Главная » Металлообработка

Почему магниты Магнитят

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

  1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
  2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
  3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Неодимовый магнит — это вид редкоземельного магнита, имеющего в своём составе неодим, железо и бор. Это постоянный магнит. Имеет сплав указанных металлов в виде тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Этот магнит является самым сильным магнитом коммерческого класса, который доступен в настоящее время. Следовательно, эти магниты могут заменить многие другие виды магнитов в современных продуктах, таких как двигатели в беспроводных инструментах.

Неодим является ферромагнитным материалом; таким образом, мы его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Однако температура Кюри (материал, при котором магнит теряет магнетизм) этого элемента очень низкая. Следовательно, в чистом виде он демонстрирует магнетизм при очень низких температурах. Но если мы сделаем сплав неодима с некоторыми переходными металлами, такими как железо, мы сможем улучшить магнетизм этого материала. Это и есть «неодимовый магнит».

Неодимовые магнитные шарики

Есть несколько факторов, которые определяют силу этого магнита. Основным фактором является тетрагональная кристаллическая структура этого сплава.

Кроме того, атом неодима также обладает значительным магнитным дипольным моментом из-за присутствия 4 неспаренных электронов.

В дополнение к этому, эти магниты имеют исключительно высокий остаточный коэффициент (сила магнитного поля), коэрцитивность (сопротивление материала размагничиванию) и плотность магнитной энергии. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно низкая.

Что такое обычный магнит?

Обычные магниты — это магниты, которые мы используем для обычных целей. В большинстве случаев мы используем керамические (или ферритовые) магниты. Эти магниты содержат феррит в качестве основного компонента. Феррит — это керамический материал. В основном он состоит из оксида железа (III). а также имеются некоторые другие металлы, такие как барий, марганец, никель и цинк. Эти компоненты являются ферромагнитными и электрически непроводящими.

Керамические магниты

Кроме того, эти магниты имеют сравнительно низкую остаточную магнитную индукцию (напряженность магнитного поля), коэрцитивную силу (устойчивость материала к размагничиванию). Но есть два типа ферритовых магнитов: твердые ферриты и мягкие ферриты в зависимости от коэрцитивной силы (соответственно, высокая и низкая). Плотность магнитной энергии также очень низкая. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно высока.

Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-neodimovym-magnitom-i-obychnym-magnitom/

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Магнитотерапия – это физиотерапевтическая методика, основанная на воздействии магнитного поля на организм человека.

С древних времен людей интересовали магнитные поля. Впервые их существование было замечено около 2 тысяч лет назад. Со временем оно нашло практическое применение в виде компаса. Согласно историческим документам, впервые было замечено еще в Китае за 1 тысячу лет до нового летоисчисления, что длинный кусочек магнитного железа, присоединенного к пробке, плавающей в жидкости, указывает на север.

С этих пор люди стали находить новые применения важному изобретению. Без него было бы невозможно создание автомобилей, кораблей, магнитофонов и т. д. В медицине магнит также сыграл свою неоспоримую роль.

Лекари древних времен (сразу после открытия свойств магнита) стали изучать его воздействие на человеческий организм. Изначально данные о его свойствах для человека были противоречивы. Одни считали магнит сильнодействующим ядом, а другие – панацеей. История медицины знает множество случаев применения магнита в качестве лечебного средства:

  1. Гиппократ применял магнитный порошок в качестве слабительного средства.
  2. Клеопатра постоянно носила ожерелье из магнита, которое должно было сохранять ее красоту и молодость.
  3. Королева Елизавета I страдала от артрита. Согласно документам, лечили ее именно магнитами.
  4. Франц Антуан Месмер излечил множество людей с помощью магнитов. Он успешно практиковал в Вене и Париже, где в составе команды Королевского медицинского общества пробовал применять данную методику для исцеления людей с судорогами, а также нервными болезнями. Они применяли магниты в форме колец, браслетов, амулетов. Проведя множество опытов, Месмер пришел к выводу, что наше тело окружает магнитное поле, а непосредственное воздействие на него может помогать в излечении множества болезней.
  5. После гражданской войны в Соединенных Штатах Америки был настоящий дефицит квалифицированных медицинских кадров. Это привело к распространению народных средств лечения. Особой популярностью пользовались магниты. Они применялись в виде стелек, бандажей, колец. Их успешно использовали как обезболивающее средство.
  6. В начале 19 века стало появляться все больше статей, научно обосновывающих применение магнитотерапии.

