia

Ülikõrge sagedusvahemik (SHF) - elektromagnetilise kiirguse sagedusvahemik (100¸ 300 000 miljonit hertsi), mis asub ülikõrgete televisioonisageduste ja kaug-infrapuna sageduste vahelises spektris

Ühendus. Mikrolaine raadiolaineid kasutatakse sidetehnoloogias laialdaselt. Lisaks erinevatele sõjaväe raadiosüsteemidele on kõigis maailma riikides arvukalt kaubanduslikke mikrolaineühendusi. Kuna sellised raadiolained ei järgi maapinna kumerust, vaid levivad sirgjooneliselt, koosnevad need sideühendused tavaliselt mäetippudele või raadiotornidesse umbes 50 km intervalliga paigaldatud releejaamadest.

Toidukaupade kuumtöötlus.Mikrolainekiirgust kasutatakse toiduainete kuumtöötlemiseks kodus ja toiduainetööstuses. Võimsate vaakumtorude tekitatud energiat saab koondada väikeses mahus toodete ülitõhusaks küpsetamiseks nn. mikrolaineahjud või mikrolaineahjud, mida iseloomustab puhtus, müramatus ja kompaktsus. Selliseid seadmeid kasutatakse lennukite kambüüsides, raudteevagunites ja müügiautomaatides, kus on vaja kiirtoidu valmistamist ja küpsetamist. Tööstus toodab ka kodumajapidamises kasutatavaid mikrolaineahju.

Kiired edusammud mikrolainetehnoloogia vallas on suuresti seotud spetsiaalsete elektrovaakumseadmete – magnetroni ja klystroni – leiutamisega, mis on võimelised genereerima suurel hulgal mikrolaineenergiat. Tavalisel vaakumtrioodil põhinev ostsillaator, mida kasutatakse madalatel sagedustel, osutub mikrolainealas väga ebaefektiivseks.

Magnetron. Enne Teist maailmasõda Suurbritannias leiutatud magnetronis need puudused puuduvad, kuna aluseks võetakse täiesti erinev lähenemine mikrolainekiirguse tekitamisele - õõnsusresonaatori põhimõte.

Magnetronil on mitu õõnsusresonaatorit, mis on paigutatud sümmeetriliselt keskel asuva katoodi ümber. Instrument asetatakse tugeva magneti pooluste vahele.

Rändlaine lamp (TWT).Teine elektrovaakumseade elektromagnetlainete tekitamiseks ja võimendamiseks mikrolainepiirkonnas on liikuva laine lamp. See on õhuke evakueeritud toru, mis on sisestatud fokuseerivasse magnetmähisesse.

osakeste kiirendaja, installatsioon, milles elektri- ja magnetväljade abil saadakse soojusenergiast palju suurema energiaga suunatud elektronide, prootonite, ioonide ja muude laetud osakeste kiiri.

Kaasaegsetes kiirendites kasutatakse arvukalt ja mitmekesist tehnikat, sh. võimsad täppismagnetid.

Meditsiinilises teraapias ja diagnostikaskiirendid mängivad olulist praktilist rolli. Paljude haiglate üle maailma on tänapäeval käsutuses väikesed elektronide lineaarsed kiirendid, mis tekitavad kasvajaravis kasutatavaid intensiivseid röntgenikiirgusid. Vähemal määral kasutatakse prootonkiire tekitavaid tsüklotroneid või sünkrotroneid. Prootonite eelis kasvajaravis röntgenikiirguse ees on lokaliseeritud energia vabanemine. Seetõttu on prootonteraapia eriti efektiivne aju- ja silmakasvajate ravis, mil ümbritsevate tervete kudede kahjustus peaks olema võimalikult minimaalne.

Erinevate teaduste esindajad arvestavad oma uurimistöös magnetväljadega. Füüsik mõõdab aatomite ja elementaarosakeste magnetvälju, astronoom uurib kosmiliste väljade rolli uute tähtede tekkimise protsessis, geoloog kasutab Maa magnetvälja anomaaliaid magnetmaakide lademete leidmiseks ning viimasel ajal bioloogia. on aktiivselt tegelenud ka magnetite uurimise ja kasutamisega.

bioloogiateadusesimene poolaeg XX sajandil kirjeldas enesekindlalt elutähtsaid funktsioone, üldse mitte arvestades mingite magnetväljade olemasolu. Pealegi pidasid mõned bioloogid vajalikuks rõhutada, et isegi tugev tehismagnetväli ei avalda bioloogilistele objektidele mingit mõju.

Entsüklopeediates ei räägitud midagi magnetvälja mõjust bioloogilistele protsessidele. Kogu maailma teaduskirjanduses ilmus igal aastal üksikuid positiivseid kaalutlusi magnetväljade ühe või teise bioloogilise mõju kohta. See nõrk oja ei suutnud aga umbusalduse jäämäge sulatada isegi probleemi sõnastuses endas... Ja järsku muutus oja mässuliseks ojaks. Magnetobioloogiliste väljaannete laviin, mis justkui mingist tipust murdub, on alates 60. aastate algusest pidevalt kasvanud ja uputanud skeptilisi väiteid.

Alkeemikutelt XVI sajandil ja kuni tänapäevani on magneti bioloogiline mõju korduvalt leidnud austajaid ja kriitikuid. Korduvalt mitme sajandi jooksul täheldati magneti ravitoimes huvipakkuvaid hüppeid ja langusi. Selle abiga püüdsid nad ravida (ja mitte edutult) närvihaigusi, hambavalu, unetust, maksa- ja maovalu – sadu haigusi.

Meditsiinilistel eesmärkidel hakati magnetit kasutama, tõenäoliselt varem kui põhipunktide määramiseks.

Kohaliku välise abinõuna ja amuletina oli magnet väga populaarne hiinlaste, hindude, egiptlaste ja araablaste seas. KREEKID, roomlased jne. Selle raviomadusi mainivad oma kirjutistes filosoof Aristoteles ja ajaloolane Plinius.

