Mágnesek használata. Állandó mágnesek alkalmazása az elektrotechnikában és az energiaiparban

A munka legelején hasznos lesz néhány definíciót és magyarázatot adni.

Ha egy helyen a mozgó töltéssel rendelkező testekre olyan erő hat, amely nem hat az álló vagy töltetlen testekre, akkor azt mondják, hogy van egy egy mágneses mező az egyik általánosabb formaelektromágneses mező.

Vannak testek, amelyek képesek mágneses teret létrehozni maguk körül (és az ilyen testre a mágneses tér ereje is hat), állítólag mágnesezettek és van egy mágneses momentum, ami meghatározza a test azon tulajdonságát, hogy egy mágneses mező. Az ilyen testeket ún mágnesek.

Meg kell jegyezni, hogy a különböző anyagok eltérően reagálnak a külső mágneses térre.

Vannak olyan anyagok, amelyek gyengítik magukban a külső mező hatását– paramágnesek és megerősítik magukban a külső mezőt- diamágnesek.

Vannak olyan anyagok, amelyek hatalmas képességgel (több ezerszer) képesek fokozni magukban a külső mezőt - vas, kobalt, nikkel, gadolínium, ezen fémek ötvözetei és vegyületei, az ún.– ferromágnesek.

A ferromágnesek között vannak olyan anyagok, amelyek kellően erős külső mágneses tér hatására maguk is mágnesekké válnak – ezekkemény mágneses anyagok.

Vannak olyan anyagok, amelyek egy külső mágneses teret koncentrálnak magukban, és miközben az működik, mágnesként viselkednek; de ha a külső tér eltűnik, nem válnak mágnesekké – ez vanlágy mágneses anyagok

BEVEZETÉS

Megszoktuk a mágnest, és kissé lekezelően kezeljük az iskolai fizikaórák elavult attribútumaként, néha nem is sejtjük, mennyi mágnes van körülöttünk. Lakásainkban tucatnyi mágnes található: villanyborotvákban, hangszórókban, magnókban, órákban, szöges üvegekben, végre. Mi magunk is mágnesek vagyunk: a bennünk áramló bioáramok mágneses erővonalak furcsa mintázatát keltik körülöttünk. A föld, amelyen élünk, egy óriási kék mágnes. A nap egy sárga plazmagolyó – egy még nagyszerűbb mágnes. A teleszkópokkal alig megkülönböztethető galaxisok és ködök felfoghatatlan méretű mágnesek. Termonukleáris fúzió, magnetodinamikai energiatermelés, töltött részecskék felgyorsítása a szinkrotronokban, elsüllyedt hajók helyreállítása – ezek mind olyan területek, ahol grandiózus, eddig soha nem látott mágnesekre van szükség. Az erős, szupererős, ultraerős és még erősebb mágneses mezők létrehozásának problémája a modern fizika és technológia egyik fő problémája lett.

A mágnest az ember időtlen idők óta ismeri. Referenciákat kaptunk

a mágnesekről és tulajdonságaikról az alkotásokbanMilétosz Thalész (kb. ie 600) és Platón (i. e. 427-347). Maga a "mágnes" szó annak köszönhető, hogy a természetes mágneseket a görögök fedezték fel Magnéziában (Thesszáliában).

A természetes (vagy természetes) mágnesek a természetben mágneses ércek lerakódásai formájában találhatók meg. A Tartui Egyetemen található a legnagyobb ismert természetes mágnes. Tömege 13 kg, 40 kg teher emelésére képes.

A mesterséges mágnesek olyan mágnesek, amelyeket az ember hozott létre különféle anyagok alapjánferromágnesek. Az úgynevezett "por" mágnesek (vasból, kobaltból és néhány más adalékanyagból) több mint 5000-szer nagyobb terhelést képesek elviselni.

TÓL TŐL Kétféle mesterséges mágnes létezik:

Az egyik az únállandó mágnesekkészült "kemény mágneses» anyagokat. Mágneses tulajdonságaik nem kapcsolódnak külső források vagy áramok használatához.

Egy másik típusba tartoznak az úgynevezett magos elektromágnesek tól től " lágy mágneses» mirigy. Az általuk létrehozott mágneses mezők elsősorban abból adódnak, hogy a magot borító tekercs vezetékén elektromos áram halad át.

1600-ban jelent meg Londonban W. Gilbert királyi orvos könyve „A mágnesről, a mágneses testekről és a nagy mágnesről – a Földről”. Ez a munka volt az első ismert kísérletünk a mágneses jelenségek tudomány szemszögéből történő tanulmányozására. Ez a munka az elektromosságról és a mágnesességről akkor rendelkezésre álló információkat, valamint a szerző saját kísérleteinek eredményeit tartalmazza.

Mindenből, amivel az ember találkozik, mindenekelőtt gyakorlati haszonra törekszik. Nem ment el ez a sors és a mágnes

Munkám során megpróbálom nyomon követni, hogyan használják a mágneseket az emberek nem háborús célokra, hanem békés célokra, beleértve a mágnesek használatát a biológiában, az orvostudományban és a mindennapi életben.

MÁGNESEK HASZNÁLATA.

IRÁNYTŰ, vízszintes irányok meghatározására szolgáló eszköz a talajon. A tenger, repülőgép, földi jármű mozgási irányának meghatározására szolgál; a gyalogos haladási iránya; útbaigazítást valamilyen objektumhoz vagy tereptárgyhoz. Az iránytűket két fő osztályba sorolják: mágneses iránytűkre, például nyilakra, amelyeket topográfusok és turisták használnak, valamint nem mágneses iránytűkre, például giroiránytűre és rádióiránytűre.

A 11. századra utal a kínai Shen Kua és Chu Yu üzenetére az iránytűk természetes mágnesekből történő gyártásáról és a navigációban való használatáról. Ha egy

egy természetes mágnesből készült hosszú tű olyan tengelyen van kiegyensúlyozva, amely lehetővé teszi, hogy vízszintes síkban szabadon forogjon, egyik végével mindig északra, a másikkal délre néz. Ha megjelöli az északi végét, akkor egy ilyen iránytűt használhat az irány meghatározásához.

A mágneses hatások egy ilyen tű végén koncentrálódtak, ezért ezeket pólusoknak (északi és déli) nevezték.

A mágnes fő alkalmazása az elektrotechnikában, a rádiótechnikában, a műszerekben, az automatizálásban és a telemechanikában. Itt ferromágneses anyagokat használnak mágneses áramkörök, relék stb.

1820-ban G. Oersted (1777–1851) felfedezte, hogy egy áramvezető egy mágnestűre hat, és elfordítja azt. Szó szerint egy héttel később Ampere megmutatta, hogy két párhuzamos, azonos irányú áramú vezető vonzza egymást. Később azt javasolta, hogy minden mágneses jelenség az áramoknak köszönhető, és az állandó mágnesek mágneses tulajdonságai a mágnesek belsejében folyamatosan keringő áramokhoz kapcsolódnak. Ez a feltevés teljes mértékben összhangban van a modern elképzelésekkel.

Elektromos gép generátorok és villanymotorok -forgógépek, amelyek vagy mechanikai energiát alakítanak át elektromos energiává (generátorok), vagy elektromos energiát mechanikai energiává (motorok). A generátorok működése az elektromágneses indukció elvén alapul: a mágneses térben mozgó vezetékben elektromotoros erő (EMF) indukálódik. Az elektromos motorok működése azon a tényen alapszik, hogy a keresztirányú mágneses térben elhelyezett áramvezető vezetékre erő hat.