В наше время этот вид физиотерапии приобрел особое распространение в США, Китае, Японии. Разработано множество средств, способов и видов магнитотерапии, которая успешно применяется в различных отраслях медицины.

Научное обоснование магнитотерапии

Как и почему это работает? Каким способом маленький браслет может помочь вам излечиться от огромного списка заболеваний?

Благодаря физике, мы знаем, что все в мире имеет свои магнитные поля. Человек не является исключением. Наше магнитное поле образуется за счет тока крови по сосудам. В ее состав входят ионы металлов, которые, циркулируя, образуют статическое магнитное поле. Оно имеется там, где в нашем организме имеются сосуды, т. е. абсолютно везде.

Когда на нас воздействует магнитное поле, в организме образуются электрические токи. Из-за этого происходит ряд изменений:

  • изменение конфигурации мембран клеток и их структурных единиц (лизосом, митохондрий и т. д.);
  • изменение проницаемости мембраны клеток;
  • изменение протекания химических реакций в организме, которые происходят с участием свободных радикалов (практически все процессы, в которые вовлечены ферменты);
  • изменение физико-химических свойств всех жидкостных сред организма;
  • переориентация крупных молекул (в том числе белков, жиров, углеводов).

Воздействуя на данные базовые процессы в организме, можно регулировать его состояние. В настоящее время проведено множество исследований, которые подтверждают эффективность применения магнитотерапии. Они позволяют стать альтернативой большой медикаментозной нагрузке.

Виды магнитотерапии

Нам, благодаря техническому прогрессу, доступно несколько видов магнитов, которые могут использоваться в терапевтических целях. Различают магнитотерапию, исходя от типа магнитных полей: переменные и постоянные. Также различают общую магнитотерапию (когда воздействие происходит на весь организм в целом) и местную (воздействие осуществляется локально: на сустав, отдельный орган или область).

Если говорить о техническом оснащении, то сейчас доступно три основных типа аппаратов:

  1. Стационарный. Состоит из столика, магнита и компьютера, в который заложено несколько базовых протоколов лечения. Пациент ложится на стол, а врач-физиотерапевт подбирает необходимый протокол. Также аппарат может быть оснащен дополнительными комплектующими (магнитом для локального, направленного воздействия, поясом, соленоидом, который позволяет создать круговое магнитное поле). Лечение обычно проходит курсами. Один сеанс длится от 15 до 40 минут. Особой подготовки не требуется. Единственная рекомендация – выпить стакан воды до процедуры, чтобы несколько усилить воздействие прибора.
  2. Портативный. Представляет собой прибор, который пациент может без труда носить с собой. Воздействие осуществляется с помощью прикладывания аппарата к пораженному участку тела или ношению его в данной зоне. Наиболее популярным прибором считается «Магофон-01», который создает особые виброакустические колебания и низкочастотное магнитное поле. Данный тип приборов оказывает выраженный обезболивающий, противоотечный и противовоспалительный эффекты.
  3. Магнитные украшения. Пациентам, желающим приобрести магнитные украшения, предоставлен широкий выбор: кольца, браслеты, ожерелья, часы, серьги, броши и т. д. Они часто сделаны элегантно и со вкусом. Естественно, в этих аксессуарах трудно заподозрить лечебное средство. Обычно они изготовлены из меди, металла, ювелирной стали. На их внутренней поверхности помещают активные магниты. Именно последние обладают специальным полем, соответственно, сделаны с особой осторожностью, чтобы помочь, а не навредить человеку.

Воздействие магнитных украшений на организм человека

Магниты изменяют наше состояние на молекулярном уровне. Это отражается на органах, их работоспособности, что позволяет врачам рекомендовать их в качестве дополнительного лечения при ряде патологий.

