Pagdaragdag ng mga magnetic field ng permanenteng magnet. Ang pagtaas ng lakas ng magnet. Paraan ng amplification gamit ang Curie point

MGA COIL NG ELECTROMAGNETS

Ang coil ay isa sa mga pangunahing elemento ng electromagnet at dapat matugunan ang mga sumusunod na pangunahing kinakailangan:

1) tiyakin ang maaasahang pag-on ng electromagnet sa ilalim ng pinakamasamang kondisyon, i.e. sa isang pinainit na estado at sa pinababang boltahe;

2) huwag mag-overheat sa itaas ng pinahihintulutang temperatura sa lahat ng posibleng mga mode, i.e. sa mataas na boltahe;

3) na may pinakamababang sukat upang maging maginhawa para sa produksyon;

4) maging malakas sa mekanikal;

5) may isang tiyak na antas ng pagkakabukod, at sa ilang mga aparato ay lumalaban sa kahalumigmigan, acid at langis.

Sa panahon ng operasyon, ang mga stress ay lumitaw sa coil: mekanikal - dahil sa mga electrodynamic na pwersa sa mga pagliko at sa pagitan ng mga pagliko, lalo na kapag alternating current; thermal - dahil sa hindi pantay na pag-init ng mga indibidwal na bahagi nito; elektrikal - dahil sa mga overvoltage, lalo na sa panahon ng shutdown.

Kapag kinakalkula ang coil, dapat matugunan ang dalawang kundisyon. Ang una ay upang magbigay ng kinakailangang MMF na may mainit na likid at mababang boltahe. Ang pangalawa ay ang temperatura ng pag-init ng coil ay hindi dapat lumampas sa pinahihintulutan.

Bilang resulta ng pagkalkula, ang mga sumusunod na dami na kinakailangan para sa paikot-ikot ay dapat matukoy: d- ang diameter ng wire ng napiling tatak; w- bilang ng mga liko; R- paglaban sa likid.

Ayon sa disenyo, ang mga coils ay nakikilala: frame coils - ang paikot-ikot ay isinasagawa sa isang metal o plastic frame; frameless banded - ang paikot-ikot ay isinasagawa sa isang naaalis na template, pagkatapos ng paikot-ikot ang likid ay may benda; frameless na may paikot-ikot sa core ng magnetic system.

Ang isang permanenteng magnet ay isang piraso ng bakal o ilang iba pang matigas na haluang metal, na, bilang magnetized, ay patuloy na iniimbak ang nakaimbak na bahagi ng magnetic energy. Ang layunin ng isang magnet ay upang magsilbi bilang isang mapagkukunan ng isang magnetic field na hindi kapansin-pansing nagbabago alinman sa oras o sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanan tulad ng pagyanig, pagbabago ng temperatura, panlabas na magnetic field. Ang mga permanenteng magnet ay ginagamit sa iba't ibang mga aparato at aparato: mga relay, mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal, mga contactor, mga de-koryenteng makina.

Mayroong mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga haluang metal para sa permanenteng magnet:

2) mga haluang metal batay sa bakal - nikel - aluminyo na may pagdaragdag ng kobalt, silikon sa ilang mga kaso: alni (Fe, Al, Ni), alnisi (Fe, Al, Ni, Si), magnico (Fe, Ni, Al, Co );

3) mga haluang metal batay sa pilak, tanso, kobalt.

Ang mga dami na nagpapakilala sa isang permanenteng magnet ay ang natitirang induction AT r at mapilit na puwersa H c. Upang matukoy ang mga magnetic na katangian ng mga natapos na magnet, ang mga demagnetization curve ay ginagamit (Larawan 7-14), na kung saan ay ang pagtitiwala AT = f(– H). Ang curve ay kinuha para sa singsing, na kung saan ay unang magnetized sa saturation induction, at pagkatapos ay demagnetize sa AT = 0.

daloy sa puwang ng hangin. Upang magamit ang enerhiya ng magnet, kinakailangan na gawin ito na may puwang sa hangin. Ang bahagi ng MMF na ginugol ng permanenteng magnet upang maisagawa ang daloy sa puwang ng hangin ay tinatawag na libreng MMF.

Ang pagkakaroon ng isang air gap δ binabawasan ang induction sa magnet mula sa AT r sa AT(Larawan 7-14) sa parehong paraan na parang ang isang demagnetizing current ay dumaan sa isang coil na inilagay sa isang singsing, na lumilikha ng pag-igting H. Ang pagsasaalang-alang na ito ay ang batayan ng sumusunod na paraan para sa pagkalkula ng flux sa air gap ng isang magnet.

Sa kawalan ng isang puwang, ang buong MMF ay ginugol sa pagsasagawa ng daloy sa pamamagitan ng magnet:

saan lμ ay ang haba ng magnet.

Sa pagkakaroon ng air gap, bahagi ng MDS Fδ ay gagastusin sa pagsasagawa ng daloy sa puwang na ito:

F=F μ + Fδ(7-35)

Ipagpalagay natin na nakagawa tayo ng ganitong demagnetizing magnetic field strength H, Ano

H l μ = Fδ(7-36)

at naging induction AT.

Sa kawalan ng scattering, ang flux sa magnet ay katumbas ng flux sa air gap

Bs μ = F δ Λ δ = Λ lμ Λ δ , (7-37)

saan sμ ay ang seksyon ng magnet; Λ δ = μ 0 sδ/δ; Ang μ 0 ay ang magnetic permeability ng air gap.

Mula sa fig. 7-14 ito kasunod niyan

B/H= l μ Λ δ / s μ=tgα (7-38)

kanin. 7-14. Mga kurba ng demagnetization

Kaya, alam ang data sa materyal ng magnet (sa anyo ng isang demagnetization curve), ang mga sukat ng magnet l μ , sμ at mga sukat ng gap δ, sδ , maaari mong gamitin ang equation (7-38) upang kalkulahin ang daloy sa gap. Upang gawin ito, gumuhit ng isang tuwid na linya sa diagram (Larawan 7-14). Ob sa isang anggulo a. Segment ng linya bc tumutukoy sa induction AT magnet. Mula dito, ang daloy sa air gap ay magiging

Kapag tinutukoy ang tg α, ang mga kaliskis ng y-axis at abscissa ay isinasaalang-alang:

saan p = n/m- ang ratio ng mga kaliskis ng mga palakol B at H.

Isinasaalang-alang ang scattering, ang flux Ф δ ay tinutukoy bilang mga sumusunod.

Magsagawa ng isang tuwid na linya Ob sa isang anggulo α, kung saan ang tg α == Λ δ l μ ( psµ). Natanggap na halaga AT nagpapakilala sa induction sa gitnang seksyon ng magnet. Flux sa gitnang seksyon ng magnet

Daloy ng Air Gap

de σ ay ang scattering coefficient. Induction sa working gap

Mga tuwid na magnet. Ang expression (7-42) ay nagbibigay ng solusyon sa problema para sa mga closed-form na magnet, kung saan ang mga conductivity ng mga air gaps ay maaaring kalkulahin nang may sapat na katumpakan para sa mga praktikal na layunin. Para sa mga tuwid na magnet, ang problema sa pagkalkula ng mga conductivity ng stray flux ay napakahirap. Ang pagkilos ng bagay ay kinakalkula gamit ang mga eksperimentong dependency na nauugnay ang lakas ng magnet field sa mga sukat ng magnet.