Teisel poolajal XX sajandil on laialt levinud magnetkäevõrud, millel on soodne mõju vererõhu häiretega (hüpertensioon ja hüpotensioon) patsientidele.

Lisaks püsimagnetitele kasutatakse ka elektromagneteid. Neid kasutatakse ka paljude teaduse, tehnika, elektroonika, meditsiini probleemide lahendamiseks (närvihaigused, jäsemete veresoonte haigused, südame-veresoonkonna haigused, vähid).

Kõige rohkem kipuvad teadlased arvama, et magnetväljad suurendavad keha vastupanuvõimet.

On olemas elektromagnetilised verekiiruse mõõtjad, miniatuursed kapslid, mida saab väliseid magnetvälju kasutades liigutada läbi veresoonte, et neid laiendada, võtta teatud teelõikudel proove või, vastupidi, lokaalselt kapslitest erinevaid ravimeid eemaldada.

Metalliosakeste silmast eemaldamise magnetmeetodit kasutatakse laialdaselt.

Enamik meist on tuttav südame töö uurimisega elektriliste andurite – elektrokardiogrammi – abil. Südame poolt tekitatud elektriimpulsid tekitavad südames magnetvälja, mis max väärtused on 10-6 Maa magnetvälja tugevus. Magnetokardiograafia väärtus seisneb selles, et see annab teavet südame elektriliselt "vaiksete" piirkondade kohta.

Tuleb märkida, et bioloogid paluvad nüüd füüsikutel esitada teooria magnetvälja bioloogilise toime esmase mehhanismi kohta ja vastuseks nõuavad füüsikud bioloogidelt rohkem kontrollitud bioloogilisi fakte. On ilmne, et erinevate spetsialistide tihe koostöö on edukas.

Magnetobioloogilisi probleeme ühendav oluline lüli on närvisüsteemi reaktsioon magnetväljadele. Aju on see, mis esmalt reageerib väliskeskkonna muutustele. Just selle reaktsioonide uurimine on paljude magnetobioloogia probleemide lahendamise võti.

Lihtsaim järeldus, mida ülaltoodust saab teha, on see, et inimtegevuses pole ühtegi valdkonda, kus magneteid ei kasutataks.

Viited:

  1. TSB, teine ​​trükk, Moskva, 1957
  2. Kholodov Yu.A. “Mees magnetvõrgus”, “Teadmised”, Moskva, 1972
  3. Materjalid Interneti-entsüklopeediast
  4. Putilov K.A. "Füüsika kursus", "Physmatgiz", Moskva, 1964.
  • Ø Magnetkandja: VHS-kassetid sisaldavad magnetlindi rullikuid. Video- ja heliteave on kodeeritud lindil olevale magnetkattele. Ka arvuti diskettidel ja kõvaketastel salvestatakse andmed õhukesele magnetkattele. Andmekandjad ei ole siiski rangelt magnetid, kuna need ei tõmba objekte ligi. Kõvaketaste magneteid kasutatakse ajami- ja positsioneerimismootorites.
  • • Krediit-, deebet- ja sularahaautomaadid: kõigil neil kaartidel on ühel küljel magnetriba. See riba kodeerib teabe, mis on vajalik finantsasutusega ühenduse loomiseks ja nende kontodega linkimiseks.
  • • Tavalised telerid ja arvutimonitorid: elektronkiiretoru sisaldavad telerid ja arvutimonitorid kasutavad elektronkiire juhtimiseks ja ekraanile kujutise moodustamiseks elektromagneti. Plasmapaneelid ja LCD monitorid kasutavad muid tehnoloogiaid.
  • • Valjuhääldid ja mikrofonid: enamik kõlareid kasutab püsimagnetit ja voolumähist elektrienergia (signaali) muundamiseks mehaaniliseks energiaks (liikumine, mis tekitab heli). Mähis on mähitud poolile, mis on kinnitatud hajuti külge ja läbi selle voolab vahelduvvool, mis interakteerub püsimagneti väljaga.
  • Ш Teine näide magnetite kasutamisest helitehnikas on elektrofoni helipeas ja kassettmakkides säästliku kustutuspeana.
  • Ш Raskete mineraalide magneteraldaja
  • • Elektrimootorid ja generaatorid: mõned elektrimootorid (nt valjuhääldid) põhinevad elektromagneti ja püsimagneti kombinatsioonil. Nad muudavad elektrienergia mehaaniliseks energiaks. Generaator seevastu muudab mehaanilise energia elektrienergiaks, liigutades juhti läbi magnetvälja.
  • Ш Trafod: seadmed elektrienergia edastamiseks kahe elektriliselt isoleeritud, kuid magnetiliselt ühendatud traadi mähise vahel.
  • SH-magneteid kasutatakse polariseeritud releedes. Sellised seadmed mäletavad oma olekut väljalülitamise hetkel.
  • Ø Kompassid: kompass (või merekompass) on magnetiseeritud osuti, mis võib vabalt pöörata ja orienteerub magnetvälja, kõige sagedamini Maa magnetvälja suunas.
  • Kunst: Vinüülmagnetlehti saab kinnitada maalidele, fotodele ja muudele dekoratiivesemetele, võimaldades neid kinnitada külmikute ja muude metallpindade külge.
  • Ш Mänguasjades kasutatakse sageli magneteid. M-TIC kasutab metallkeradega ühendatud magnetvardaid
  • SH mänguasjad: arvestades nende võimet taluda gravitatsiooni lähedalt, kasutatakse magneteid sageli lõbusate efektidega laste mänguasjades.
  • Ш Magneteid saab kasutada ehete valmistamiseks. Kaelakeedel ja käevõrudel võib olla magnetsulgur või need võivad olla valmistatud täielikult ühendatud magnetitest ja mustadest helmestest.
  • • Magnetid võivad kinni püüda magnetilisi esemeid (raudnaelad, klambrid, klambrid, kirjaklambrid), mis on kas liiga väikesed, raskesti ligipääsetavad või liiga õhukesed, et neid sõrmedega hoida. Mõned kruvikeerajad on selleks spetsiaalselt magnetiseeritud.
  • Ш Magneteid saab kasutada vanametalli töötlemisel magnetiliste metallide (raud, teras ja nikkel) eraldamiseks mittemagnetilistest (alumiinium, värvilised sulamid jne). Sama ideed saab kasutada ka nn "Magnetikatses", mille käigus kontrollitakse magnetiga autokere, et tuvastada klaaskiu või plastpahtli abil remonditud kohad.
  • Ш Maglev: magnetvedrustusega rong, mida juhivad ja juhivad magnetjõud. Selline rong, erinevalt traditsioonilistest rongidest, ei puuduta liikumise ajal rööpa pinda. Kuna rongi ja sõidupinna vahel on tühimik, on hõõrdumine välistatud ja ainsaks pidurdusjõuks on tõmbejõud.
  • Ш Mööbliuste kinnitamisel kasutatakse magneteid.
  • Ш Kui magnetid on asetatud käsnadesse, saab nende käsnadega pesta õhukesi mittemagnetilisi materjale korraga mõlemalt poolt ja üks pool võib olla raskesti ligipääsetav. See võib olla näiteks akvaariumi või rõdu klaas.
  • Ш Magneteid kasutatakse pöördemomendi "läbi" edastamiseks seinast, milleks võib olla näiteks elektrimootori suletud anum. Nii korraldati SDV mänguasi "allveelaev".
  • Ш Spetsiaalsetes asendiandurites kasutatakse magneteid koos pilliroolülitiga. Näiteks külmiku ukseandurites ja valvesignalisatsioonides.
  • Ш Võlli nurkasendi või nurkkiiruse määramiseks kasutatakse magneteid koos Halli anduriga.
  • Ш Kaare kustutamise kiirendamiseks kasutatakse sädemevahedes magneteid.
  • Ш Magneteid kasutatakse mittepurustavates katsetes magnetosakeste meetodil (MPC)
  • Ш Magneteid kasutatakse radioaktiivse ja ioniseeriva kiirguse kiirte kõrvalejuhtimiseks, näiteks kaamerates vaatlemisel.
  • Ш Magneteid kasutatakse kõrvalekalduva nõelaga näidikuseadmetes, näiteks ampermeeter. Sellised seadmed on väga tundlikud ja lineaarsed.
  • Ш Magneteid kasutatakse mikrolaineventiilides ja tsirkulatsioonipumpades.
  • Ш Magnette kasutatakse elektronkiire trajektoori reguleerimiseks katoodkiiretorude kõrvalekaldesüsteemi osana.
  • Enne energia jäävuse seaduse avastamist tehti palju katseid kasutada magneteid "igiliikuri" ehitamiseks. Inimesi tõmbas püsimagneti magnetvälja näiliselt ammendamatu energia, mis on tuntud juba väga pikka aega. Kuid tööplaani ei ehitatud kunagi.