К основным полезным терапевтическим эффектам магнитных украшений можно отнести:

  • Улучшение микроциркуляции. Кровообращение под воздействием магнитных полей улучшается во всем организме, включая также и кровообращение в головном мозге. Этот эффект реализуется благодаря увеличению просвета самых мелких сосудов в нашем организме – капилляров. При этом оптимизируется скорость кровотока в сосудах среднего и крупного калибра.
  • Снижение вязкости крови. Данный эффект позволяет предотвратить образование тромбов.
  • Улучшение проницаемости сосудистой стенки. Это также оптимизирует кровоток, при этом медленно очищает сосуды от отложений холестерина.
  • Нормализация лимфооттока. Магнитные поля оказывают благоприятное воздействие на лимфатические сосуды, расширяя их просвет. Это способствует лучшему оттоку лимфы, уменьшению отека тканей и ускорению процесса выведения побочных продуктов обменных процессов.
  • Стимуляция питания тканей. Это подразумевает то, что ткани начинают получать большее количество питательных веществ при использовании магнитных украшений. Происходит усиление метаболизма на уровне клеток, что улучшает процессы восстановления и регенерации в организме.
  • Противовоспалительный эффект. Снижение отека, улучшение кровообращения в органах и оптимизация синтеза противовоспалительных веществ (простагландинов) способствует более быстрому разрешению воспалительных процессов в организме.
  • Регуляция работы нервной системы. Данная методика позволяет активизировать процессы возбуждения или торможения нервной системы в зависимости от типа магнитотерапии и точки приложения.
  • Снижение чувствительности болевых рецепторов. Воздействие на этот тип рецепторов позволяет магнитным украшениям реализовывать обезболивающий эффект. Кроме того, существуют исследования, которые наглядно демонстрируют, что магнитные поля способны приводить к регенерации нервных волокон и улучшению проведения по ним импульсов.

При каких заболеваниях рекомендуют магнитные украшения?

Учитывая подобные эффекты магнитных украшений, их целесообразно использовать при таких заболеваниях, как:

Патология сердечно-сосудистой системы
  • атеросклероз;
  • варикозное расширение вен;
  • вегетососудистая дистония;
  • гипертоническая болезнь;
  • ишемическая болезнь сердца (стенокардия);
  • лимфостаз;
  • синдром Рейно;
  • тромбофлебит (острый и хронический).
Патология нервной системы
  • алкоголизм;
  • бессонница;
  • инсульт;
  • невралгии;
  • невриты;
  • неврозы;
  • сотрясение мозга;
  • хроническая усталость;
  • хронические депрессии.
Заболевания бронхолегочной системы и ЛОР-органов
  • бронхиальная астма;
  • вазомоторный и хронический ринит;
  • ларингит;
  • отит;
  • синуситы;
  • трахеит;
  • туберкулез легких в неактивной форме;
  • хронический бронхит;
  • хронический фарингит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • артрит;
  • вывихи;
  • остеоартроз;
  • остеохондроз;
  • переломы;
  • радикулит;
  • ушибы;
  • хронический болевой синдром.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • боли после резекции желудка и других оперативных вмешательствах на органах ЖКТ;
  • воспаление и дискинезия желчных путей;
  • гастрит;
  • гепатит;
  • неязвенный колит;
  • панкреатит;
  • язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки.
Патология мочевыводящей и репродуктивной системы
  • болезненные менструации;
  • воспалительные процессы в матке и придатках;
  • импотенция;
  • мочекаменная болезнь;
  • пиелонефрит;
  • простатит;
  • уретрит;
  • цистит.
Заболевания ротовой полости
  • гингивит;
  • пародонтоз;
  • стоматит;
  • язвочки на слизистой оболочке ротовой полости.
Патологии зрительного анализатора
  • астигматизм;
  • глаукома;
  • ирит;
  • кератит;
  • конъюнктивит;
  • патология зрительного нерва.
Кожные заболевания
  • акне;
  • дерматозы разной этиологии (в том числе аллергические);
  • нейродермит;
  • обморожения;
  • ожоги;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • экзема.
Эндокринная система
  • ожирение;
  • сахарный диабет.

Источник: https://fitexpert.biz/magnity/

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Силовые линии магнитного поля

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой.

Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Материалы по теме:

Гравитационное взаимодействие

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен — это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Интересный факт: минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно.

Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля. По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит.

Материалы по теме:

Как делают магниты?

Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого подковообразного магнита. Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Источник: https://kipmu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка.

Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила.

При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Намагничивание неодимовых материалов

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Принцип работы

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/neodimovykh-magnitakh

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Они стали активно использоваться в промышленности, начиная с 1940 года с появления сплава алнико (AlNiCo). До этого постоянные магниты из различных сортов стали применялись лишь в компасах и магнето. Алнико сделал возможным замену на них электромагнитов и применение их в таких устройствах, как двигатели, генераторы и громкоговорители.

Это их проникновение в нашу повседневную жизнь получило новый импульс с созданием ферритовых магнитов, и с тех пор постоянные магниты стали обычным явлением.

Революция в магнитных материалах началась около 1970 года, с созданием самарий-кобальтового семейства жестких магнитных материалов с доселе невиданной плотностью магнитной энергии.

Затем было открыто новое поколение редкоземельных магнитов на основе неодима, железа и бора с гораздо более высокой плотностью магнитной энергии, чем у самарий-кобальтовых (SmCo) и с ожидаемо низкой стоимостью.

Эти две семьи редкоземельных магнитов имеют такие высокие плотности энергии, что они не только могут заменить электромагниты, но использоваться в областях, недоступных для них. Примерами могут служить крошечный шаговый двигатель на постоянных магнитах в наручных часах и звуковые преобразователи в наушниках типа Walkman.

Постепенное улучшение магнитных свойств материалов представлено на диаграмме ниже.

Неодимовые постоянные магниты

Они представляют новейшее и наиболее значительное достижение в этой области на протяжении последних десятилетий. Впервые об их открытии было объявлено почти одновременно в конце 1983 года специалистами по металлам компаний Sumitomo и General Motors. Они основаны на интерметаллическом соединении NdFeB: сплаве неодима, железа и бора. Из них неодим является редкоземельным элементом, добываемым из минерала моназита.

Огромный интерес, которые вызвали эти постоянные магниты, возникает потому, что в первый раз был получен новый магнитный материал, который не только сильнее, чем у предыдущего поколения, но является более экономичным.

Он состоит в основном из железа, которое намного дешевле, чем кобальт, и из неодима, являющегося одним из наиболее распространенных редкоземельных материалов, запасы которого на Земле больше, чем свинца.

В главных редкоземельных минералах моназите и бастанезите содержится в пять-десять раз больше неодима, чем самария.

Физический механизм постоянной намагниченности

Чтобы объяснить функционирование постоянного магнита, мы должны заглянуть внутрь его до атомных масштабов. Каждый атом имеет набор спинов своих электронов, которые вместе формируют его магнитный момент.

Для наших целей мы можем рассматривать каждый атом как небольшой полосовой магнит. Когда постоянный магнитразмагничен (либо путем нагрева его до высокой температуры, либо внешним магнитным полем), каждый атомный момент ориентирован случайным образом (см. рис.

ниже) и никакой регулярности не наблюдается.

Когда же он намагничен в сильном магнитном поле, все атомные моменты ориентируются в направлении поля и как бы сцепляются «в замок» друг с другом (см. рис. ниже). Это сцепление позволяет сохранить поле постоянного магнита при удалении внешнего поля, а также сопротивляться размагничиванию при изменении его направления. Мерой силы сцепления атомных моментов является величина коэрцитивной силы магнита. Подробнее об этом позже.

При более глубоком изложении механизма намагничивания оперируют не понятиями атомных моментов, а используют представления о миниатюрных (порядка 0,001 см) областях внутри магнита, изначально обладающих постоянной намагниченностью, но ориентированных при отсутствии внешнего поля случайным образом, так что строгий читатель при желании может отнести вышеизложенный физический механизм не к магниту в целом. а к отдельному его домену.

Индукция и намагниченность

Атомные моменты суммируются и образуют магнитный момент всего постоянного магнита, а его намагниченность M показывает величину этого момента на единицу объема. Магнитная индукция B показывает, что постоянный магнит является результатом внешнего магнитного усилия (напряженности поля) H, прикладываемого при первичном намагничивании, а также внутренней намагниченности M, обусловленной ориентацией атомных (или доменных) моментов. Ее величина в общем случае задаётся формулой:

B = µ0 (H + M),

где µ0 является константой.