Libreng magnetic energy. Ito ang enerhiya na ibinibigay ng magnet sa mga puwang ng hangin. Kapag kinakalkula ang mga permanenteng magnet, ang pagpili ng isang materyal at ang mga kinakailangang ratio ng mga sukat, nagsusumikap sila para sa maximum na paggamit ng materyal ng magnet, na nabawasan upang makuha ang pinakamataas na halaga ng libreng magnetic energy.

Magnetic energy na puro sa air gap, proporsyonal sa produkto ng flux sa gap at MMF:

Kung ganoon

Nakukuha namin

kung saan ang V ay ang volume ng magnet. Ang materyal ng isang magnet ay nailalarawan sa pamamagitan ng magnetic energy bawat yunit ng dami nito.

kanin. 7-15. Sa kahulugan ng magnetic energy ng isang magnet

Gamit ang demagnetization curve, ang isa ay makakagawa ng curve W m = f(AT) sa V= 1 (Larawan 7-15). Kurba W m = f(AT) ay may maximum sa ilang mga halaga AT at H, na tinutukoy namin AT 0 at H 0 . Sa pagsasagawa, ang paraan ng paghahanap AT 0 at H 0 nang walang plano W m = f(AT). Intersection point ng dayagonal ng quadrilateral na ang mga gilid ay pantay AT r at H c , na may demagnetization curve na medyo malapit na tumutugma sa mga halaga AT 0 , H 0 . Ang natitirang induction V r ay nagbabago sa loob ng medyo maliit na mga limitasyon (1-2.5), at ang mapilit na puwersa H c - sa loob ng malalaking limitasyon (1-20). Samakatuwid, ang mga materyales ay nakikilala: low-coercive, kung saan W m ay maliit (curve 2), high-coercivity, kung saan W m malaki (curve 1 ).

balik curves. Sa panahon ng operasyon, maaaring magbago ang air gap. Ipagpalagay natin na bago ang pagpapakilala ng anchor, ang induction ay B 1tg a isa. Kapag ipinakilala ang armature, nagbabago ang gap δ, at ang estadong ito ng system ay tumutugma sa anggulo a 2; (Larawan 7-16) at isang malaking induction. Gayunpaman, ang pagtaas sa induction ay hindi nangyayari sa kahabaan ng demagnetization curve, ngunit kasama ng ilang iba pang curve b 1 cd, tinatawag na return curve. Sa kumpletong pagsasara (δ = 0), magkakaroon tayo ng induction B 2. Kapag binabago ang puwang sa magkasalungat na daan pagbabago ng induction sa isang curve dfb isa. balik curves b 1 cd at dfb Ang 1 ay mga partial cycle curves ng magnetization at demagnetization. Ang lapad ng loop ay karaniwang maliit, at ang loop ay maaaring mapalitan ng isang tuwid na b 1 d. Ratio Δ AT/Δ H ay tinatawag na reversible permeability ng magnet.

Aging magnet. Ang pagtanda ay nauunawaan bilang hindi pangkaraniwang bagay ng pagbaba ng magnetic flux ng isang magnet sa paglipas ng panahon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinutukoy ng ilang mga kadahilanan na nakalista sa ibaba.

pagtanda ng istruktura. Ang magnet na materyal pagkatapos ng hardening o paghahagis ay may hindi pantay na istraktura. Sa paglipas ng panahon, ang hindi pagkakapantay-pantay na ito ay pumasa sa isang mas matatag na estado, na humahantong sa isang pagbabago sa mga halaga AT at H.

Pagtanda ng mekanikal. Nangyayari dahil sa mga shocks, shocks, vibrations at impluwensya ng mataas na temperatura, na nagpapahina sa daloy ng magnet.

magnetic aging. Natutukoy sa pamamagitan ng impluwensya ng mga panlabas na magnetic field.

Pagpapatatag ng mga magnet. Anumang magnet bago i-install ito sa apparatus ay dapat na sumailalim sa isang karagdagang proseso ng pagpapapanatag, pagkatapos kung saan ang paglaban ng magnet sa isang pagbawas sa pagtaas ng pagkilos ng bagay.

pagpapapanatag ng istruktura. Binubuo ito ng karagdagang paggamot sa init, na isinasagawa bago ang magnetization ng magnet (pinakulo ang hardened magnet sa loob ng 4 na oras pagkatapos ng hardening). Ang mga haluang metal na batay sa bakal, nikel at aluminyo ay hindi nangangailangan ng structural stabilization.

mekanikal na pagpapapanatag. Ang magnetized magnet ay sumasailalim sa mga shocks, shocks, vibrations sa mga kondisyon na malapit sa operating mode bago i-install sa device.

magnetic stabilization. Ang isang magnetized magnet ay nakalantad sa mga panlabas na field ng variable sign, pagkatapos nito ang magnet ay nagiging mas lumalaban sa mga panlabas na field, sa temperatura at mekanikal na mga impluwensya.

KABANATA 8 MGA ELECTROMAGNETIC MECHANISME

Upang maunawaan kung paano dagdagan ang lakas ng isang magnet, kailangan mong maunawaan ang proseso ng magnetization. Mangyayari ito kung ang magnet ay inilagay sa isang panlabas na magnetic field na may kabaligtaran na bahagi sa orihinal. Ang isang pagtaas sa kapangyarihan ng isang electromagnet ay nangyayari kapag ang kasalukuyang supply ay tumaas o ang mga pagliko ng winding ay dumami.

Maaari mong dagdagan ang lakas ng magnet sa tulong ng isang karaniwang hanay ng mga kinakailangang kagamitan: pandikit, isang hanay ng mga magnet (kailangan ang mga permanenteng), isang kasalukuyang mapagkukunan at isang insulated wire. Kakailanganin ang mga ito upang ipatupad ang mga paraan ng pagtaas ng lakas ng magnet, na ipinakita sa ibaba.

Pagpapalakas gamit ang mas malakas na magnet

Ang pamamaraang ito ay binubuo sa paggamit ng isang mas malakas na magnet upang palakasin ang orihinal. Para sa pagpapatupad, kinakailangan upang ilagay ang isang magnet sa isang panlabas na magnetic field ng isa pa, na may higit na kapangyarihan. Ginagamit din ang mga electromagnet para sa parehong layunin. Matapos hawakan ang magnet sa larangan ng isa pa, magaganap ang amplification, ngunit ang pagtitiyak ay nakasalalay sa hindi mahuhulaan ng mga resulta, dahil ang gayong pamamaraan ay gagana nang paisa-isa para sa bawat elemento.

Pagpapalakas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba pang mga magnet

Ito ay kilala na ang bawat magnet ay may dalawang pole, at ang bawat isa ay umaakit sa kabaligtaran na tanda ng iba pang mga magnet, at ang kaukulang isa ay hindi umaakit, tanging repels. Paano dagdagan ang kapangyarihan ng isang magnet gamit ang pandikit at karagdagang mga magnet. Narito ito ay dapat na magdagdag ng iba pang mga magnet upang madagdagan ang kabuuang kapangyarihan. Pagkatapos ng lahat, ang mas maraming mga magnet, ang naaayon, magkakaroon ng mas maraming puwersa. Ang tanging bagay na dapat isaalang-alang ay ang attachment ng mga magnet mga poste ng parehong pangalan. Sa proseso, itataboy nila, ayon sa mga batas ng pisika. Ngunit ang hamon ay magsama-sama sa kabila ng mga pisikal na hamon. Mas mainam na gumamit ng pandikit na idinisenyo para sa pagbubuklod ng mga metal.