Üks hämmastavamaid loodusnähtusi on magnetismi ilming mõnes materjalis. Püsimagnetid on tuntud juba iidsetest aegadest. Enne suuri avastusi elektrivaldkonnas kasutasid erinevate rahvaste arstid meditsiinis aktiivselt püsimagneteid. Need jõudsid inimesteni maa sisikonnast magnetilise rauamaagi tükkidena. Aja jooksul õppisid inimesed looma tehismagneteid, asetades rauasulamist tooted looduslike magnetvälja allikate kõrvale.

Magnetismi olemus

Magneti omaduste demonstreerimine metallesemete enda poole tõmbamisel inimestes tekitab küsimuse: mis on püsimagnetid? Mis on sellise nähtuse olemus nagu metallesemete tõukejõu ilmnemine magnetiidi suunas?

Esimese seletuse magnetismi olemuse kohta andis oma hüpoteesis suur teadlane Ampère. Igal juhul voolavad erineva tugevusega elektrivoolud. Muidu nimetatakse neid amprivooludeks. Ümber oma telje pöörlevad elektronid tiirlevad ka ümber aatomi tuuma. Tänu sellele tekivad elementaarsed magnetväljad, mis omavahel suheldes moodustavad aine üldvälja.

Potentsiaalsetes magnetiitides on välismõju puudumisel aatomvõre elementide väljad orienteeritud juhuslikult. Väline magnetväli “ehitab” materjali struktuuri mikrovälju rangelt määratletud suunas. Magnetiidi vastasotste potentsiaalid tõrjuvad üksteist. Kui läheneda kahe riba-PM-i samadele poolustele, tunnevad inimkäed liikumisele vastupanu. Erinevad poolused kipuvad üksteise külge.

Kui teras või rauasulam asetatakse välisesse magnetvälja, on metalli sisemised väljad suunatud rangelt ühes suunas. Selle tulemusena omandab materjal püsimagneti (PM) omadused.

Kuidas näha magnetvälja

Magnetvälja struktuuri visuaalseks tunnetamiseks piisab lihtsa katse läbiviimisest. Selleks võtke kaks magnetit ja väikesed metallist laastud.

Tähtis! Igapäevaelus leidub püsimagneteid kahel kujul: sirge riba ja hobuseraua kujul.

Olles katnud riba PM paberilehega, valatakse sellele raudviilud. Osakesed joonduvad koheselt piki magnetvälja jooni, mis annab selle nähtuse visuaalse esituse.

Magnetite tüübid

Püsimagnetid jagunevad kahte tüüpi:

  • loomulik;
  • kunstlik.

loomulik

Looduses on looduslik püsimagnet rauamaagi killu kujul olev fossiil. Magnetkivimil (magnetiidil) on igal rahval oma nimi. Kuid igas nimes on selline asi nagu "armastav", "atraktiivne metall". Magnitogorski nimi tähendab linna asukohta loodusliku magnetiidi mäemaardlate kõrval. Aastakümneid tegeleti siin aktiivse magnetmaagi kaevandamisega. Magnetic Mountainist pole tänapäeval midagi alles. See oli loodusliku magnetiidi väljatöötamine ja kaevandamine.