Magnetoelektromos eszközök.Az ilyen eszközök a mágneses mező és az áram kölcsönhatási erejét használják a mozgó rész tekercsének fordulataiban, és hajlamosak az utóbbi forgatására.

Indukciós árammérők. Az indukciós mérő nem más, mint egy kis teljesítményű váltakozó áramú motor két tekercseléssel - egy áramtekerccsel és egy feszültségtekerccsel. A tekercsek közé helyezett vezetőképes tárcsa a bemeneti teljesítménnyel arányos nyomaték hatására forog. Ezt a momentumot az állandó mágnes által a tárcsában indukált áramok kiegyenlítik, így a tárcsa forgási sebessége arányos a fogyasztott teljesítménnyel.

Elektromos karóraminiatűr akkumulátorral működik. Sokkal kevesebb alkatrészt igényelnek a működésükhöz, mint a mechanikus órákhoz; például egy tipikus elektromos hordozható óra két mágnessel, két induktorral és egy tranzisztorral rendelkezik.

Zár - mechanikus, elektromos vagy elektronikus eszköz, amely korlátozza valaminek a jogosulatlan használatát. A zár működtethető egy bizonyos személy által birtokolt eszközzel (kulccsal), az általa bevitt információval (digitális vagy alfabetikus kód), vagy az adott személy valamilyen egyéni jellemzőjével (például retina mintázatával). A zár általában átmenetileg két csomópontot vagy két részt köt egymással egy eszközben. A zárak leggyakrabban mechanikusak, de egyre gyakrabban használnak elektromágneses zárakat.

Mágneses zárak. Egyes modellek hengeres zárai mágneses elemeket használnak. A zár és a kulcs ellenkódolt állandó mágneskészlettel van felszerelve. Ha a megfelelő kulcsot behelyezzük a kulcslyukba, az magához vonzza és a zár belső mágneses elemeit olyan helyzetbe állítja, amely lehetővé teszi a zár kinyitását.

dinamométer - mechanikus vagy elektromos műszer egy gép, szerszámgép vagy motor vonóerejének vagy nyomatékának mérésére.

Fékpadoksokféle minta létezik; ezek közé tartozik például a Prony fék, a hidraulikus és az elektromágneses fékek.

Elektromágneses dinamométerkismotorok jellemzőinek mérésére alkalmas miniatűr készülék formájában készíthető.

Galvanométer - érzékeny készülék gyenge áramok mérésére. A galvanométer egy patkó alakú állandó mágnes és a mágnes pólusai közötti résben felfüggesztett kis áramvezető tekercs (gyenge elektromágnes) kölcsönhatása által generált nyomatékot használja. A forgatónyomaték, és ezáltal a tekercs elhajlása arányos az áramerősséggel és a légrés teljes mágneses indukciójával, így a műszer skálája majdnem lineáris a tekercs kis kitéréseivel. Az erre épülő eszközök a leggyakoribb készüléktípusok.

A gyártott készülékek választéka széles és változatos: egyen- és váltóáramú kapcsolótáblák (magnetoelektromos, magnetoelektromos egyenirányítós és elektromágneses rendszerek), kombinált készülékek, amper-voltmérők, gépkocsik elektromos berendezéseinek diagnosztizálására, beállítására, hőmérséklet mérésére. sík felületek, iskolai tantermek felszerelésére szolgáló eszközök, különböző elektromos paraméterek tesztelői és mérői

Csiszolóanyagok gyártása - apró, kemény, éles részecskék, amelyeket szabad vagy kötött formában használnak különféle anyagok és az azokból készült termékek (a nagy acéllemezektől a rétegelt lemezekig, optikai üvegekig és számítógép-chipek) mechanikai feldolgozásához (ideértve az alakítást, hámozást, csiszolást, polírozást). A csiszolóanyagok természetesek vagy mesterségesek. A csiszolóanyagok célja az anyag egy részének eltávolítása a kezelt felületről.A mesterséges csiszolóanyagok gyártása során a keverékben jelenlévő ferroszilícium a kemence aljára ülepedik, de kis mennyiségben beágyazódik a csiszolóanyagba, majd később mágnessel eltávolítják.

Az anyag mágneses tulajdonságait széles körben használják a tudományban és a technológiában a különféle testek szerkezetének tanulmányozására. Így keletkezett tudomány:

Magnetokh és mia (magnetokémia) - a fizikai kémia része, amely az anyagok mágneses és kémiai tulajdonságai közötti kapcsolatot vizsgálja; emellett a magnetokémia a mágneses terek kémiai folyamatokra gyakorolt ​​hatását vizsgálja. A magnetokémia a mágneses jelenségek modern fizikán alapul. A mágneses és kémiai tulajdonságok kapcsolatának vizsgálata lehetővé teszi egy anyag kémiai szerkezetének sajátosságainak feltárását.

Mágneses hiba észlelése, a ferromágneses anyagokból készült termékek hibáinak helyén fellépő mágneses tér torzítások vizsgálatán alapuló hibakeresési módszer.

. Mikrohullámú technológia

Szuper nagy frekvenciatartomány (SHF) - Az elektromágneses sugárzás frekvenciatartománya (100¸ 300 000 millió hertz), amely az ultramagas televíziós frekvenciák és a távoli infravörös frekvenciák közötti spektrumban található

Kapcsolat. A mikrohullámú rádióhullámokat széles körben használják a kommunikációs technológiában. A különféle katonai rádiórendszereken kívül számos kereskedelmi mikrohullámú kapcsolat működik a világ minden országában. Mivel az ilyen rádióhullámok nem követik a földfelszín görbületét, hanem egyenes vonalban terjednek, ezek a kommunikációs kapcsolatok általában dombtetőkre vagy rádiótornyokra telepített közvetítőállomásokból állnak, körülbelül 50 km-es időközönként.

Élelmiszeripari termékek hőkezelése.A mikrohullámú sugárzást élelmiszerek hőkezelésére használják otthon és az élelmiszeriparban. Az erős vákuumcsövek által termelt energia kis térfogatban koncentrálható a termékek rendkívül hatékony főzéséhez az ún. mikrohullámú sütők vagy mikrohullámú sütők, amelyeket tisztaság, zajtalanság és tömörség jellemez. Az ilyen eszközöket repülőgépkonyhákban, vasúti étkezőkocsikban és automatákban használják, ahol gyorsételek elkészítésére és főzésére van szükség. Az iparág háztartási mikrohullámú sütőket is gyárt.

A mikrohullámú technológia terén elért gyors fejlődés nagyrészt a speciális elektrovákuum eszközök - a magnetron és a klystron - feltalálásával függ össze, amelyek nagy mennyiségű mikrohullámú energia előállítására képesek. A hagyományos vákuumtriódán alapuló, alacsony frekvencián használt oszcillátor a mikrohullámú tartományban nagyon hatástalannak bizonyul.

Magnetron. A második világháború előtt Nagy-Britanniában feltalált magnetronban ezek a hiányosságok hiányoznak, mivel a mikrohullámú sugárzás előállításának teljesen más megközelítését veszik alapul - az üreges rezonátor elvét.

A magnetron több üreges rezonátorral rendelkezik, amelyek szimmetrikusan vannak elrendezve a közepén elhelyezkedő katód körül. A műszert egy erős mágnes pólusai közé helyezzük.

Utazóhullámú lámpa (TWT).A mikrohullámú tartományban elektromágneses hullámok generálására és erősítésére szolgáló másik elektrovákuum készülék a mozgóhullámú lámpa. Ez egy vékony kiürített cső, amelyet egy fókuszáló mágnestekercsbe helyeznek.

részecskegyorsító, olyan berendezés, amelyben elektromos és mágneses mezők segítségével irányított elektron-, proton-, ion- és egyéb töltött részecskék nyalábjait nyerik, amelyek energiája sokkal nagyobb, mint a hőenergia.