Paraan ng amplification gamit ang Curie point

Sa agham mayroong konsepto ng punto ng Curie. Ang pagpapalakas o pagpapahina ng magnet ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-init o paglamig nito kaugnay sa mismong puntong ito. Kaya, ang pag-init sa itaas ng Curie point o malakas na paglamig (na mas mababa dito) ay hahantong sa demagnetization.

Dapat pansinin na ang mga katangian ng isang magnet sa panahon ng pag-init at paglamig na may kaugnayan sa punto ng Curie ay may isang pag-aari ng pagtalon, iyon ay, na nakamit ang tamang temperatura, maaari mong dagdagan ang kapangyarihan nito.

Paraan #1

Kung ang tanong ay lumitaw kung paano gawing mas malakas ang magnet, kung ang lakas nito ay kinokontrol ng electric current, kung gayon maaari itong gawin sa pamamagitan ng pagtaas ng kasalukuyang ibinibigay sa paikot-ikot. Dito mayroong isang proporsyonal na pagtaas sa kapangyarihan ng electromagnet at ang supply ng kasalukuyang. Ang pangunahing bagay ay ⸺ unti-unting pagpapakain upang maiwasan ang pagka-burnout.

Paraan #2

Upang ipatupad ang pamamaraang ito, kinakailangan upang madagdagan ang bilang ng mga pagliko, ngunit ang haba ay dapat manatiling hindi nagbabago. Iyon ay, maaari kang gumawa ng isa o dalawang karagdagang mga hilera ng wire upang ang kabuuang bilang ng mga pagliko ay nagiging mas malaki.

Tinatalakay ng seksyong ito ang mga paraan upang mapataas ang lakas ng magnet sa bahay, para sa mga eksperimento na maaari mong i-order sa website ng MirMagnit.

Pagpapalakas ng isang maginoo na magnet

Maraming mga katanungan ang lumitaw kapag ang mga ordinaryong magnet ay tumigil sa pagganap ng kanilang mga direktang pag-andar. Kadalasan ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga magnet ng sambahayan ay hindi, sa katunayan, sila ay mga magnetized na bahagi ng metal na nawawala ang kanilang mga katangian sa paglipas ng panahon. Imposibleng dagdagan ang kapangyarihan ng naturang mga bahagi o ibalik ang kanilang mga ari-arian na orihinal.

Dapat pansinin na ang paglakip ng mga magnet sa kanila, kahit na mas malakas, ay hindi makatwiran, dahil, kapag sila ay konektado sa pamamagitan ng mga reverse pole, ang panlabas na larangan ay nagiging mas mahina o kahit na neutralisahin.

Maaari itong suriin gamit ang isang regular na kurtina ng lamok sa bahay, na dapat isara sa gitna na may mga magnet. Kung ang mga mas malakas ay nakakabit sa mahina na paunang magneto mula sa itaas, kung gayon bilang isang resulta ang kurtina sa pangkalahatan ay mawawala ang mga katangian ng koneksyon sa tulong ng pagkahumaling, dahil ang mga kabaligtaran na pole ay neutralisahin ang mga panlabas na patlang ng bawat isa sa bawat panig.

Mga eksperimento sa neodymium magnets

Ang Neomagnet ay medyo popular, ang komposisyon nito: neodymium, boron, iron. Ang naturang magnet ay may mataas na kapangyarihan at lumalaban sa demagnetization.

Paano palakasin ang neodymium? Ang Neodymium ay lubhang madaling kapitan sa kaagnasan, iyon ay, mabilis itong kinakalawang, kaya ang mga neodymium magnet ay nilagyan ng nickel upang mapataas ang kanilang buhay ng serbisyo. Ang mga ito ay kahawig din ng mga keramika, madali silang masira o mahati.

Ngunit walang punto sa pagsisikap na dagdagan ang kapangyarihan nito sa artipisyal na paraan, dahil ito ay isang permanenteng magnet, mayroon itong tiyak na antas ng lakas para sa sarili nito. Samakatuwid, kung kailangan mong magkaroon ng isang mas malakas na neodymium, mas mahusay na bilhin ito, isinasaalang-alang ang tamang puwersa bago.

Konklusyon: tinatalakay ng artikulo ang paksa kung paano dagdagan ang lakas ng isang magnet, kabilang ang kung paano dagdagan ang kapangyarihan ng isang neodymium magnet. Ito ay lumiliko na mayroong ilang mga paraan upang madagdagan ang mga katangian ng isang magnet. Dahil mayroon lamang isang magnetized na metal, ang lakas nito ay hindi maaaring tumaas.

Ang pinakasimpleng paraan: gamit ang pandikit at iba pang mga magnet (dapat silang nakadikit sa magkatulad na mga poste), pati na rin ang isang mas malakas, sa panlabas na larangan kung saan dapat matatagpuan ang orihinal na magnet.

Ang mga pamamaraan para sa pagtaas ng lakas ng isang electromagnet ay isinasaalang-alang, na binubuo sa karagdagang paikot-ikot na may mga wire o pagpapatindi ng daloy ng kasalukuyang. Ang tanging bagay na dapat isaalang-alang ay ang lakas ng kasalukuyang daloy para sa kaligtasan at seguridad ng device.

Ang mga ordinaryong at neodymium magnet ay hindi kayang sumuko sa pagtaas ng kanilang sariling kapangyarihan.

Ngayon ay ipapaliwanag ko: Nagkataon lang sa buhay na imposibleng maging malakas lalo na - at lalo na (horror lang, paano) gusto mo ... At ang punto dito ay ang mga sumusunod. Ang ilang uri ng kapalaran ay nakabitin sa mga "regular", isang aura ng misteryo at pag-imik. Ang lahat ng mga physicist (magkaiba ang mga tiyuhin at tiya) ay hindi pumutol sa permanenteng mga magnet (paulit-ulit na sinuri, personal), at iyon ay marahil dahil sa lahat ng mga aklat-aralin sa pisika ay nalampasan ang tanong na ito. Electromagnetism - oo, oo, mangyaring, ngunit hindi isang salita tungkol sa mga constants ...

Tingnan natin kung ano ang maaaring maipit sa pinakamatalinong aklat na "I.V. Savelyev. Kurso ng pangkalahatang pisika. Volume 2. Elektrisidad at Magnetismo," - mas malamig kaysa sa basurang papel na ito, halos hindi ka makapaghukay ng anuman. Kaya, noong 1820, isang dude sa ilalim ng pangalan ni Oersted ang putik sa eksperimento sa isang konduktor, at isang compass needle na nakatayo sa tabi niya. Pagpapaalam kuryente kasama ang konduktor sa iba't ibang direksyon, siya ay kumbinsido na ang arrow ay malinaw na i-orient ang sarili nito nang malinaw sa kung ano. Mula sa karanasan, napagpasyahan ng cormorant na ang magnetic field ay direksyon. Sa ibang pagkakataon, nalaman (nagtataka ako kung paano?) na ang isang magnetic field, hindi tulad ng isang electric, ay hindi nakakaapekto sa isang singil sa pamamahinga. Ang puwersa ay lumalabas lamang kapag ang singil ay gumagalaw (take note). Ang paglipat ng mga singil (agos) ay nagbabago sa mga katangian ng nakapalibot na espasyo at lumikha ng isang magnetic field sa loob nito. Iyon ay, sumusunod mula dito na ang magnetic field ay nabuo sa pamamagitan ng paglipat ng mga singil.