Kuni inimkond saavutas teaduse ja tehnoloogilise progressi õige taseme, teenisid looduslikud püsimagnetid erinevate lõbude ja trikkide jaoks.

kunstlik

Kunstlikud PM-id saadakse erinevatel metallidel ja nende sulamitel välise magnetvälja indutseerimisel. Märgati, et mõned materjalid säilitavad omandatud välja pikka aega – neid nimetatakse tahkemagnetiteks. Materjale, mis kaotavad kiiresti püsimagneti omadused, nimetatakse pehmeteks magnetiteks.

Tehase tootmise tingimustes kasutatakse keerulisi metallisulameid. Sulami "magnico" struktuur sisaldab rauda, ​​niklit ja koobaltit. Alnico sulam sisaldab raua asemel alumiiniumi.

Nendest sulamitest valmistatud tooted interakteeruvad võimsate elektromagnetväljadega. Selle tulemusena saadakse üsna võimsad PM-id.

Püsimagnetite rakendused

PM ei oma tähtsust erinevates inimtegevuse valdkondades. Sõltuvalt kasutusalast on PM-del erinevad omadused. Hiljuti on aktiivselt kasutatud peamist magnetsulamitNdFeBkoosneb järgmistest keemilistest elementidest:

  • "Nd" - niodium,
  • "Fe" - raud,
  • "B" - boor.

Alad, kus kasutatakse püsimagneteid:

  1. Ökoloogia;
  2. galvaniseerimine;
  3. Ravim;
  4. Transport;
  5. Arvutitehnoloogiad;
  6. Kodumasinad;
  7. Elektrotehnika.

Ökoloogia

Välja on töötatud ja töötavad erinevad tööstusjäätmete käitlussüsteemid. Magnetsüsteemid puhastavad vedelikke ammoniaagi, metanooli ja muude ainete tootmisel. Magnetpüüdurid “valivad” voolust välja kõik rauda sisaldavad osakesed.

Rõngakujulised PM-id paigaldatakse gaasikanalite sisse, mis vabastavad gaasilistest heitgaasidest ferromagnetilistest lisanditest.

Separaatoriga magnetpüüdjad valivad aktiivselt välja metalli sisaldavad jäätmed konveierliinidel tehisjäätmete töötlemiseks.

Galvaneerimine

Galvaaniline tootmine põhineb laetud metalliioonide liikumisel alalisvooluelektroodide vastaspoolustele. PM-id mängivad galvaanilises basseinis tootehoidjate rolli. Galvaaniliste protsessidega tööstuslikes paigaldistes paigaldatakse ainult NdFeB magnetid.

Ravim

Viimasel ajal on meditsiiniseadmete tootjad laialdaselt reklaaminud püsimagnetitel põhinevaid seadmeid ja seadmeid. Püsiva intensiivse välja tagab NdFeB sulami omadus.

Püsimagnetite omadust kasutatakse vereringesüsteemi normaliseerimiseks, põletikuliste protsesside kustutamiseks, kõhrekoe taastamiseks jne.

Transport

Tootmises olevad transpordisüsteemid on varustatud PM-iga paigaldustega. Toormaterjalide konveieri liikumise ajal eemaldavad magnetid massiivist mittevajalikud metallisulused. Magnetite abil suunatakse erinevaid tooteid erinevatele tasapindadele.

Märge! Püsimagneteid kasutatakse selliste materjalide eraldamiseks, kus inimeste kohalolek võib nende tervist kahjustada.

Autotransport on varustatud suure hulga instrumentide, komponentide ja seadmetega, kus PM mängib peamist rolli. Need on elektrooniline süüde, automaatsed elektriaknad, tühikäigu kontroll, bensiin, diiselpumbad, esipaneeli näidikud ja palju muud.

Arvutitehnoloogiad

Kõik mobiilsed seadmed ja arvutitehnoloogia seadmed on varustatud magnetelementidega. Loend sisaldab printereid, draiverite mootoreid, ajamimootoreid ja muid seadmeid.

kodumasinad

Põhimõtteliselt on need väikeste majapidamistarvete hoidjad. Magnethoidjatega riiulid, kardina- ja kardinahoidjad, kööginugade komplekti hoidikud ja hulk muid kodumasinaid.

Elektrotehnika

PM-le ehitatud elektrotehnika hõlmab selliseid valdkondi nagu raadiotehnika seadmed, generaatorid ja elektrimootorid.

Raadiotehnika

PM kasutatakse raadiotehnika seadmete kompaktsuse suurendamiseks, seadmete autonoomia tagamiseks.

Generaatorid

PM-i generaatorid lahendavad liikuvate kontaktide probleemi - harjadega rõngad. Traditsioonilistes tööstuslikes seadmetes on teravad probleemid, mis on seotud seadmete keeruka hoolduse, osade kiire kulumise ja ergutusahelate olulise energiakaoga.

Ainus takistus selliste generaatorite loomisel on PM-i pöörlevale rootorile paigaldamise probleem. Hiljuti asetatakse rootori pikisuunalistesse soontesse magnetid, täites need sulava materjaliga.

Elektrimootorid

Kodumasinates ja osades tööstusseadmetes on laialt levinud püsimagnetitega sünkroonsed elektrimootorid - need on alalisvoolu harjadeta mootorid.

Nagu ülalkirjeldatud generaatorites, on PM paigaldatud fikseeritud mähisega staatorite sees pöörlevatele rootoritele. Elektrimootori peamine eelis on lühiajaliste voolu kandvate kontaktide puudumine rootori kollektoril.

Seda tüüpi mootorid on väikese võimsusega seadmed. See aga ei vähenda vähimalgi määral nende kasulikkust elektrotehnika valdkonnas.

Lisainformatsioon. Seadme eripäraks on Halli anduri olemasolu, mis reguleerib rootori kiirust.