A modern gyorsítókban számos és sokféle berendezést használnak, pl. erős precíziós mágnesek.

Az orvosi terápiában és a diagnosztikábana gyorsítók fontos gyakorlati szerepet játszanak. Manapság a világ számos kórházában kis elektron lineáris gyorsítók állnak rendelkezésre, amelyek intenzív röntgensugarakat generálnak, amelyeket tumorterápiában használnak. Kisebb mértékben ciklotronokat vagy protonnyalábokat generáló szinkrotronokat használnak. A protonok előnye a tumorterápiában a röntgensugárzással szemben a lokalizáltabb energiafelszabadulás. Ezért a protonterápia különösen hatékony az agy- és szemdaganatok kezelésében, amikor a környező egészséges szövetek károsodásának a lehető legkisebbnek kell lennie.

A különböző tudományok képviselői kutatásaik során figyelembe veszik a mágneses tereket. Egy fizikus az atomok és elemi részecskék mágneses terét méri, egy csillagász a kozmikus mezők szerepét vizsgálja az új csillagok keletkezésének folyamatában, egy geológus a Föld mágneses terének anomáliáit használja fel mágneses ércek lelőhelyeinek felkutatására, a közelmúltban pedig a biológia. aktívan részt vett a mágnesek tanulmányozásában és használatában is.

biológiai tudományelső fél XX században magabiztosan írta le a létfontosságú funkciókat, egyáltalán nem tekintve a mágneses mezők létezésére. Sőt, egyes biológusok szükségesnek tartották hangsúlyozni, hogy még egy erős mesterséges mágneses tér sincs semmilyen hatással a biológiai tárgyakra.

Az enciklopédiákban semmit sem mondtak a mágneses mezők biológiai folyamatokra gyakorolt ​​hatásáról. Az egész világ tudományos irodalmában minden évben megjelent egyetlen pozitív megfontolás a mágneses mezők egyik vagy másik biológiai hatásáról. Ez a gyenge patak azonban még magában a probléma megfogalmazásában sem tudta felolvasztani a bizalmatlanság jéghegyét... És hirtelen a patak kavargó patakká változott. A magnetobiológiai publikációk lavina, mintha valami csúcsról szakadna le, a 60-as évek eleje óta folyamatosan növekszik, és elnyomja a szkeptikus kijelentéseket.

Az alkimistáktól XVI században és napjainkig a mágnes biológiai hatása sokszor talált tisztelőkre és kritikusokra. Több évszázadon keresztül ismétlődően megfigyelték a mágnes terápiás hatását érintő túlfeszültségeket és recessziókat. Segítségével megpróbálták kezelni (és nem sikertelenül) idegbetegségeket, fogfájást, álmatlanságot, máj- és gyomorfájdalmat - több száz betegséget.

Gyógyászati ​​célokra a mágnest elkezdték használni, valószínűleg korábban, mint a sarkpontok meghatározására.

Helyi külső gyógymódként és amulettként a mágnes nagyon népszerű volt a kínaiak, hinduk, egyiptomiak és arabok körében. GÖRÖGEK, rómaiak stb. Gyógyító tulajdonságait Arisztotelész filozófus és Plinius történész említi írásaikban.

A második félidőben XX században széles körben elterjedtek a mágneses karkötők, amelyek jótékony hatással vannak a csökkent vérnyomású (hipertóniás és hipotóniás) betegekre.

Az állandó mágnesek mellett elektromágneseket is használnak. A tudomány, a technológia, az elektronika, az orvostudomány számos problémájára is használják (idegbetegségek, végtagok érbetegségei, szív- és érrendszeri betegségek, daganatos betegségek).

A tudósok leginkább azt gondolják, hogy a mágneses mezők növelik a test ellenállását.

Léteznek elektromágneses vérsebesség-mérők, miniatűr kapszulák, amelyeket külső mágneses terek segítségével az ereken keresztül mozgatva kitágítjuk azokat, mintát venni az út bizonyos szakaszain, vagy éppen ellenkezőleg, helyben eltávolítani a különböző gyógyszereket a kapszulákból.

Széles körben használják a mágneses módszert a fémrészecskék szemből történő eltávolítására.

A legtöbben ismerik a szív munkájának tanulmányozását elektromos érzékelők - elektrokardiogram - segítségével. A szív által generált elektromos impulzusok mágneses teret hoznak létre a szívben, amely max az értékek 10-6 a Föld mágneses terének erőssége. A magnetokardiográfia értéke abban rejlik, hogy információt nyújt a szív elektromosan "néma" területeiről.

Meg kell jegyezni, hogy a biológusok most arra kérik a fizikusokat, hogy adjanak elméletet a mágneses tér biológiai hatásának elsődleges mechanizmusáról, a fizikusok pedig válaszul több ellenőrzött biológiai tényt követelnek a biológusoktól. Nyilvánvaló, hogy a különböző szakemberek szoros együttműködése sikeres lesz.

A magnetobiológiai problémákat összekötő fontos láncszem az idegrendszer reakciója a mágneses mezőkre. Az agy az, amely először reagál a külső környezet változásaira. Reakcióinak tanulmányozása lesz a kulcs a magnetobiológiai számos probléma megoldásához.

A fentiekből levonható legegyszerűbb következtetés az, hogy az alkalmazott emberi tevékenységnek nincs olyan területe, ahol ne használnának mágneseket.

Referenciák:

  1. TSB, második kiadás, Moszkva, 1957
  2. Kholodov Yu.A. „Ember a mágneses hálóban”, „Tudás”, Moszkva, 1972
  3. Anyagok az internetes enciklopédiából
  4. Putilov K.A. "Fizika tanfolyam", "Physmatgiz", Moszkva, 1964.
  • Ø Mágneses adathordozó: A VHS kazetták mágnesszalag tekercseket tartalmaznak. A kép- és hanginformáció a szalag mágneses bevonatán van kódolva. A számítógépes hajlékonylemezeken és merevlemezeken is vékony mágneses bevonaton rögzítik az adatokat. Az adathordozók azonban nem kizárólagosan mágnesek, mivel nem vonzzák a tárgyakat. A merevlemez-meghajtókban lévő mágneseket a meghajtó- és pozicionálómotorokban használják.
  • • Hitel-, betéti és ATM-kártyák: Ezen kártyák mindegyikének egyik oldalán mágnescsík található. Ez a sáv kódolja azokat az információkat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy egy pénzintézethez kapcsolódjanak, és kapcsolódjanak a számláihoz.
  • • Hagyományos TV-k és számítógép-monitorok: A katódsugárcsövet tartalmazó TV-k és számítógép-monitorok elektromágnes segítségével szabályozzák az elektronsugarat, és képet alkotnak a képernyőn. A plazmapanelek és az LCD-monitorok más technológiákat használnak.
  • • Hangszórók és mikrofonok: A legtöbb hangszóró állandó mágnest és áramtekercset használ az elektromos energia (jel) mechanikai energiává (hangot keltő mozgás) átalakítására. A tekercs egy tekercsre van feltekerve, a diffúzorhoz rögzítve, és váltakozó áram folyik rajta, amely kölcsönhatásba lép az állandó mágnes mezőjével.
  • Ш Egy másik példa a mágnesek hangtechnikai alkalmazására az elektrofon hangszedő fejében és a kazettás magnókban, mint gazdaságos törlőfej.
  • Ш Nehéz ásványok mágneses leválasztója
  • • Elektromos motorok és generátorok: Egyes elektromos motorok (például a hangszórók) elektromágnes és állandó mágnes kombinációján alapulnak. Az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják. A generátor ezzel szemben a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja át úgy, hogy egy vezetőt mágneses mezőn keresztül mozgat.
  • Ш Transzformátorok: Elektromos energia átvitelére szolgáló eszközök két, elektromosan szigetelt, de mágnesesen csatolt huzaltekercs között.
  • Az SH mágneseket polarizált relékben használják. Az ilyen eszközök emlékeznek a kikapcsoláskori állapotukra.
  • Ø Iránytűk: Az iránytű (vagy tengeri iránytű) egy mágnesezett mutató, amely szabadon foroghat, és egy mágneses mező, leggyakrabban a Föld mágneses tere irányába orientálódik.
  • Művészet: A mágneses vinil lapok festményekre, fényképekre és egyéb dekorációs tárgyakra rögzíthetők, így hűtőszekrényekre és más fémfelületekre is rögzíthetők.
  • Ш A mágneseket gyakran használják a játékokban. Az M-TIC fémgömbökhöz csatlakoztatott mágneses rudakat használ
  • SH Toys: Mivel a közeli távolságban ellenállnak a gravitációnak, a mágneseket gyakran használják szórakoztató hatású gyermekjátékokban.
  • Ш A mágnesekből ékszereket lehet készíteni. A nyakláncok és karkötők rendelkezhetnek mágneses csattal, vagy készülhetnek teljesen összekapcsolt mágnesekből és fekete gyöngyökből.
  • • A mágnesek felfoghatnak olyan mágneses tárgyakat (vasszögek, kapcsok, kapcsok, iratkapcsok), amelyek vagy túl kicsik, nehezen elérhetőek vagy túl vékonyak ahhoz, hogy ujjaival megfogjuk. Néhány csavarhúzó speciálisan erre a célra mágnesezett.
  • Ш A mágnesek fémhulladék-feldolgozásban használhatók a mágneses fémek (vas, acél és nikkel) és a nem mágneses fémek (alumínium, színesfém ötvözetek stb.) elválasztására. Ugyanez az ötlet használható az úgynevezett "mágneses tesztben", amelynek során az autó karosszériáját mágnessel vizsgálják, hogy azonosítsák az üvegszálas vagy műanyag gitttel javított területeket.
  • Ш Maglev: mágneses felfüggesztésű vonat, amelyet mágneses erők hajtanak és irányítanak. Egy ilyen vonat a hagyományos vonatokkal ellentétben mozgás közben nem érinti a sín felületét. Mivel a vonat és a futófelület között rés van, a súrlódás megszűnik, és az egyetlen fékezőerő az aerodinamikai ellenállás.
  • Ш A mágneseket a bútorajtók rögzítésére használják.
  • Ш Ha a mágneseket szivacsokba helyezzük, akkor ezekkel a szivacsokkal lehet vékony, nem mágneses anyagokat egyszerre lemosni mindkét oldalról, és az egyik oldal nehezen elérhető. Ez lehet például egy akvárium vagy egy erkély üvege.
  • Ш Mágneseket használnak a forgatónyomaték átvitelére a falon, amely lehet például egy villanymotor lezárt tartálya. Tehát az NDK "Submarine" játékát rendezték el.
  • Ш A mágnesek reed kapcsolóval együtt speciális helyzetérzékelőkben használatosak. Például a hűtőajtó-érzékelőkben és a riasztókban.
  • Ш A mágnesek és a Hall-érzékelő a tengely szöghelyzetének vagy szögsebességének meghatározására szolgálnak.
  • Ш A mágneseket szikraközökben használják az ívoltás felgyorsítására.
  • Ш A mágneseket a mágneses részecske módszerrel (MPC) végzett roncsolásmentes vizsgálatokban használják.
  • Ш A mágneseket a radioaktív és ionizáló sugárzás sugarainak eltérítésére használják, például kamerákban történő megfigyeléskor.
  • Ш A mágneseket eltérõ tűvel, például árammérõvel ellátott mutatóeszközökben használják. Az ilyen eszközök nagyon érzékenyek és lineárisak.
  • Ш A mágneseket mikrohullámú szelepekben és keringetőszivattyúkban használják.
  • Ш A mágneseket a katódsugárcsövek eltérítő rendszerének részeként használják az elektronsugár pályájának beállítására.
  • Az energiamegmaradás törvényének felfedezése előtt sok kísérlet történt arra, hogy mágnesekkel "örökmozgó gépet" építsenek. Az embereket az állandó mágnes mágneses mezőjének kimeríthetetlennek tűnő energiája vonzotta, amely már nagyon régóta ismert. De a működő elrendezés soha nem készült el.

Az egyik legcsodálatosabb természeti jelenség a mágnesesség megnyilvánulása egyes anyagokban. Az állandó mágnesek ősidők óta ismertek. Az elektromosság terén tett nagy felfedezések előtt az állandó mágneseket a különböző népek orvosai aktívan használták az orvostudományban. Mágneses vasércdarabok formájában jutottak el az emberekhez a föld belsejéből. Idővel az emberek megtanultak mesterséges mágneseket létrehozni úgy, hogy a vasötvözetből készült termékeket a mágneses mező természetes forrásai mellé helyezték.

A mágnesesség természete

A mágnes tulajdonságainak bemutatása fémtárgyak magához vonzásában az emberekben felveti a kérdést: mik az állandó mágnesek? Mi a természete egy olyan jelenségnek, mint például fémtárgyak lökésének megjelenése a magnetit felé?

A mágnesesség természetének első magyarázatát a nagy tudós - Ampère - adta hipotézisében. Mindenesetre különböző erősségű elektromos áramok áramlanak. Egyébként ezeket amperáramoknak nevezik. A saját tengelyük körül forgó elektronok az atommag körül is keringenek. Ennek köszönhetően elemi mágneses mezők keletkeznek, amelyek egymással kölcsönhatásba lépve alkotják az anyag általános mezőjét.

A potenciális magnetitekben külső hatás hiányában az atomrács elemeinek mezői véletlenszerűen orientáltak. Egy külső mágneses tér szigorúan meghatározott irányban „építi” az anyagszerkezet mikromezőit. A magnetit ellentétes végeinek potenciáljai taszítják egymást. Ha közelítünk két szalag PM azonos pólusához, akkor az emberi kéz ellenállást fog érezni a mozgással szemben. A különböző pólusok egymáshoz hajlanak.

Ha acélt vagy vasötvözetet külső mágneses térbe helyeznek, a fém belső mezői szigorúan egy irányba vannak orientálva. Ennek eredményeként az anyag elnyeri az állandó mágnes (PM) tulajdonságait.

Hogyan lehet látni a mágneses teret

A mágneses mező szerkezetének vizuális érzékeléséhez elegendő egy egyszerű kísérlet elvégzése. Ehhez vegyen két mágnest és kis fémforgácsot.

Fontos! A mindennapi életben az állandó mágnesek kétféle formában találhatók meg: egyenes szalag és patkó formájában.

Miután a PM csíkot egy papírlappal lefedtük, vasreszeléket öntünk rá. A részecskék azonnal sorakoznak a mágneses erővonalak mentén, ami vizuálisan ábrázolja ezt a jelenséget.

A mágnesek típusai

Az állandó mágnesek 2 típusra oszthatók:

  • természetes;
  • mesterséges.