Kita mo, lalo tayong lumilihis sa kuryente. Pagkatapos ng lahat, walang anumang bagay na gumagalaw sa isang magnet at walang kasalukuyang dumadaloy dito. Narito ang naisip ni Ampère tungkol dito: iminungkahi niya na ang mga pabilog na alon (molecular currents) ay umiikot sa mga molecule ng isang substance. Ang bawat naturang kasalukuyang ay may magnetic moment at lumilikha ng magnetic field sa nakapalibot na espasyo. Sa kawalan ng panlabas na larangan Ang mga molekular na alon ay nakatuon sa random na paraan, upang ang resultang patlang dahil sa kanila ay zero (masaya, ha?). Ngunit hindi ito sapat: Dahil sa magulong oryentasyon ng mga magnetic moment mga indibidwal na molekula ang kabuuang magnetic moment ng katawan ay katumbas din ng zero. - Nararamdaman mo ba kung paano lumalakas at lumalakas ang maling pananampalataya? ? Sa ilalim ng pagkilos ng patlang, ang mga magnetic na sandali ng mga molekula ay nakakakuha ng isang nangingibabaw na oryentasyon sa isang direksyon, bilang isang resulta kung saan ang magnet ay magnetized - ang kabuuang magnetic moment nito ay nagiging iba mula sa zero. Ang mga magnetic field ng mga indibidwal na molekular na alon sa kasong ito ay hindi na nagbabayad sa isa't isa at lumitaw ang isang patlang. Hooray!

Eh ano naman?! - Ito ay lumalabas na ang materyal ng magnet ay na-magnetize sa lahat ng oras (!), Random lamang. Iyon ay, kung sisimulan nating hatiin ang isang malaking piraso sa mas maliliit, at naabot na ang napaka micro-with-micro chips, makakakuha pa rin tayo ng normal na gumaganang magnet (magnetized) nang walang anumang magnetization!!! - Well, iyon ay kalokohan.

Isang maliit na sanggunian, kaya, para sa pangkalahatang pag-unlad: Ang magnetization ng isang magnet ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang magnetic moment sa bawat unit volume. Ang halagang ito ay tinatawag na magnetization at tinutukoy ng titik na "J".

Ipagpatuloy natin ang ating pagsisid. Kaunti mula sa kuryente: Alam mo ba na ang mga linya ng magnetic induction ng direktang kasalukuyang field ay isang sistema ng mga concentric na bilog na sumasaklaw sa wire? Hindi? Ngayon alam mo na, ngunit huwag maniwala. Sa isang simpleng paraan, kung sasabihin mo, pagkatapos ay isipin ang isang payong. Ang hawakan ng isang payong ay ang direksyon ng kasalukuyang, ngunit ang gilid ng payong mismo (halimbawa), i.e. ang isang bilog ay, tulad ng, isang linya ng magnetic induction. Bukod dito, ang gayong linya ay nagsisimula mula sa himpapawid, at nagtatapos, siyempre, kahit saan! - Naiisip mo ba ang kalokohang ito? Hanggang tatlong lalaki ang nilagdaan sa ilalim ng kasong ito: ang batas ng Biot-Savart-Laplace ay tinatawag. Ang buong parke ay nagmula sa katotohanan na sa isang lugar ang mismong kakanyahan ng patlang ay napagkamalan - kung bakit ito lumilitaw, kung ano ito, sa katunayan, kung saan ito nagsisimula, kung saan at paano ito kumakalat.

Kahit na sa mga simpleng bagay, niloloko nila (ang mga masasamang pisiko) ang ulo ng lahat: Ang direksyon ng magnetic field ay nailalarawan sa dami ng vector ("B" - sinusukat sa teslas). Ito ay magiging lohikal sa pamamagitan ng pagkakatulad sa pag-igting electric field Ang "E" ay tinatawag na "B" ang lakas ng magnetic field (tulad ng, mayroon silang mga katulad na pag-andar). Gayunpaman (pansin!) Ang pangunahing katangian ng kapangyarihan ng magnetic field ay tinatawag na magnetic induction ... Ngunit kahit na ito ay tila hindi sapat sa kanila, at upang ganap na malito ang lahat, ang pangalan na "magnetic field strength" ay itinalaga sa auxiliary value. "H", katulad ng auxiliary na katangian na "D" ng electric field. Ano ang…

Dagdag pa, kapag nalaman ang puwersa ng Lorentz, napag-isipan nila na ang magnetic force ay mas mahina kaysa sa Coulomb isa sa pamamagitan ng isang kadahilanan na katumbas ng parisukat ng ratio ng bilis ng pagsingil sa bilis ng liwanag (i.e., ang magnetic component ng ang puwersa ay mas mababa kaysa sa elektrikal na bahagi). Kaya nag-a-attribute magnetic na pakikipag-ugnayan relativistic effect!!! Para sa napakabata, ipapaliwanag ko: Si Uncle Einstein ay nabuhay sa simula ng siglo at siya ay nakaisip ng teorya ng relativity, na tinali ang lahat ng mga proseso sa bilis ng liwanag (purong katarantaduhan). Iyon ay, kung mapabilis mo ang bilis ng liwanag, pagkatapos ay titigil ang oras, at kung lalampas mo ito, babalik ito ... Matagal nang malinaw sa lahat na ito ay ang mundo tattoo lamang ng joker na si Einstein, at na ang lahat ng ito, upang ilagay ito nang mahinahon, ay hindi totoo. Ngayon din nila ikinadena ang mga magnet sa kanilang mga ari-arian sa labudyatin na ito - bakit sila ganyan? ...

Ang isa pang maliit na tala: Mr. Ampère deduced isang kahanga-hangang formula, at ito ay naka-out na kung magdadala ka ng wire sa isang magnet, well, o ilang uri ng piraso ng bakal, kung gayon ang magnet ay hindi makaakit ng wire, ngunit ang mga singil na gumagalaw. kasama ang konduktor. Tinawag nila itong pathetically: "Ampère's Law"! Little ay hindi isinasaalang-alang na kung ang konduktor ay hindi konektado sa baterya at ang kasalukuyang ay hindi dumadaloy sa pamamagitan nito, pagkatapos ay dumikit pa rin ito sa magnet. They came up with such an excuse na, sabi nila, may charges pa, random lang ang galaw. Dito sila dumidikit sa magnet. Kapansin-pansin, dito ito nagmula, sa microvolumes, ang EMF ay kinuha upang gawing chaotically sausage ang mga singil na ito. Isa lang itong perpetual motion machine! At pagkatapos ng lahat, hindi namin pinainit ang anumang bagay, hindi namin ito pump ng enerhiya ... O narito ang isa pang biro: Halimbawa, ang aluminyo ay isang metal din, ngunit sa ilang kadahilanan ay wala itong magulong singil. Well, ang aluminyo AY HINDI dumikit sa isang magnet !!! ...o gawa sa kahoy...