Autor loodab, et pärast selle artikli lugemist saab lugeja selge ettekujutuse, mis on püsimagnet. Püsimagnetite aktiivne kasutuselevõtt inimtegevuse sfääri stimuleerib uute täiustatud magnetiliste omadustega ferromagnetiliste sulamite leiutamist ja loomist.

Video

Kohe töö alguses on kasulik anda mõned definitsioonid ja selgitused.

Kui mõnes kohas mõjutab laenguga liikuvaid kehasid jõud, mis ei mõju seisvatele või laenguta kehadele, siis öeldakse, et on olemas magnetväli üks üldisemaid vorme elektromagnetväli .

On kehasid, mis suudavad tekitada enda ümber magnetvälja (ja sellist keha mõjutab ka magnetvälja jõud), väidetavalt on nad magnetiseeritud ja neil on magnetmoment, mis määrab keha omaduse tekitada magnetväli. Selliseid kehasid nimetatakse magnetid .

Tuleb märkida, et erinevad materjalid reageerivad välisele magnetväljale erinevalt.

On materjale, mis nõrgendavad enda sees oleva välisvälja mõju paramagnetid ja välisvälja tugevdamine enda sees diamagnetid.

On materjale, millel on tohutu võime (tuhandeid kordi) enda sees olevat välisvälja tugevdada - raud, koobalt, nikkel, gadoliinium, nende metallide sulamid ja ühendid, neid nimetatakse. - ferromagnetid.

Ferromagnetite hulgas on materjale, mis pärast piisavalt tugeva välise magnetväljaga kokkupuudet muutuvad ise magnetiteks - need on kõvad magnetmaterjalid.

On materjale, mis koondavad endasse välise magnetvälja ja toimides käituvad nagu magnetid; aga kui välisväli kaob, ei muutu need magnetiteks – see on pehmed magnetmaterjalid

SISSEJUHATUS

Oleme magnetiga harjunud ja suhtume sellesse pisut alandlikult kui koolifüüsikatundide aegunud atribuuti, vahel isegi aimamata, kui palju magneteid meie ümber on. Meie korterites on kümneid magneteid: elektripardlites, kõlarites, magnetofonides, kellades, naelapurkides, lõpuks. Me ise oleme samuti magnetid: meis voolavad biovoolud tekitavad meie ümber veidrat magnetiliste jõujoonte mustrit. Maa, millel me elame, on hiiglaslik sinine magnet. Päike on kollane plasmapall – veelgi uhkem magnet. Teleskoopidega vaevu eristatavad galaktikad ja udukogud on magnetid, mille suurus on arusaamatu. Termotuumasüntees, magnetodünaamiline energiatootmine, laetud osakeste kiirendamine sünkrotronides, uppunud laevade taastumine – kõik need on valdkonnad, kus on vaja grandioosseid, seninägematuid magneteid. Tugevate, ülitugevate, ülitugevate ja veelgi tugevamate magnetväljade loomise probleem on muutunud tänapäeva füüsika ja tehnoloogia üheks peamiseks probleemiks.

Magnet on inimestele teada olnud juba ammusest ajast. Oleme saanud viiteid

magnetitest ja nende omadustest Thalese Mileetose (u 600 eKr) ja Platoni (427–347 eKr) kirjutistes. Sõna "magnet" tekkis seetõttu, et kreeklased avastasid Magneesias (Tessaalias) looduslikud magnetid.

Looduslikke (või looduslikke) magneteid leidub looduses magnetmaakide hoiuste kujul. Tartu ülikoolis on teadaolevalt suurim looduslik magnet. Selle mass on 13 kg ja see suudab tõsta 40 kg koormust.

Kunstlikud magnetid on inimese loodud magnetid erinevate põhjal ferromagnetid. Niinimetatud "pulber" magnetid (valmistatud rauast, koobaltist ja mõnest muust lisandist) suudavad hoida enda kaalust rohkem kui 5000 korda suuremat koormust.

Tehismagneteid on kahte erinevat tüüpi:

Üks on nn püsimagnetid valmistatud " kõva magnet » materjalid. Nende magnetilised omadused ei ole seotud väliste allikate ega voolude kasutamisega.

Teine tüüp hõlmab niinimetatud elektromagneteid, mille südamik on " pehme magnetiline » raud. Nende tekitatud magnetväljad on tingitud peamiselt sellest, et südamikku katva mähise juhtmest läbib elektrivool.

1600. aastal ilmus Londonis kuningliku arsti W. Gilberti raamat “Magnetist, magnetkehadest ja suurest magnetist – Maast”. See töö oli meile teadaolev esimene katse uurida magnetnähtusi teaduse seisukohast. See töö sisaldab tol ajal kättesaadavat teavet elektri ja magnetismi kohta, aga ka autori enda katsete tulemusi.

Püüan oma töös jälgida, kuidas inimesed kasutavad magneteid mitte sõjaks, vaid rahumeelsetel eesmärkidel, sealhulgas magnetite kasutamine bioloogias, meditsiinis ja igapäevaelus.

KOMPASS, seade horisontaalsete suundade määramiseks maapinnal. Seda kasutatakse mere, õhusõiduki, maismaasõiduki liikumissuuna määramiseks; jalakäija liikumissuund; juhised mõne objekti või maamärgini. Kompassid jagunevad kahte põhiklassi: magnetkompassid, nagu nooled, mida kasutavad topograafid ja turistid, ja mittemagnetilised kompassid, nagu gürokompass ja raadiokompass.

11. sajandiks viitab hiinlaste Shen Kua ja Chu Yu sõnumile looduslikest magnetitest kompasside valmistamisest ja nende kasutamisest navigatsioonis. Kui a

looduslikust magnetist valmistatud pikk nõel on tasakaalustatud teljele, mis võimaldab sellel vabalt horisontaaltasandil pöörelda, see on alati ühe otsaga põhja poole ja teisega lõuna poole. Märkides põhja suunava otsa, saad sellise kompassi abil määrata suunad.

Magnetefektid olid koondunud sellise nõela otstesse ja seetõttu nimetati neid poolusteks (vastavalt põhja- ja lõunaosa).