Természetes

A természetben a természetes állandó mágnes vasérctöredék formájában lévő kövület. A mágneses kőzetnek (magnetitnak) minden nemzetben saját neve van. De mindegyik névben van egy olyan dolog, hogy „szerető”, „vonzó fém”. Magnyitogorszk név azt jelenti, hogy a város a természetes magnetit hegyi lelőhelyei mellett található. Hosszú évtizedekig aktív mágneses ércbányászatot folytattak itt. A Mágneses Hegyből mára semmi sem maradt. Ez a természetes magnetit kifejlesztése és kitermelése volt.

Amíg az emberiség el nem érte a tudományos és technológiai fejlődés megfelelő szintjét, a természetes állandó mágnesek különféle mókákat és trükköket szolgáltak.

mesterséges

A mesterséges PM-eket úgy állítják elő, hogy különböző fémeken és ötvözeteiken külső mágneses mezőt indukálnak. Észrevették, hogy egyes anyagok hosszú ideig megtartják a megszerzett mezőt - ezeket szilárd mágneseknek nevezik. Azokat az anyagokat, amelyek gyorsan elveszítik az állandó mágnesek tulajdonságait, lágy mágneseknek nevezzük.

A gyári gyártás körülményei között összetett fémötvözeteket használnak. A "magnico" ötvözet szerkezete vasat, nikkelt és kobaltot tartalmaz. Az Alnico ötvözet vas helyett alumíniumot tartalmaz.

Az ezekből az ötvözetekből készült termékek erős elektromágneses mezőkkel lépnek kölcsönhatásba. Ennek eredményeként meglehetősen erős PM-eket kapunk.

Állandó mágnesek alkalmazásai

A PM nem kis jelentőséggel bír az emberi tevékenység különböző területein. Az alkalmazási körtől függően a PM különböző jellemzőkkel rendelkezik. A közelmúltban az aktívan használt fő mágneses ötvözetNdFeBa következő kémiai elemekből áll:

  • "Nd" - niódium,
  • "Fe" - vas,
  • "B" - bór.

Állandó mágnesek használatának területei:

  1. Ökológia;
  2. galvanizálás;
  3. A gyógyszer;
  4. Szállítás;
  5. Számítógépes technológiák;
  6. Háztartási gépek;
  7. Villamosmérnök.

Ökológia

Különféle ipari hulladékkezelő rendszereket fejlesztettek ki és működnek. A mágneses rendszerek az ammónia, a metanol és más anyagok előállítása során tisztítják a folyadékokat. A mágneses csapdák minden vastartalmú részecskét „kiválasztanak” az áramlásból.

A gyűrű alakú PM-eket gázcsatornákba szerelik be, amelyek megszabadítják a gáznemű kipufogógázokat a ferromágneses zárványoktól.

A szeparátor mágneses csapdák aktívan szelektálják a fémtartalmú hulladékot a szállítószalagokon az ember által okozott hulladék feldolgozására.

galvanizálás

A galvanikus gyártás a töltött fémionoknak az egyenáramú elektródák ellentétes pólusaira való mozgásán alapul. A PM-ek a terméktartó szerepét töltik be a galvánmedencében. A galvanikus eljárással működő ipari berendezésekben csak NdFeB mágnesek vannak beépítve.

A gyógyszer

A közelmúltban az orvosi berendezések gyártói széles körben hirdettek állandó mágnesen alapuló eszközöket és eszközöket. Állandó intenzív mezőt biztosít az NdFeB ötvözet karakterisztikája.

Az állandó mágnesek tulajdonságát a keringési rendszer normalizálására, a gyulladásos folyamatok eloltására, a porcszövet helyreállítására stb.

Szállítás

A gyártásban lévő szállítórendszerek PM-es telepítésekkel vannak felszerelve. A nyersanyagok szállítószalagos mozgása során a mágnesek eltávolítják a tömbből a felesleges fémzárványokat. A mágnesek segítségével a különböző termékeket különböző síkokban irányítják.

Jegyzet!Állandó mágneseket használnak olyan anyagok elkülönítésére, ahol az emberek jelenléte káros lehet az egészségükre.

Az autószállítás műszerek, alkatrészek és eszközök tömegével van felszerelve, ahol a PM játssza a főszerepet. Ezek az elektronikus gyújtás, az automatikus elektromos ablakemelők, az alapjárat-szabályozás, a benzin, a dízelszivattyúk, az előlapi műszerek és még sok más.

Számítógépes technológiák

Minden mobil eszköz és a számítástechnikai eszköz mágneses elemekkel van felszerelve. A lista tartalmaz nyomtatókat, meghajtómotorokat, hajtómotorokat és egyéb eszközöket.

Háztartási gépek

Alapvetően ezek kis háztartási cikkek tartói. Polcok mágneses tartóval, függöny- és függönytartók, tartók konyhai késkészlethez és egy sor egyéb háztartási készülékhez.

villamosmérnök

A PM-re épülő elektrotechnika olyan területeket érint, mint a rádiótechnikai eszközök, generátorok és elektromos motorok.

Rádiótechnika

A PM a rádiótechnikai eszközök kompaktságának növelésére, az eszközök autonómiájának biztosítására szolgál.

Generátorok

A PM generátorai megoldják a mozgó érintkezők problémáját - gyűrűk kefével. A hagyományos, ipari felhasználású készülékekben akut problémák merülnek fel a berendezések komplex karbantartásával, az alkatrészek gyors kopásával és a gerjesztő áramkörök jelentős energiaveszteségével kapcsolatban.

Az ilyen generátorok létrehozásának egyetlen akadálya a PM forgó rotorra történő felszerelésének problémája. A közelmúltban mágneseket helyeznek a rotor hosszirányú hornyaiba, megtöltve azokat olvadó anyaggal.

Elektromos motorok

A háztartási készülékekben és egyes ipari berendezésekben az állandó mágneses szinkron villanymotorok széles körben elterjedtek - ezek egyenáramú kefe nélküli motorok.

A fent leírt generátorokhoz hasonlóan a PM az állórészek belsejében forgó forgórészekre van felszerelve, rögzített tekercseléssel. Az elektromos motor fő előnye a rövid élettartamú áramvezető érintkezők hiánya a rotor kollektorán.

Az ilyen típusú motorok kis teljesítményű készülékek. Ez azonban a legkevésbé sem csökkenti hasznosságukat az elektrotechnika területén.

További információ. Az eszköz megkülönböztető jellemzője a Hall-érzékelő jelenléte, amely szabályozza a rotor sebességét.

A szerző reméli, hogy a cikk elolvasása után az olvasónak világos elképzelése lesz arról, mi is az állandó mágnes. Az állandó mágnesek aktív bevezetése az emberi tevékenység szférájába új, fokozott mágneses tulajdonságokkal rendelkező ferromágneses ötvözetek feltalálását és létrehozását ösztönzi.

Videó

A munka legelején hasznos lesz néhány definíciót és magyarázatot adni.

Ha egy helyen a mozgó töltéssel rendelkező testekre olyan erő hat, amely nem hat az álló vagy töltetlen testekre, akkor azt mondják, hogy van egy egy mágneses mező az egyik általánosabb forma elektromágneses mező .

Vannak testek, amelyek képesek mágneses teret létrehozni maguk körül (és az ilyen testre a mágneses tér ereje is hat), állítólag mágnesezettek és van egy mágneses momentum, ami meghatározza a test azon tulajdonságát, hogy egy mágneses mező. Az ilyen testeket ún mágnesek .

Meg kell jegyezni, hogy a különböző anyagok eltérően reagálnak a külső mágneses térre.

Vannak olyan anyagok, amelyek gyengítik magukban a külső mező hatását paramágnesek és megerősítik magukban a külső mezőt diamágnesek.