Ay oo! Hindi ko pa sinabi kung paano nakadirekta ang magnetic induction vector (kailangan mong malaman ito). Kaya, naaalala ang aming payong, isipin na sa paligid ng circumference (sa gilid ng payong) sinimulan namin ang agos. Bilang resulta ng simpleng operasyong ito, ang vector ay itinuro ng ating pag-iisip patungo sa hawakan nang eksakto sa gitna ng stick. Kung ang konduktor na may kasalukuyang ay may hindi regular na mga balangkas, kung gayon ang lahat ay nawala - ang pagiging simple ay sumingaw. Lumilitaw ang isang karagdagang vector na tinatawag na dipole magnetic moment (sa kaso ng isang payong, naroroon din ito, ito ay nakadirekta lamang sa parehong direksyon ng magnetic induction vector). Nagsisimula ang isang kakila-kilabot na paghahati sa mga formula - lahat ng uri ng mga integral kasama ang contour, sines-cosines, atbp. - Sino ang nangangailangan nito, maaaring tanungin ang kanyang sarili. At ito rin ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang kasalukuyang ay dapat na magsimula ayon sa panuntunan ng tamang gimlet, i.e. clockwise, pagkatapos ay ang vector ay malayo sa amin. Ito ay nauugnay sa konsepto ng isang positibong normal. Okay, magpatuloy tayo...

Nag-isip ng kaunti si Kasamang Gauss at nagpasya na ang kawalan ng mga magnetic charge sa kalikasan (sa katunayan, iminungkahi ni Dirac na mayroon sila, ngunit hindi pa sila natuklasan) ay humahantong sa katotohanan na ang mga linya ng vector "B" ay walang simula o wakas. Samakatuwid, ang bilang ng mga intersection na nangyayari kapag ang mga linyang "B" ay lumabas sa volume na nililimitahan ng ilang surface "S" ay palaging katumbas ng bilang ng mga intersection na nagaganap kapag ang mga linya ay pumasok sa volume na ito. Samakatuwid, ang pagkilos ng bagay ng magnetic induction vector sa pamamagitan ng anumang saradong ibabaw ay zero. Binibigyang-kahulugan namin ngayon ang lahat sa normal na Russian: Anumang ibabaw, dahil madaling isipin, ay nagtatapos sa isang lugar, at samakatuwid ay sarado. " Zero' ibig sabihin ay wala ito. Gumagawa kami ng isang simpleng konklusyon: "Walang daloy kahit saan" !!! - Nakakamangha! (Sa totoo lang, ito ay nangangahulugan lamang na ang daloy ay pare-pareho). Sa tingin ko ay dapat na itong itigil, dahil may mga GANITONG basura at lalim na ... Ang mga bagay tulad ng divergence, rotor, vector potential ay globally complex at kahit ang mega-work na ito ay hindi lubos na nauunawaan.

Ngayon ng kaunti tungkol sa hugis ng magnetic field sa mga conductor na may kasalukuyang (bilang batayan para sa aming karagdagang pag-uusap). Ang paksang ito ay mas malabo kaysa sa dati nating iniisip. Nagsulat na ako tungkol sa isang tuwid na konduktor - isang patlang sa anyo ng isang manipis na silindro kasama ang konduktor. Kung i-wind mo ang isang coil sa isang cylindrical na karton at i-on ang kasalukuyang, kung gayon ang larangan ng naturang disenyo (at ito ay tinatawag na matalino - isang solenoid) ay magiging katulad ng sa isang katulad na cylindrical magnet, i.e. ang mga linya ay lumabas mula sa dulo ng magnet (o ang iminungkahing silindro) at pumasok sa kabilang dulo, na bumubuo ng isang uri ng ellipse sa espasyo. Kung mas mahaba ang coil o magnet, mas flat at pahabang ang mga ellipse. Ang isang singsing na may isang spring ay may isang cool na patlang: ibig sabihin, sa anyo ng isang torus (isipin ang patlang ng isang tuwid na konduktor nakapulupot). Sa pamamagitan ng toroid, sa pangkalahatan ito ay isang biro (ito na ngayon ay isang solenoid na nakatiklop sa isang donut) - wala itong magnetic induction sa labas ng sarili nito (!). Kung kukuha tayo ng isang walang katapusang mahabang solenoid, kung gayon ang parehong basura. Kami lang ang nakakaalam na walang walang hanggan, kaya naman ang solenoid ay tumalsik mula sa dulo, parang bumubulusok;))). At gayon pa man, - sa loob ng solenoid at toroid, ang patlang ay pare-pareho. Paano.

Well, ano pa ang magandang malaman? - Ang mga kondisyon sa hangganan ng dalawang magnet ay eksaktong kamukha ng isang sinag ng liwanag sa hangganan ng dalawang media (ito ay nagre-refract at nagbabago ng direksyon nito), tanging wala kaming sinag, ngunit isang vector ng magnetic induction at iba't ibang magnetic permeability (at hindi optical) ng ating mga magnet (media). O isa pang bagay: mayroon kaming isang core at isang coil dito (isang electromagnet, tulad ng), sa palagay mo kung saan naka-hang out ang mga linya ng magnetic induction? - Karamihan sa mga ito ay puro sa loob ng core, dahil mayroon itong kamangha-manghang magnetic permeability, at mahigpit din silang naka-pack sa air gap sa pagitan ng core at coil. Sa mismong winding lang yan, walang fig. Samakatuwid, hindi ka mag-magnetize ng anumang bagay sa gilid na ibabaw ng coil, ngunit sa core lamang.

Hoy, tulog ka na ba? Hindi? Pagkatapos ay magpatuloy tayo. Lumalabas na ang lahat ng mga materyales sa kalikasan ay hindi nahahati sa dalawang klase: magnetic at non-magnetic, ngunit sa tatlo (depende sa sign at magnitude ng magnetic susceptibility): 1. Diamagnets, kung saan ito ay maliit at negatibo sa magnitude (sa madaling salita, halos zero, at hindi mo magagawang i-magnetize ang mga ito para sa anumang bagay), 2. Paramagnets, kung saan ito ay maliit din ngunit positibo (malapit din sa zero; maaari kang mag-magnetize ng kaunti, ngunit hindi mo pa rin pakiramdam ito, kaya isang fig), 3. Ferromagnets, kung saan ito ay positibo at umabot lamang ng napakalaking halaga (1010 beses na mas malaki kaysa sa paramagnets!), Bilang karagdagan, ang pagkamaramdamin ng mga ferromagnets ay isang function ng lakas ng magnetic field. . Sa katunayan, may isa pang uri ng mga sangkap - ito ay mga dielectric, mayroon silang ganap na kabaligtaran na mga katangian at hindi sila interesado sa atin.

Siyempre, interesado kami sa mga ferromagnets, na tinatawag na gayon dahil sa mga pagsasama ng bakal (ferrum). Ang bakal ay maaaring mapalitan ng mga katulad na katangian ng kemikal. mga elemento: nickel, cobalt, gadolinium, ang kanilang mga haluang metal at compound, pati na rin ang ilang mga haluang metal at compound ng mangganeso at kromo. Gumagana lang ang buong canoe na ito na may magnetization kung nasa loob ang substance mala-kristal na estado. (Nananatili ang magnetization dahil sa isang epekto na tinatawag na "Hysteresis Loop" - well, alam na ninyo ito). Ito ay kagiliw-giliw na malaman na mayroong isang tiyak na "Temperatura ng Curie", at ito ay hindi isang tiyak na temperatura, ngunit para sa bawat materyal sa sarili nitong, sa itaas kung saan ang lahat ng mga katangian ng ferromagnetic ay nawawala. Talagang kahanga-hangang malaman na mayroong mga sangkap ng ikalimang pangkat - tinatawag silang mga antiferromagnets (erbium, disposisyon, mga haluang metal ng mangganeso at COPPER !!!). Ang mga espesyal na materyales na ito ay may isa pang temperatura: ang "antiferromagnetic Curie point" o "Néel point", sa ibaba kung saan nawawala rin ang mga stable na katangian ng klase na ito. (Sa itaas ng itaas na punto, ang sangkap ay kumikilos tulad ng isang paramagnet, at sa mga temperatura sa ibaba ng mas mababang Neel point, ito ay nagiging isang ferromagnet).