Magneti peamine kasutusala on elektrotehnikas, raadiotehnikas, mõõteriistades, automaatikas ja telemehaanikas. Siin kasutatakse ferromagnetilisi materjale magnetahelate, releede jms valmistamiseks.

1820. aastal avastas G. Oersted (1777–1851), et vooluga juht mõjub magnetnõelale, pöörates seda. Sõna otseses mõttes nädal hiljem näitas Ampere, et kaks paralleelset juhti vooluga samas suunas tõmbavad teineteist. Hiljem pakkus ta välja, et kõik magnetnähtused on tingitud vooludest ja püsimagnetite magnetilised omadused on seotud nende magnetite sees pidevalt ringlevate vooludega. See eeldus on täielikult kooskõlas tänapäevaste ideedega.

Elektrimasinate generaatorid ja elektrimootorid - pöörlevad masinad, mis muudavad kas mehaanilise energia elektrienergiaks (generaatorid) või elektrienergia mehaaniliseks energiaks (mootorid). Generaatorite töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel: magnetväljas liikuvas juhtmes indutseeritakse elektromotoorjõud (EMF). Elektrimootorite tegevus põhineb asjaolul, et põikmagnetvälja asetatud voolu juhtivale juhtmele mõjub jõud.

Magnetoelektrilised seadmed. Sellised seadmed kasutavad liikuva osa mähise keerdudes magnetvälja ja voolu koosmõju jõudu, kaldudes viimast pöörama.

Induktsioon elektriarvestid. Induktsioonmõõtur pole midagi muud kui väikese võimsusega vahelduvvoolumootor, millel on kaks mähist – voolumähis ja pingemähis. Mähiste vahele asetatud juhtiv ketas pöörleb pöördemomendi toimel, mis on võrdeline sisendvõimsusega. Seda momenti tasakaalustavad püsimagneti poolt kettas indutseeritud voolud, nii et ketta pöörlemiskiirus on võrdeline tarbitava võimsusega.

Elektriline käekell toiteallikaks miniatuurne aku. Nende tööks on vaja palju vähem osi kui mehaanilistel kelladel; Näiteks tüüpilisel kaasaskantaval elektrikellal on kaks magnetit, kaks induktiivpoolit ja transistor.

Lukk - mehaaniline, elektriline või elektrooniline seade, mis piirab millegi volitamata kasutamist. Lukku saab käivitada teatud isiku käes oleva seadme (võtme), selle isiku sisestatud teabe (digitaalne või tähestikuline kood) või selle isiku mõne individuaalse tunnuse (näiteks võrkkesta muster) abil. Tavaliselt ühendab lukk ajutiselt ühes seadmes kaks sõlme või kaks osa üksteisega. Enamasti on lukud mehaanilised, kuid üha enam kasutatakse elektromagnetlukke.

Magnetlukud. Mõnede mudelite silindrilukud kasutavad magnetelemente. Lukk ja võti on varustatud vastukodeeritud püsimagnetikomplektidega. Kui õige võti lukuauku sisestada, tõmbab see ligi ja seab luku sisemised magnetelemendid paika, mis võimaldab lukku avada.

Dünamomeeter - mehaaniline või elektriline instrument masina, tööpingi või mootori veojõu või pöördemomendi mõõtmiseks.

Piduridünamomeetrid on mitmesuguseid kujundusi; nende hulka kuuluvad näiteks Prony pidur, hüdraulilised ja elektromagnetilised pidurid.

Elektromagnetiline dünamomeeter saab valmistada väikemootorite omaduste mõõtmiseks sobiva miniseadme kujul.

Galvanomeeter- tundlik seade nõrkade voolude mõõtmiseks. Galvanomeeter kasutab pöördemomenti, mis tekib hobuserauakujulise püsimagneti ja väikese voolu juhtiva mähise (nõrk elektromagneti) koosmõjul, mis on riputatud magneti pooluste vahelises pilus. Pöördemoment ja seega ka pooli läbipaine on võrdeline õhupilu voolu ja kogu magnetilise induktsiooniga, nii et instrumendi skaala on mähise väikeste kõrvalekalletega peaaegu lineaarne. Sellel põhinevad seadmed on kõige levinumad seadmete tüübid.

Valmistatavate seadmete valik on lai ja mitmekesine: jaotuskilbid alalis- ja vahelduvvooluks (magnetoelektrilised, magnetoelektrilised alaldiga ja elektromagnetsüsteemid), kombineeritud seadmed, ampervoltmeetrid, autode elektriseadmete diagnoosimiseks ja reguleerimiseks, elektriseadmete temperatuuri mõõtmiseks. lamedad pinnad, seadmed kooliklasside sisustamiseks, testrid ja erinevate elektriliste parameetrite arvestid

Tootmine abrasiivid - väikesed, kõvad, teravad osakesed, mida kasutatakse vabal või seotud kujul mitmesuguste materjalide ja nendest valmistatud toodete (suurtest terasplaatidest vineerilehtede, optiliste klaaside ja arvutikiipideni) mehaaniliseks töötlemiseks (sh vormimine, koorimine, lihvimine, poleerimine). Abrasiivid on kas looduslikud või kunstlikud. Abrasiivide toime seisneb osa materjali eemaldamises töödeldud pinnalt. Kunstlike abrasiivide valmistamisel settib segus olev ferrosilikoon ahju põhja, kuid väike kogus seda kinnitub abrasiivi sisse ja eemaldatakse hiljem magnetiga.

Aine magnetilisi omadusi kasutatakse teaduses ja tehnoloogias laialdaselt erinevate kehade ehituse uurimise vahendina. Nii tekkiski teadus:

magnetokeemia(magnetokeemia) - füüsikalise keemia osa, mis uurib ainete magnetiliste ja keemiliste omaduste seost; lisaks uurib magnetokeemia magnetväljade mõju keemilistele protsessidele. magnetokeemia põhineb kaasaegsel magnetnähtuste füüsikal. Magnetiliste ja keemiliste omaduste vaheliste seoste uurimine võimaldab selgitada aine keemilise struktuuri tunnuseid.