Vannak olyan anyagok, amelyek hatalmas képességgel (több ezerszer) képesek fokozni magukban a külső mezőt - vas, kobalt, nikkel, gadolínium, ezen fémek ötvözetei és vegyületei, az ún. - ferromágnesek.

A ferromágnesek között vannak olyan anyagok, amelyek kellően erős külső mágneses tér hatására maguk is mágnesekké válnak – ezek kemény mágneses anyagok.

Vannak olyan anyagok, amelyek egy külső mágneses teret koncentrálnak magukban, és miközben az működik, mágnesként viselkednek; de ha a külső tér eltűnik, nem válnak mágnesekké – ez van lágy mágneses anyagok

BEVEZETÉS

Megszoktuk a mágnest, és kissé lekezelően kezeljük az iskolai fizikaórák elavult attribútumaként, néha nem is sejtjük, mennyi mágnes van körülöttünk. Lakásainkban tucatnyi mágnes található: villanyborotvákban, hangszórókban, magnókban, órákban, szöges üvegekben, végre. Mi magunk is mágnesek vagyunk: a bennünk áramló bioáramok mágneses erővonalak furcsa mintázatát keltik körülöttünk. A föld, amelyen élünk, egy óriási kék mágnes. A nap egy sárga plazmagolyó – egy még nagyszerűbb mágnes. A teleszkópokkal alig megkülönböztethető galaxisok és ködök felfoghatatlan méretű mágnesek. Termonukleáris fúzió, magnetodinamikai energiatermelés, töltött részecskék felgyorsítása a szinkrotronokban, elsüllyedt hajók helyreállítása – ezek mind olyan területek, ahol grandiózus, eddig soha nem látott mágnesekre van szükség. Az erős, szupererős, ultraerős és még erősebb mágneses mezők létrehozásának problémája a modern fizika és technológia egyik fő problémája lett.

A mágnest az ember időtlen idők óta ismeri. Referenciákat kaptunk

a mágnesekről és tulajdonságaikról Milétosz Thalész (kb. Kr. e. 600) és Platón (Kr. e. 427–347) írásaiban. Maga a "mágnes" szó annak köszönhető, hogy a természetes mágneseket a görögök fedezték fel Magnéziában (Thesszáliában).

A természetes (vagy természetes) mágnesek a természetben mágneses ércek lerakódásai formájában találhatók meg. A Tartui Egyetemen található a legnagyobb ismert természetes mágnes. Tömege 13 kg, 40 kg teher emelésére képes.

A mesterséges mágnesek olyan mágnesek, amelyeket az ember hozott létre különféle anyagok alapján ferromágnesek. Az úgynevezett "por" mágnesek (vasból, kobaltból és néhány más adalékanyagból) több mint 5000-szer nagyobb terhelést képesek elviselni.

Kétféle mesterséges mágnes létezik:

Az egyik az ún állandó mágnesek készült " kemény mágneses » anyagok. Mágneses tulajdonságaik nem kapcsolódnak külső források vagy áramok használatához.

Egy másik típusba tartoznak az úgynevezett elektromágnesek, amelyek magja " lágy mágneses " Vas. Az általuk létrehozott mágneses mezők elsősorban abból adódnak, hogy a magot borító tekercs vezetékén elektromos áram halad át.

1600-ban jelent meg Londonban W. Gilbert királyi orvos könyve „A mágnesről, a mágneses testekről és a nagy mágnesről – a Földről”. Ez a munka volt az első ismert kísérletünk a mágneses jelenségek tudomány szemszögéből történő tanulmányozására. Ez a munka az elektromosságról és a mágnesességről akkor rendelkezésre álló információkat, valamint a szerző saját kísérleteinek eredményeit tartalmazza.

Munkám során megpróbálom nyomon követni, hogyan használják a mágneseket az emberek nem háborús célokra, hanem békés célokra, beleértve a mágnesek használatát a biológiában, az orvostudományban és a mindennapi életben.

IRÁNYTŰ, vízszintes irányok meghatározására szolgáló eszköz a talajon. A tenger, repülőgép, földi jármű mozgási irányának meghatározására szolgál; a gyalogos haladási iránya; útbaigazítást valamilyen objektumhoz vagy tereptárgyhoz. Az iránytűket két fő osztályba sorolják: mágneses iránytűkre, például nyilakra, amelyeket topográfusok és turisták használnak, valamint nem mágneses iránytűkre, például giroiránytűre és rádióiránytűre.

A 11. századra utal a kínai Shen Kua és Chu Yu üzenetére az iránytűk természetes mágnesekből történő gyártásáról és a navigációban való használatáról. Ha egy

egy természetes mágnesből készült hosszú tű olyan tengelyen van kiegyensúlyozva, amely lehetővé teszi, hogy vízszintes síkban szabadon forogjon, egyik végével mindig északra, a másikkal délre néz. Ha megjelöli az északi végét, akkor egy ilyen iránytűt használhat az irány meghatározásához.

A mágneses hatások egy ilyen tű végén koncentrálódtak, ezért ezeket pólusoknak (északi és déli) nevezték.

A mágnes fő alkalmazása az elektrotechnikában, a rádiótechnikában, a műszerekben, az automatizálásban és a telemechanikában. Itt ferromágneses anyagokat használnak mágneses áramkörök, relék stb.

1820-ban G. Oersted (1777–1851) felfedezte, hogy egy áramvezető egy mágnestűre hat, és elfordítja azt. Szó szerint egy héttel később Ampere megmutatta, hogy két párhuzamos, azonos irányú áramú vezető vonzza egymást. Később azt javasolta, hogy minden mágneses jelenség az áramoknak köszönhető, és az állandó mágnesek mágneses tulajdonságai a mágnesek belsejében folyamatosan keringő áramokhoz kapcsolódnak. Ez a feltevés teljes mértékben összhangban van a modern elképzelésekkel.

Elektromos gép generátorok és villanymotorok - forgógépek, amelyek vagy mechanikai energiát alakítanak át elektromos energiává (generátorok), vagy elektromos energiát mechanikai energiává (motorok). A generátorok működése az elektromágneses indukció elvén alapul: a mágneses térben mozgó vezetékben elektromotoros erő (EMF) indukálódik. Az elektromos motorok működése azon a tényen alapszik, hogy a keresztirányú mágneses térben elhelyezett áramvezető vezetékre erő hat.

Magnetoelektromos eszközök. Az ilyen eszközök a mágneses mező és az áram kölcsönhatási erejét használják a mozgó rész tekercsének fordulataiban, és hajlamosak az utóbbi forgatására.

Indukciós árammérők. Az indukciós mérő nem más, mint egy kis teljesítményű váltakozó áramú motor két tekercseléssel - egy áramtekerccsel és egy feszültségtekerccsel. A tekercsek közé helyezett vezetőképes tárcsa a bemeneti teljesítménnyel arányos nyomaték hatására forog. Ezt a momentumot az állandó mágnes által a tárcsában indukált áramok kiegyenlítik, így a tárcsa forgási sebessége arányos a fogyasztott teljesítménnyel.

Elektromos karóra miniatűr akkumulátorral működik. Sokkal kevesebb alkatrészt igényelnek a működésükhöz, mint a mechanikus órákhoz; például egy tipikus elektromos hordozható óra két mágnessel, két induktorral és egy tranzisztorral rendelkezik.