Bakit ko ba sinasabi ito ng napakatahimik? - Iginuhit ko ang iyong pansin sa katotohanan na hindi ko sinabi na ang kimika ay isang maling agham (pisa lamang), ngunit ito ang pinakadalisay na kimika. Isipin: kumuha ka ng tanso, palamig ito ng kaunti, i-magnetize ito, at mayroon kang magnet sa iyong mga kamay (sa mga guwantes?) Ngunit ang tanso ay hindi magnetic !!!

Maaaring kailanganin din natin ang ilang purong electromagnetic na bagay mula sa aklat na ito, para makagawa ng alternator, halimbawa. Phenomenon number 1: Noong 1831, natuklasan ni Faraday na sa isang closed conducting circuit, kapag ang flux ng magnetic induction ay nagbabago sa ibabaw na napapalibutan ng circuit na ito, isang electric current ang lumitaw. Ang kababalaghang ito ay tinatawag electromagnetic induction, at ang nagresultang kasalukuyang ay inductive. At ngayon ang pinakamahalagang bagay: Ang magnitude ng EMF ng induction ay hindi nakasalalay sa paraan kung saan isinasagawa ang pagbabago sa magnetic flux, at tinutukoy lamang ng rate ng pagbabago ng flux! - Ang pag-iisip ay nagiging matures: Ang mas mabilis na rotor na may mga shutter ay umiikot, mas malaki ang halaga ng sapilitan na EMF na maabot, at mas malaki ang boltahe na inalis mula sa pangalawang circuit ng alternator (mula sa mga coils). Totoo, sinira tayo ni Uncle Lenz ng kanyang "Lenz's Rule": ang induction current ay palaging nakadirekta sa paraang kontrahin ang sanhi na sanhi nito. Sa ibang pagkakataon, ipapaliwanag ko kung paano gumagana ang bagay na ito sa alternator (at sa iba pang mga modelo).

Phenomenon number 2: Ang induction currents ay maaari ding maging excited sa solid masive conductor. Sa kasong ito, ang mga ito ay tinatawag na Foucault currents o eddy currents. Ang electrical resistance ng isang napakalaking conductor ay maliit, kaya ang Foucault current ay maaaring umabot ng napakataas na lakas. Alinsunod sa panuntunan ni Lenz, pinipili ng mga alon ng Foucault ang mga landas at direksyon sa loob ng konduktor upang sa pamamagitan ng kanilang pagkilos ay nilalabanan nila nang malakas hangga't maaari ang dahilan na nagdudulot sa kanila. Samakatuwid, ang mahuhusay na conductor na gumagalaw sa isang malakas na magnet field ay nakakaranas ng malakas na deceleration dahil sa interaksyon ng Foucault currents sa isang magnetic field. Dapat itong malaman at isaalang-alang. Halimbawa, sa isang alternator, kung ginawa ayon sa karaniwang tinatanggap na maling pamamaraan, ang mga alon ng Foucault ay bumangon sa mga gumagalaw na kurtina, at, siyempre, pinabagal nila ang proseso. Sa pagkakaalam ko, walang nakaisip tungkol dito. (Tandaan: Ang tanging pagbubukod ay unipolar induction, natuklasan ni Faraday at pinahusay ng Tesla, na hindi nagiging sanhi ng mga nakakapinsalang epekto ng self-induction).

Phenomenon number 3: Ang isang electric current na dumadaloy sa anumang circuit ay lumilikha ng magnetic flux na tumatagos sa circuit na ito. Kapag nagbabago ang kasalukuyang, nagbabago din ang magnetic flux, bilang isang resulta kung saan ang isang EMF ay sapilitan sa circuit. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na self-induction. Sa artikulo tungkol sa mga alternator ay magsasalita din ako tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Sa pamamagitan ng paraan, tungkol sa mga alon ng Foucault. Maaari kang magkaroon ng masayang karanasan. Magaan bilang impiyerno. Kumuha ng isang malaki, makapal (hindi bababa sa 2 mm ang kapal) na tanso o aluminyo sheet at ilagay ito sa isang anggulo sa sahig. Hayaang malayang dumausdos ang isang "malakas" na permanenteng magnet pababa sa nakahilig na ibabaw nito. At... Kakaiba!!! Ang permanenteng magnet ay tila naaakit sa sheet at dumudulas na kapansin-pansing mas mabagal kaysa, halimbawa, sa isang kahoy na ibabaw. Bakit? Tulad ng, ang "espesyalista" ay agad na sasagot - "Sa konduktor ng sheet, kapag gumagalaw ang magnet, ang mga eddy electric currents (Foucault currents) ay bumangon, na pumipigil sa pagbabago ng magnetic field, at, dahil dito, pinipigilan ang permanenteng magnet na gumagalaw kasama ang ibabaw ng konduktor." Pero isipin natin! Ang Eddy electric current ay ang vortex motion ng mga conduction electron. Ano ang pumipigil sa libreng paggalaw ng vortex ng conduction electron sa ibabaw ng conductor? Inertial mass ng conduction electron? Pagkawala ng enerhiya sa panahon ng banggaan ng mga electron sa kristal na sala-sala ng isang konduktor? Hindi, hindi ito sinusunod, at sa pangkalahatan ay hindi maaaring. Kaya kung ano ang huminto malayang paggalaw eddy currents sa kahabaan ng konduktor? Hindi alam? At walang makakasagot, dahil lahat ng pisika ay kalokohan.

Ngayon isang pares ng mga kagiliw-giliw na mga saloobin tungkol sa kakanyahan ng permanenteng magneto. Sa makina ni Howard R. Johnson, mas tiyak sa dokumentasyon ng patent para dito, ang sumusunod na ideya ay ipinahayag: “Ang imbensyon na ito ay nauugnay sa isang paraan ng paggamit ng mga spins ng hindi magkapares na mga electron sa isang ferromagnet at iba pang mga materyales na pinagmumulan ng mga magnetic field upang makabuo. kapangyarihan na walang daloy ng elektron, tulad nito ay nangyayari sa mga conventional electrical conductor, at sa permanenteng magnet na mga motor para magamit ang pamamaraang ito kapag lumilikha ng pinagmumulan ng kuryente. Sa pagsasagawa ng imbensyon na ito, ang mga pag-ikot ng hindi magkapares na mga electron sa loob ng mga permanenteng magnet ay ginagamit upang lumikha ng isang pinagmumulan ng motive power sa pamamagitan lamang ng mga superconductive na katangian ng mga permanenteng magnet at ang magnetic flux na nilikha ng mga magnet, na kinokontrol at nakakonsentra sa sa paraang i-orient ang magnetic forces para sa patuloy na produksyon. kapaki-pakinabang na gawain, tulad ng pag-aalis ng rotor na may kaugnayan sa stator. Tandaan na nagsusulat si Johnson sa kanyang patent tungkol sa isang permanenteng magnet bilang isang sistema na may "superconducting na mga katangian"! Ang mga electron currents sa isang permanenteng magnet ay isang pagpapakita ng tunay na superconductivity, na hindi nangangailangan ng isang conductor cooling system upang magbigay ng zero resistance. Bukod dito, ang "paglaban" ay dapat na negatibo upang ang magnet ay mapanatili at maipagpatuloy ang pagiging magnetized nito.