Magnetvigade tuvastamine, meetod defektide otsimiseks, mis põhineb ferromagnetilistest materjalidest valmistatud toodete defektide kohtades tekkivate magnetvälja moonutuste uurimisel.

. Mikrolainetehnoloogia

Ülikõrge sagedusvahemik (SHF) - elektromagnetilise kiirguse sagedusvahemik (100¸300 000 miljonit hertsi), mis asub ultrakõrgete televisioonisageduste ja kaug-infrapuna sageduste vahel

Ühendus. Mikrolaine raadiolaineid kasutatakse sidetehnoloogias laialdaselt. Lisaks erinevatele sõjaväe raadiosüsteemidele on kõigis maailma riikides arvukalt kaubanduslikke mikrolaineühendusi. Kuna sellised raadiolained ei järgi maapinna kumerust, vaid levivad sirgjooneliselt, koosnevad need sideühendused tavaliselt mäetippudele või raadiotornidesse umbes 50 km intervalliga paigaldatud releejaamadest.

Toidukaupade kuumtöötlus. Mikrolainekiirgust kasutatakse toiduainete kuumtöötlemiseks kodus ja toiduainetööstuses. Võimsate vaakumtorude tekitatud energiat saab koondada väikeses mahus toodete ülitõhusaks küpsetamiseks nn. mikrolaineahjud või mikrolaineahjud, mida iseloomustab puhtus, müramatus ja kompaktsus. Selliseid seadmeid kasutatakse lennukite kambüüsides, raudteevagunites ja müügiautomaatides, kus on vaja kiirtoidu valmistamist ja küpsetamist. Tööstus toodab ka kodumajapidamises kasutatavaid mikrolaineahju.

Kiired edusammud mikrolainetehnoloogia vallas on suuresti seotud spetsiaalsete elektrovaakumseadmete – magnetroni ja klystroni – leiutamisega, mis on võimelised genereerima suurel hulgal mikrolaineenergiat. Tavalisel vaakumtrioodil põhinev ostsillaator, mida kasutatakse madalatel sagedustel, osutub mikrolainealas väga ebaefektiivseks.

Magnetron. Enne Teist maailmasõda Suurbritannias leiutatud magnetronis need puudused puuduvad, kuna aluseks võetakse täiesti erinev lähenemine mikrolainekiirguse tekitamisele - õõnsusresonaatori põhimõte.

Magnetronil on mitu õõnsusresonaatorit, mis on paigutatud sümmeetriliselt keskel asuva katoodi ümber. Instrument asetatakse tugeva magneti pooluste vahele.

Rändlaine lamp (TWT). Teine elektrovaakumseade elektromagnetlainete tekitamiseks ja võimendamiseks mikrolainepiirkonnas on liikuva laine lamp. See on õhuke evakueeritud toru, mis on sisestatud fokuseerivasse magnetmähisesse.

osakeste kiirendaja, installatsioon, milles elektri- ja magnetväljade abil saadakse soojusenergiast palju suurema energiaga suunatud elektronide, prootonite, ioonide ja muude laetud osakeste kiiri.

Kaasaegsetes kiirendites kasutatakse arvukalt ja mitmekesist tehnikat, sh. võimsad täppismagnetid.

Erinevate teaduste esindajad arvestavad oma uurimistöös magnetväljadega. Füüsik mõõdab aatomite ja elementaarosakeste magnetvälju, astronoom uurib kosmiliste väljade rolli uute tähtede tekkimise protsessis, geoloog kasutab Maa magnetvälja anomaaliaid magnetmaakide lademete leidmiseks ning viimasel ajal bioloogia. on aktiivselt tegelenud ka magnetite uurimise ja kasutamisega.

bioloogiateadus 20. sajandi esimesest poolest kirjeldas enesekindlalt elutähtsaid funktsioone, üldse mitte arvestamata magnetvälja olemasolu. Pealegi pidasid mõned bioloogid vajalikuks rõhutada, et isegi tugev tehismagnetväli ei avalda bioloogilistele objektidele mingit mõju.

Entsüklopeediates ei räägitud midagi magnetvälja mõjust bioloogilistele protsessidele. Kogu maailma teaduskirjanduses ilmus igal aastal üksikuid positiivseid kaalutlusi magnetväljade ühe või teise bioloogilise mõju kohta. See nõrk oja ei suutnud aga umbusalduse jäämäge sulatada isegi probleemi sõnastuses endas... Ja järsku muutus oja mässuliseks ojaks. Magnetobioloogiliste väljaannete laviin, mis justkui mingist tipust murdub, on alates 60. aastate algusest pidevalt kasvanud ja uputanud skeptilisi väiteid.

Alates 16. sajandi alkeemikutest kuni tänapäevani on magneti bioloogiline toime leidnud mitmeid kordi austajaid ja kriitikuid. Korduvalt mitme sajandi jooksul täheldati magneti ravitoimes huvipakkuvaid hüppeid ja langusi. Selle abiga püüdsid nad ravida (ja mitte edutult) närvihaigusi, hambavalu, unetust, maksa- ja maovalu – sadu haigusi.

Meditsiinilistel eesmärkidel hakati magnetit kasutama, tõenäoliselt varem kui põhipunktide määramiseks.

Kohaliku välise abinõuna ja amuletina oli magnet väga populaarne hiinlaste, hindude, egiptlaste ja araablaste seas. KREEKID, roomlased jne. Selle raviomadusi mainivad oma kirjutistes filosoof Aristoteles ja ajaloolane Plinius.

20. sajandi teisel poolel levisid magnetkäevõrud, mis avaldasid soodsat mõju vererõhuhäiretega (hüpertensioon ja hüpotensioon) patsientidele.

Lisaks püsimagnetitele kasutatakse ka elektromagneteid. Neid kasutatakse ka paljude teaduse, tehnika, elektroonika, meditsiini probleemide lahendamiseks (närvihaigused, jäsemete veresoonte haigused, südame-veresoonkonna haigused, vähid).