Zár - mechanikus, elektromos vagy elektronikus eszköz, amely korlátozza valaminek a jogosulatlan használatát. A zár működtethető egy bizonyos személy által birtokolt eszközzel (kulccsal), az általa bevitt információval (digitális vagy alfabetikus kód), vagy az adott személy valamilyen egyéni jellemzőjével (például retina mintázatával). A zár általában átmenetileg két csomópontot vagy két részt köt egymással egy eszközben. A zárak leggyakrabban mechanikusak, de egyre gyakrabban használnak elektromágneses zárakat.

Mágneses zárak. Egyes modellek hengeres zárai mágneses elemeket használnak. A zár és a kulcs ellenkódolt állandó mágneskészlettel van felszerelve. Ha a megfelelő kulcsot behelyezzük a kulcslyukba, az magához vonzza és a zár belső mágneses elemeit olyan helyzetbe állítja, amely lehetővé teszi a zár kinyitását.

dinamométer - mechanikus vagy elektromos műszer egy gép, szerszámgép vagy motor vonóerejének vagy nyomatékának mérésére.

Fékpadok sokféle minta létezik; ezek közé tartozik például a Prony fék, a hidraulikus és az elektromágneses fékek.

Elektromágneses dinamométer kismotorok jellemzőinek mérésére alkalmas miniatűr készülék formájában készíthető.

Galvanométer- érzékeny készülék gyenge áramok mérésére. A galvanométer egy patkó alakú állandó mágnes és a mágnes pólusai közötti résben felfüggesztett kis áramvezető tekercs (gyenge elektromágnes) kölcsönhatása által generált nyomatékot használja. A forgatónyomaték, és ezáltal a tekercs elhajlása arányos az áramerősséggel és a légrés teljes mágneses indukciójával, így a műszer skálája majdnem lineáris a tekercs kis kitéréseivel. Az erre épülő eszközök a leggyakoribb készüléktípusok.

A gyártott készülékek választéka széles és változatos: egyen- és váltóáramú kapcsolótáblák (magnetoelektromos, magnetoelektromos egyenirányítós és elektromágneses rendszerek), kombinált készülékek, amper-voltmérők, gépkocsik elektromos berendezéseinek diagnosztizálására, beállítására, hőmérséklet mérésére. sík felületek, iskolai tantermek felszerelésére szolgáló eszközök, különböző elektromos paraméterek tesztelői és mérői

Termelés csiszolóanyag - apró, kemény, éles részecskék, amelyeket szabad vagy kötött formában használnak különféle anyagok és az azokból készült termékek (a nagy acéllemezektől a rétegelt lemezekig, optikai üvegekig és számítógép-chipek) mechanikai feldolgozásához (ideértve az alakítást, hámozást, csiszolást, polírozást). A csiszolóanyagok természetesek vagy mesterségesek. A csiszolóanyagok célja az anyag egy részének eltávolítása a kezelt felületről. A mesterséges csiszolóanyagok gyártása során a keverékben jelenlévő ferroszilícium a kemence aljára ülepedik, de kis mennyiségben beágyazódik a csiszolóanyagba, majd később mágnessel eltávolítják.

Az anyag mágneses tulajdonságait széles körben használják a tudományban és a technológiában a különféle testek szerkezetének tanulmányozására. Így keletkezett tudomány:

magnetokémia(magnetokémia) - a fizikai kémia része, amely az anyagok mágneses és kémiai tulajdonságai közötti kapcsolatot vizsgálja; emellett a magnetokémia a mágneses terek kémiai folyamatokra gyakorolt ​​hatását vizsgálja. A magnetokémia a mágneses jelenségek modern fizikán alapul. A mágneses és kémiai tulajdonságok kapcsolatának vizsgálata lehetővé teszi egy anyag kémiai szerkezetének sajátosságainak feltárását.

Mágneses hiba észlelése, a ferromágneses anyagokból készült termékek hibáinak helyén fellépő mágneses tér torzítások vizsgálatán alapuló hibakeresési módszer.

. Mikrohullámú technológia

Szuper nagy frekvenciatartomány (SHF) - az ultramagas televíziós frekvenciák és a távoli infravörös frekvenciák közötti spektrumban elhelyezkedő elektromágneses sugárzás frekvenciatartománya (100¸300 000 millió hertz)

Kapcsolat. A mikrohullámú rádióhullámokat széles körben használják a kommunikációs technológiában. A különféle katonai rádiórendszereken kívül számos kereskedelmi mikrohullámú kapcsolat működik a világ minden országában. Mivel az ilyen rádióhullámok nem követik a földfelszín görbületét, hanem egyenes vonalban terjednek, ezek a kommunikációs kapcsolatok általában dombtetőkre vagy rádiótornyokra telepített közvetítőállomásokból állnak, körülbelül 50 km-es időközönként.

Élelmiszeripari termékek hőkezelése. A mikrohullámú sugárzást élelmiszerek hőkezelésére használják otthon és az élelmiszeriparban. Az erős vákuumcsövek által termelt energia kis térfogatban koncentrálható a termékek rendkívül hatékony főzéséhez az ún. mikrohullámú sütők vagy mikrohullámú sütők, amelyeket tisztaság, zajtalanság és tömörség jellemez. Az ilyen eszközöket repülőgépkonyhákban, vasúti étkezőkocsikban és automatákban használják, ahol gyorsételek elkészítésére és főzésére van szükség. Az iparág háztartási mikrohullámú sütőket is gyárt.

A mikrohullámú technológia terén elért gyors fejlődés nagyrészt a speciális elektrovákuum eszközök - a magnetron és a klystron - feltalálásával függ össze, amelyek nagy mennyiségű mikrohullámú energia előállítására képesek. A hagyományos vákuumtriódán alapuló, alacsony frekvencián használt oszcillátor a mikrohullámú tartományban nagyon hatástalannak bizonyul.

Magnetron. A második világháború előtt Nagy-Britanniában feltalált magnetronban ezek a hiányosságok hiányoznak, mivel a mikrohullámú sugárzás előállításának teljesen más megközelítését veszik alapul - az üreges rezonátor elvét.

A magnetron több üreges rezonátorral rendelkezik, amelyek szimmetrikusan vannak elrendezve a közepén elhelyezkedő katód körül. A műszert egy erős mágnes pólusai közé helyezzük.

Utazóhullámú lámpa (TWT). A mikrohullámú tartományban elektromágneses hullámok generálására és erősítésére szolgáló másik elektrovákuum készülék a mozgóhullámú lámpa. Ez egy vékony kiürített cső, amelyet egy fókuszáló mágnestekercsbe helyeznek.

részecskegyorsító, olyan berendezés, amelyben elektromos és mágneses mezők segítségével irányított elektron-, proton-, ion- és egyéb töltött részecskék nyalábjait nyerik, amelyek energiája sokkal nagyobb, mint a hőenergia.

A modern gyorsítókban számos és sokféle berendezést használnak, pl. erős precíziós mágnesek.

A különböző tudományok képviselői kutatásaik során figyelembe veszik a mágneses tereket. Egy fizikus az atomok és elemi részecskék mágneses terét méri, egy csillagász a kozmikus mezők szerepét vizsgálja az új csillagok keletkezésének folyamatában, egy geológus a Föld mágneses terének anomáliáit használja fel mágneses ércek lelőhelyeinek felkutatására, a közelmúltban pedig a biológia. aktívan részt vett a mágnesek tanulmányozásában és használatában is.

biológiai tudomány A 20. század első felének életműködéseit magabiztosan írta le, egyáltalán nem veszi figyelembe a mágneses mezők létezését. Sőt, egyes biológusok szükségesnek tartották hangsúlyozni, hogy még egy erős mesterséges mágneses tér sincs semmilyen hatással a biológiai tárgyakra.