At ano, sa palagay mo alam mo ang lahat tungkol sa mga "regular"? Narito ang isang simpleng tanong: - Ano ang hitsura ng larawan? mga linya ng puwersa isang simpleng ferromagnetic ring (isang magnet mula sa isang conventional speaker)? Para sa ilang kadahilanan, ang lahat ay eksklusibong naniniwala na ito ay kapareho ng sa alinmang konduktor ng singsing (at, siyempre, hindi ito iginuhit sa alinman sa mga libro). At dito ka nagkakamali!

Sa katunayan (tingnan ang figure) sa lugar na katabi ng butas ng singsing, isang bagay na hindi maintindihan ang nangyayari sa mga linya. Sa halip na patuloy na tumagos dito, nag-iiba sila, na binabalangkas ang isang pigura na kahawig ng isang mahigpit na pinalamanan na bag. Ito ay, parang, dalawang string - sa itaas at ibaba (mga espesyal na punto 1 at 2), - ang magnetic field sa kanila ay nagbabago ng direksyon.

Maaari kang gumawa ng isang cool na eksperimento (tulad ng, karaniwang hindi maipaliwanag;), - dalhin natin ang isang bakal na bola mula sa ibaba patungo sa ferrite ring, at isang metal nut sa ibabang bahagi nito. Maaakit siya kaagad sa kanya (Fig. a). Ang lahat ay malinaw dito - ang bola, na nakapasok sa magnetic field ng singsing, ay naging isang magnet. Susunod, magsisimula kaming dalhin ang bola mula sa ibaba hanggang sa singsing. Dito mahuhulog at mahuhulog ang nut sa mesa (fig. b). Eto na, ibaba iisang punto! Ang direksyon ng field ay nagbago sa loob nito, ang bola ay nagsimulang mag-remagnetize at tumigil sa pag-akit ng nut. Sa pamamagitan ng pag-angat ng bola sa itaas ng singular na punto, ang nut ay maaaring muling ma-magnetize dito (fig. c). Itong biro kay magnetic lines Si M.F. ang unang nakatuklas Ostrikov.

P.S.: At bilang konklusyon, susubukan kong malinaw na bumalangkas sa aking posisyon kaugnay sa modernong pisika. Hindi ako laban sa pang-eksperimentong data. Kung nagdala sila ng magnet, at hinila niya ang isang piraso ng bakal, pagkatapos ay hinila niya ito. Kung ang magnetic flux ay nag-uudyok ng isang EMF, kung gayon ito ay nag-uudyok. Hindi ka maaaring makipagtalo diyan. Ngunit (!) narito ang mga konklusyon na iginuhit ng mga siyentipiko, ... ang kanilang mga paliwanag sa mga ito at iba pang mga proseso ay minsan ay katawa-tawa lamang (sa madaling salita). At hindi minsan, ngunit madalas. Halos palagi…

Mayroong dalawang pangunahing uri ng magnet: permanente at electromagnets. Posible upang matukoy kung ano ang isang permanenteng magnet ay batay sa pangunahing pag-aari nito. Nakuha ng permanenteng magnet ang pangalan nito mula sa katotohanan na ang magnetism nito ay palaging "naka-on". Bumubuo ito ng sarili nitong magnetic field, hindi tulad ng isang electromagnet, na ginawa mula sa wire na nakabalot sa isang iron core at nangangailangan ng kasalukuyang daloy upang lumikha ng magnetic field.

Kasaysayan ng pag-aaral ng magnetic properties

Ilang siglo na ang nakalilipas, natuklasan ng mga tao na ang ilang mga uri ng mga bato ay may mga orihinal na katangian: sila ay naaakit sa mga bagay na bakal. Ang pagbanggit ng magnetite ay matatagpuan sa mga sinaunang kasaysayan ng kasaysayan: higit sa dalawang libong taon na ang nakalilipas sa European at mas maaga sa Silangang Asya. Sa una ito ay tinasa bilang isang kakaibang bagay.

Nang maglaon, ginamit ang magnetite para sa pag-navigate, na natagpuan na ito ay may posibilidad na kumuha ng isang tiyak na posisyon kapag binigyan ito ng kalayaang umikot. Siyentipikong pananaliksik, na isinagawa ni P. Peregrine noong ika-13 siglo, ay nagpakita na ang bakal ay maaaring makakuha ng mga tampok na ito pagkatapos na kuskusin ng magnetite.

Ang mga bagay na may magnet ay may dalawang pole: "hilaga" at "timog", na may kaugnayan sa magnetic field ng Earth. Tulad ng natuklasan ni Peregrine, hindi posible na ihiwalay ang isa sa mga pole sa pamamagitan ng pagputol ng isang fragment ng magnetite sa dalawa - ang bawat hiwalay na fragment ay may sariling pares ng mga pole bilang isang resulta.

Alinsunod sa mga ideya ngayon, ang magnetic field ng mga permanenteng magnet ay ang nagresultang oryentasyon ng mga electron sa isang direksyon. Ilang uri lamang ng mga materyales ang nakikipag-ugnayan sa mga magnetic field, ang isang mas maliit na bilang ng mga ito ay nakakapagpanatili ng isang pare-parehong MF.

Mga katangian ng permanenteng magnet

Ang mga pangunahing katangian ng mga permanenteng magnet at ang larangan na kanilang nilikha ay:

• ang pagkakaroon ng dalawang poste;
• ang magkasalungat na mga pole ay umaakit at tulad ng mga pole na nagtataboy (tulad ng mga positibo at negatibong singil);
• magnetic force imperceptibly propagates sa kalawakan at pumasa sa pamamagitan ng mga bagay (papel, kahoy);
• mayroong pagtaas sa intensity ng MF malapit sa mga poste.

Ang mga permanenteng magnet ay sumusuporta sa MT nang walang panlabas na tulong. Ang mga materyales depende sa magnetic properties ay nahahati sa mga pangunahing uri:

• ferromagnets - madaling magnetized;
• paramagnets - magnetized na may malaking kahirapan;
• diamagnets - malamang na sumasalamin sa panlabas na MF sa pamamagitan ng magnetization sa kabaligtaran na direksyon.

Mahalaga! Ang malambot na magnetic na materyales tulad ng bakal ay nagsasagawa ng magnetism kapag nakakabit sa isang magnet, ngunit ito ay hihinto kapag ito ay tinanggal. Ang mga permanenteng magnet ay ginawa mula sa magnetically hard materials.

Paano gumagana ang isang permanenteng magnet

Ang kanyang trabaho ay may kaugnayan sa atomic structure. Ang lahat ng ferromagnets ay lumikha ng isang natural, kahit na mahina, magnetic field, salamat sa mga electron na nakapalibot sa nuclei ng mga atomo. Ang mga grupong ito ng mga atom ay nakakapag-orient sa isang direksyon at tinatawag na magnetic domain. Ang bawat domain ay may dalawang pole: hilaga at timog. Kapag ang isang ferromagnetic na materyal ay hindi na-magnet, ang mga rehiyon nito ay nakatuon sa mga random na direksyon, at ang kanilang mga MF ay magkakansela sa isa't isa.

Upang lumikha ng mga permanenteng magnet, ang mga ferromagnets ay pinainit sa napakataas na temperatura at napapailalim sa isang malakas na panlabas na magnetic field. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang mga indibidwal na magnetic domain sa loob ng materyal ay nagsisimulang i-orient ang kanilang mga sarili sa direksyon ng panlabas na magnetic field hanggang ang lahat ng mga domain ay nakahanay, na umaabot sa magnetic saturation point. Pagkatapos ay pinalamig ang materyal at ang mga nakahanay na domain ay naka-lock sa posisyon. Pagkatapos ng pag-alis ng panlabas na MF, ang mga magnetically hard na materyales ay mananatili sa karamihan ng kanilang mga domain, na lumilikha ng isang permanenteng magnet.