Kõige rohkem kipuvad teadlased arvama, et magnetväljad suurendavad keha vastupanuvõimet.

On olemas elektromagnetilised verekiiruse mõõtjad, miniatuursed kapslid, mida saab väliseid magnetvälju kasutades liigutada läbi veresoonte, et neid laiendada, võtta teatud teelõikudel proove või, vastupidi, lokaalselt kapslitest erinevaid ravimeid eemaldada.

Metalliosakeste silmast eemaldamise magnetmeetodit kasutatakse laialdaselt.

Enamik meist on tuttav südame töö uurimisega elektriliste andurite – elektrokardiogrammi – abil. Südame poolt tekitatud elektriimpulsid loovad südame magnetvälja, mis maksimaalsetes väärtustes on 10-6 Maa magnetvälja tugevusest. Magnetokardiograafia väärtus seisneb selles, et see annab teavet südame elektriliselt "vaiksete" piirkondade kohta.

Tuleb märkida, et bioloogid paluvad nüüd füüsikutel esitada teooria magnetvälja bioloogilise toime esmase mehhanismi kohta ja vastuseks nõuavad füüsikud bioloogidelt rohkem kontrollitud bioloogilisi fakte. On ilmne, et erinevate spetsialistide tihe koostöö on edukas.

Magnetobioloogilisi probleeme ühendav oluline lüli on närvisüsteemi reaktsioon magnetväljadele. Aju on see, mis esmalt reageerib väliskeskkonna muutustele. Just selle reaktsioonide uurimine on paljude magnetobioloogia probleemide lahendamise võti.

Lihtsaim järeldus, mida ülaltoodust saab teha, on see, et inimtegevuses pole ühtegi valdkonda, kus magneteid ei kasutataks.

Viited:

1) TSB, teine ​​trükk, Moskva, 1957

3) Materjalid Internetist - entsüklopeedia

4) Putilov K.A. "Füüsika kursus", "Physmatgiz", Moskva, 1964.

Kõigepealt peate mõistma, mis on magnet üldiselt. Magnet on looduslik energiamaterjal, millel on ammendamatu energiaväli ja kaks poolust, mida nimetatakse põhjaks ja lõunaks. Kuigi meie ajal on inimkond muidugi õppinud seda ebatavalist nähtust kunstlikult looma.

Inimene on õppinud kasutama magneti kahe pooluse jõudu peaaegu kõikjal. Kaasaegne ühiskond kasutab ventilaatorit igapäevaselt - selle mootoris on spetsiaalsed magnetharjad, absoluutselt iga päev ja hiliste õhtutundideni vaadatakse televiisorit, töötatakse arvutiga ja neid elemente on selles üsna palju. Kõigil majas on seinal riputatud kell, külmiku uksel igasugused ilusad mänguasjad, kõikidel heliseadmetel töötavad kõlarid ainuüksi tänu sellele imelisele magnetile.

Tööstusettevõtetes kasutavad töötajad elektrimootoreid, keevitusmasinaid. Konstruktsioonis on kasutatud magnetkraanat, rauaeralduslinti. Sisseehitatud magnetseade aitab kiibid ja katlakivi valmistootest täielikult eraldada. Neid magnetlinte kasutatakse ka toiduainetööstuses.

Ehetes kasutatakse teist magnetit ja need on käevõrud, ketid, igasugused ripatsid, sõrmused, kõrvarõngad ja isegi juuksenõelad.

Peame mõistma, et ilma selle loodusliku elemendita muutub meie olemasolu palju raskemaks. Paljud esemed ja seadmed kasutavad magneteid – alates laste mänguasjadest kuni päris tõsiste asjadeni. Lõppude lõpuks pole asjata, et elektrotehnikas ja füüsikas on spetsiaalne sektsioon - elekter ja magnetism. Need kaks teadust on omavahel tihedalt seotud. Kõiki objekte, kus see element esineb, ei saa kohe loetleda.

Tänapäeval ilmub üha rohkem uusi leiutisi ja paljud neist sisaldavad magneteid, eriti kui see on seotud elektrotehnikaga. Isegi maailmakuulus põrkur töötab eranditult elektromagnetide abil.

Magnetit kasutatakse laialdaselt ka meditsiinilistel eesmärkidel – näiteks inimese siseorganite resonantsskaneerimisel, aga ka kirurgilistel eesmärkidel. Seda kasutatakse igasuguste magnetvööde, massaažitoolide jms jaoks. Magneti raviomadusi ei leiuta – näiteks Gruusias Musta mere ääres on ainulaadne kuurort Ureki, kus liiv pole tavaline – kollane, vaid must – magnetiline. Paljud inimesed käivad seal ravimas paljusid haigusi, eriti laste haigusi – tserebraalparalüüsi, närvihäireid ja isegi hüpertensiooni.

Magneteid kasutatakse ka töötlemisettevõtetes. Näiteks vanad autod purustatakse esmalt pressiga ja seejärel laaditakse magnetlaaduriga.

Samuti on olemas nn neodüümmagnetid. Neid kasutatakse erinevates tööstusharudes, kus temperatuur ei ületa 80°C. Neid magneteid kasutatakse nüüd peaaegu kõikjal.

Magnetid on nüüd meie ellu nii tihedalt integreeritud, et ilma nendeta muutub meie elu väga keeruliseks – ligikaudu 18. ja 19. sajandi tasemel. Kui kõik magnetid kaoksid praegu, kaotaksime hetkega elekter – alles jääksid vaid sellised allikad nagu akud ja patareid. Tõepoolest, mis tahes voolugeneraatori seadmes on kõige olulisem osa just magnet. Ja ärge arvake, et teie auto käivitub aku jõul – starter on ühtlasi elektrimootor, kus kõige olulisem osa on magnet. Jah, te saate elada ilma magnetiteta, kuid peate elama nii, nagu meie esivanemad elasid 100 aastat või rohkem tagasi ...

Sarnased postitused