Az enciklopédiákban semmit sem mondtak a mágneses mezők biológiai folyamatokra gyakorolt ​​hatásáról. Az egész világ tudományos irodalmában minden évben megjelent egyetlen pozitív megfontolás a mágneses mezők egyik vagy másik biológiai hatásáról. Ez a gyenge patak azonban még magában a probléma megfogalmazásában sem tudta felolvasztani a bizalmatlanság jéghegyét... És hirtelen a patak kavargó patakká változott. A magnetobiológiai publikációk lavina, mintha valami csúcsról szakadna le, a 60-as évek eleje óta folyamatosan növekszik, és elnyomja a szkeptikus kijelentéseket.

A 16. század alkimistáitól napjainkig a mágnes biológiai hatása sokszor talált tisztelőket és kritikusokat. Több évszázadon keresztül ismétlődően megfigyelték a mágnes terápiás hatását érintő túlfeszültségeket és recessziókat. Segítségével megpróbálták kezelni (és nem sikertelenül) idegbetegségeket, fogfájást, álmatlanságot, máj- és gyomorfájdalmat - több száz betegséget.

Gyógyászati ​​célokra a mágnest elkezdték használni, valószínűleg korábban, mint a sarkpontok meghatározására.

Helyi külső gyógymódként és amulettként a mágnes nagyon népszerű volt a kínaiak, hinduk, egyiptomiak és arabok körében. GÖRÖGEK, rómaiak stb. Gyógyító tulajdonságait Arisztotelész filozófus és Plinius történész említi írásaikban.

A 20. század második felében elterjedtek a mágneses karkötők, amelyek jótékony hatással voltak a vérnyomászavarban (hipertóniában és hipotóniában) szenvedő betegekre.

Az állandó mágnesek mellett elektromágneseket is használnak. A tudomány, a technológia, az elektronika, az orvostudomány számos problémájára is használják (idegbetegségek, végtagok érbetegségei, szív- és érrendszeri betegségek, daganatos betegségek).

A tudósok leginkább azt gondolják, hogy a mágneses mezők növelik a test ellenállását.

Léteznek elektromágneses vérsebesség-mérők, miniatűr kapszulák, amelyeket külső mágneses terek segítségével az ereken keresztül mozgatva kitágítjuk azokat, mintát venni az út bizonyos szakaszain, vagy éppen ellenkezőleg, helyben eltávolítani a különböző gyógyszereket a kapszulákból.

Széles körben használják a mágneses módszert a fémrészecskék szemből történő eltávolítására.

A legtöbben ismerik a szív munkájának tanulmányozását elektromos érzékelők - elektrokardiogram - segítségével. A szív által keltett elektromos impulzusok a szív mágneses terét hozzák létre, ami max értékekben a Föld mágneses térerősségének 10-6-a. A magnetokardiográfia értéke abban rejlik, hogy információt nyújt a szív elektromosan "néma" területeiről.

Meg kell jegyezni, hogy a biológusok most arra kérik a fizikusokat, hogy adjanak elméletet a mágneses tér biológiai hatásának elsődleges mechanizmusáról, a fizikusok pedig válaszul több ellenőrzött biológiai tényt követelnek a biológusoktól. Nyilvánvaló, hogy a különböző szakemberek szoros együttműködése sikeres lesz.

A magnetobiológiai problémákat összekötő fontos láncszem az idegrendszer reakciója a mágneses mezőkre. Az agy az, amely először reagál a külső környezet változásaira. Reakcióinak tanulmányozása lesz a kulcs a magnetobiológiai számos probléma megoldásához.

A fentiekből levonható legegyszerűbb következtetés az, hogy az alkalmazott emberi tevékenységnek nincs olyan területe, ahol ne használnának mágneseket.

Referenciák:

1) TSB, második kiadás, Moszkva, 1957

3) Anyagok az internetről - enciklopédia

4) Putilov K.A. "Fizika tanfolyam", "Physmatgiz", Moszkva, 1964.

Először is meg kell értened, mi a mágnes általában. A mágnes egy természetes energiaanyag, amelynek kimeríthetetlen energiamezője és két pólusa van, amelyeket északnak és délnek neveznek. Bár korunkban az emberiség természetesen megtanulta mesterségesen létrehozni ezt a szokatlan jelenséget.

Az ember szinte mindenhol megtanulta használni a mágnes két pólusának erejét. A modern társadalom naponta használ ventilátort - a motorjában speciális mágneses kefék vannak, minden nap és késő estig tévét néznek, számítógépen dolgoznak, és ezekből az elemekből meglehetősen sok van benne. A házban mindenkinek van egy óra a falon, a hűtő ajtaján mindenféle szép kis játék, minden hangberendezésen a hangszórók csak ennek a csodálatos mágnesnek köszönhetően működnek.

Az ipari vállalkozásokban a dolgozók elektromos motorokat, hegesztőgépeket használnak. A konstrukció mágneses darut, vas elválasztó szalagot használ. A beépített mágneses eszköz segít a chipek és a vízkő teljes elválasztásában a készterméktől. Ezeket a mágnesszalagokat az élelmiszeriparban is használják.

Egy másik mágnest használnak az ékszerekben, ezek a karkötők, láncok, mindenféle medálok, gyűrűk, fülbevalók, sőt még hajtűk is.

Meg kell értenünk, hogy e természetes elem nélkül létezésünk sokkal nehezebbé válik. Sok tárgy és eszköz használ mágneseket – a gyerekjátékoktól az egészen komoly dolgokig. Végül is nem hiába van az elektrotechnikában és a fizikában egy speciális szakasz - az elektromosság és a mágnesesség. Ez a két tudomány szorosan összefügg. Az összes objektumot, ahol ez az elem jelen van, nem lehet azonnal felsorolni.

Napjainkban egyre több új találmány jelenik meg és sok mágnest tartalmaz, különösen, ha az elektrotechnikával kapcsolatos. Még a világhírű ütköztető is kizárólag elektromágnesek segítségével működik.

A mágnest széles körben használják orvosi célokra is - például emberi belső szervek rezonáns szkennelésére, valamint sebészeti célokra. Mindenféle mágneses övhöz, masszázsfotelhez és így tovább használható. A mágnes gyógyító tulajdonságait nem találták ki - például Grúziában a Fekete-tenger mellett van egy egyedülálló Ureki üdülőhely, ahol a homok nem közönséges - sárga, hanem fekete - mágneses. Sokan járnak oda számos betegség, különösen a gyermekek – agybénulás, idegrendszeri betegségek, sőt még a magas vérnyomás kezelésére is.

A mágneseket feldolgozó üzemekben is használják. Például a régi autókat először préssel zúzzák össze, majd mágneses rakodóval megrakodják.

Vannak úgynevezett neodímium mágnesek is. Különféle iparágakban használják, ahol a hőmérséklet nem haladja meg a 80 °C-ot. Ezeket a mágneseket ma már szinte mindenhol használják.

A mágnesek ma már olyan szorosan beépültek az életünkbe, hogy nélkülük nagyon megnehezül az életünk – körülbelül a 18. és 19. század szintjén. Ha az összes mágnes most eltűnne, azonnal elveszítenénk az áramot - csak az akkumulátorok és az elemek maradnának meg belőle. Valójában minden áramgenerátor készülékében a legfontosabb alkatrész pontosan a mágnes. És ne gondolja, hogy autója akkumulátorról indul – az önindító is egy villanymotor, ahol a legfontosabb a mágnes. Igen, élhetsz mágnesek nélkül, de úgy kell élned, ahogy őseink éltek 100 évvel ezelőtt vagy még régebben...

Hasonló hozzászólások