Mga katangian ng isang permanenteng magnet

1. Ang magnetic force ay nailalarawan sa pamamagitan ng natitirang magnetic induction. Itinalagang Br. Ito ang puwersang nananatili pagkatapos ng pagkawala ng panlabas na MT. Sinusukat sa mga pagsusulit (Tl) o gauss (Gs);
2. Coercivity o paglaban sa demagnetization - Ns. Sinusukat sa A / m. Ipinapakita kung ano dapat ang intensity ng panlabas na MF upang ma-demagnetize ang materyal;
3. Pinakamataas na enerhiya - BHmax. Kinakalkula sa pamamagitan ng pagpaparami ng natitirang magnetic force na Br at ang coercivity Hc. Sinusukat sa MGSE (megagaussersted);
4. Ang koepisyent ng temperatura ng natitirang magnetic force ay Тс ng Br. Nailalarawan ang pag-asa ng Br sa halaga ng temperatura;
5. Ang Tmax ay ang pinakamataas na halaga ng temperatura kung saan ang mga permanenteng magnet ay nawawala ang kanilang mga katangian na may posibilidad ng reverse recovery;
6. Ang Tcur ay ang pinakamataas na halaga ng temperatura kapag ang magnetic material ay permanenteng nawawala ang mga katangian nito. Ang tagapagpahiwatig na ito ay tinatawag na temperatura ng Curie.

Ang mga indibidwal na katangian ng isang magnet ay nagbabago sa temperatura. Sa iba't ibang kahulugan temperatura iba't ibang uri magnetic na materyales magtrabaho nang iba.

Mahalaga! Lahat ng permanenteng magnet ay nawawalan ng porsyento ng magnetism habang tumataas ang temperatura, ngunit sa ibang rate depende sa kanilang uri.

Mga uri ng permanenteng magnet

Sa kabuuan, mayroong limang uri ng permanenteng magnet, na ang bawat isa ay ginawa nang iba batay sa mga materyales na may iba't ibang mga katangian:

• alnico;
• ferrites;
• rare earth SmCo batay sa cobalt at samarium;
• neodymium;
• polimeriko.

Alnico

Ang mga ito ay permanenteng magnet na binubuo pangunahin ng isang kumbinasyon ng aluminyo, nikel, at kobalt, ngunit maaari ring may kasamang tanso, bakal, at titanium. Dahil sa mga katangian ng alnico magnets, maaari silang gumana sa pinakamataas na temperatura habang pinapanatili ang kanilang magnetism, gayunpaman, mas madali silang mag-demagnetize kaysa sa ferrite o rare earth SmCo. Sila ang kauna-unahang mass-produce na permanenteng magnet, na pinapalitan ang magnetized na mga metal at mamahaling electromagnets.

Application:

• mga de-koryenteng motor;
• paggamot sa init;
• bearings;
• mga sasakyan sa aerospace;
• kagamitang militar;
• mataas na temperatura sa paglo-load at pagbaba ng mga kagamitan;
• mga mikropono.

Mga Ferrite

Para sa paggawa ng ferrite magnets, na kilala rin bilang ceramic, ang strontium carbonate at iron oxide ay ginagamit sa ratio na 10/90. Ang parehong mga materyales ay sagana at matipid na magagamit.

Dahil sa mababang gastos sa produksyon, paglaban sa init (hanggang 250°C) at kaagnasan, ang ferrite magnet ay isa sa pinakasikat para sa pang-araw-araw na paggamit. Mayroon silang higit na panloob na coercivity kaysa sa alnico, ngunit mas kaunting lakas ng magnetic kaysa sa mga katapat na neodymium.

Application:

• mga sound speaker;
• sistema ng seguridad;
• malalaking plate magnet upang alisin ang kontaminasyon ng bakal mula sa mga linya ng proseso;
• mga de-koryenteng motor at generator;
• mga instrumentong medikal;
• pag-aangat ng mga magnet;
• marine search magnets;
• mga device batay sa pagpapatakbo ng eddy currents;
• mga switch at relay;
• preno.

SmCo Rare Earth Magnets

Ang mga kobalt at samarium magnet ay gumagana sa isang malawak na hanay ng temperatura, may mataas na mga koepisyent ng temperatura at mataas na paglaban sa kaagnasan. Ang uri na ito ay nagpapanatili ng mga magnetic na katangian nito kahit na sa mga temperatura na mas mababa sa absolute zero, na ginagawa itong popular para sa paggamit sa cryogenic application.

Application:

• turbotechnics;
• pump couplings;
• basa na kapaligiran;
• mataas na temperatura na mga aparato;
• miniature electric racing cars;
• mga elektronikong aparato para sa operasyon sa mga kritikal na kondisyon.

Neodymium magnet

Ang pinakamalakas na umiiral na magnet, na binubuo ng isang haluang metal ng neodymium, iron at boron. Dahil sa kanilang napakalaking lakas, kahit na ang mga maliliit na magnet ay epektibo. Nagbibigay ito ng kakayahang magamit. Ang bawat tao ay palaging nasa tabi ng isa sa mga neodymium magnet. Ang mga ito, halimbawa, sa isang smartphone. Ang paggawa ng mga de-koryenteng motor, kagamitang medikal, elektronikong radyo ay umaasa sa mga heavy-duty na neodymium magnet. Dahil sa kanilang sobrang lakas, malaking magnetic force at paglaban sa demagnetization, maaaring makagawa ng mga sample na hanggang 1 mm.

Application:

• mga hard disk;
• mga device na nagpaparami ng tunog - mga mikropono, acoustic sensor, headphone, loudspeaker;
• prostheses;
• magnetic coupling pump;
• mga pagsasara ng pinto;
• mga makina at generator;
• mga kandado sa alahas;
• Mga scanner ng MRI;
• magnetotherapy;
• Mga sensor ng ABS sa mga kotse;
• kagamitan sa pag-aangat;
• magnetic separator;
• reed switch, atbp.

Ang mga flexible magnet ay naglalaman ng mga magnetic particle sa loob ng isang polymer binder. Ginagamit ang mga ito para sa mga natatanging aparato kung saan imposibleng mag-install ng mga solidong analogue.

Application:

• display advertising - mabilis na pag-aayos at mabilis na pag-alis sa mga eksibisyon at kaganapan;
• mga palatandaan ng sasakyan, mga panel ng paaralang pang-edukasyon, mga logo ng kumpanya;
• mga laruan, palaisipan at laro;
• masking ibabaw para sa pagpipinta;
• mga kalendaryo at magnetic bookmark;
• mga seal ng bintana at pinto.

Karamihan sa mga permanenteng magnet ay malutong at hindi dapat gamitin bilang mga elemento ng istruktura. Ginagawa ang mga ito sa mga karaniwang anyo: mga singsing, rod, disc, at indibidwal: trapezoids, arcs, atbp Dahil sa mataas na nilalaman ng bakal, ang mga neodymium magnet ay madaling kapitan ng kaagnasan, samakatuwid ang mga ito ay pinahiran sa itaas ng nikel, hindi kinakalawang na asero, teflon, titanium, goma at iba pang mga materyales.

Video