В постоянном кольцевом и однородном магните напряженность поля H внутри него (при отсутствии внешнего поля) равна нулю, так как по закону полного тока интеграл от нее вдоль любой окружности внутри такого кольцевого сердечника равен:

H∙2πR = iw=0 , откуда H=0.

Следовательно, намагниченность в кольцевом магните:

M = B/µ0.

В незамкнутом магните, например, в том же кольцевом, но с воздушным зазором шириной lзаз в сердечнике длиной lсер, при отсутствии внешнего поля и одинаковой индукции B внутри сердечника и в зазоре по закону полного тока получим:

Hсер l сер + (1/ µ0)Blзаз = iw=0.

Поскольку B = µ0(Hсер + Мсер), то, подставляя ее выражение в предыдущее, получим:

Hсер(l сер + lзаз) + Мсер lзаз=0,

или

Hсер = ─ Мсер lзаз(l сер + lзаз).

В воздушном зазоре:

Hзаз = B/µ0,

причем B определяется по заданной Мсер и найденной Hсер.

Кривая намагничивания

Начиная с ненамагниченного состояния, когда Н увеличивается от нуля, вследствие ориентации всех атомных моментов по направлению внешнего поля быстро увеличиваются М и B, изменяясь вдоль участка «а» основной кривой намагничивания (см. рисунок ниже).

Когда выровнены все атомные моменты, М приходит к своему значению насыщения, и дальнейшее увеличение В происходит исключительно из-за приложенного поля (участок b основной кривой на рис. ниже).

При уменьшении внешнего поля до нуля индукция В уменьшается не по первоначальному пути, а по участку «c» из-за сцепления атомных моментов, стремящегося сохранить их в том же направлении. Кривая намагничивания начинает описывать так называемую петлю гистерезиса.

Когда Н (внешнее поле) приближается к нулю, то индукция приближается к остаточной величине, определяемой только атомными моментами:

Вr = μ0 (0 + Мг).

После того как направление H изменяется, Н и М действуют в противоположных направлениях, и B уменьшается (участок кривой «d» на рис.). Значение поля, при котором В уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой магнита BHC.

Когда величина приложенного поля является достаточно большой, чтобы сломать сцепление атомных моментов, они ориентируются в новом направлением поля, а направление M меняется на противоположное. Значение поля, при котором это происходит, называется внутренней коэрцитивной силой постоянного магнита МНC.

Итак, есть две разных, но связанных коэрцитивных силы, связанных с постоянным магнитом.

На рисунке ниже показаны основные кривые размагничивания различных материалов для постоянных магнитов. Из него видно, что наибольшей остаточной индукцией Br и коэрцитивной силой (как полной, так и внутренней, т. е. определяемой без учета напряженности H, только по намагниченности M) обладают именно NdFeB-магниты.

Поверхностные (амперовские) токи

Магнитные поля постоянных магнитов можно рассматривать как поля некоторых связанных с ними токов, протекающих по их поверхностям. Эти токи называют амперовскими. В обычном смысле слова токи внутри постоянных магнитов отсутствуют.

Однако, сравнивая магнитные поля постоянных магнитов и поля токов в катушках, французский физик Ампер предположил, что намагниченность вещества можно объяснить протеканием микроскопических токов, образующих микроскопические же замкнутые контуры.

И действительно, ведь аналогия между полем соленоида и длинного цилиндрического магнита почти полная: имеется северный и южный полюс постоянного магнита и такие же полюсы у соленоида, а картины силовых линий их полей также очень похожи (см. рисунок ниже).

Есть ли токи внутри магнита?

Представим себе, что весь объем некоторого стержневого постоянного магнита (с произвольной формой поперечного сечения) заполнен микроскопическими амперовскими токами. Поперечный разрез магнита с такими токами показан на рисунке ниже. Каждый из них обладает магнитным моментом. При одинаковой ориентации их по направлению внешнего поля они образуют результирующий магнитный момент, отличный от нуля.

Он и определяет существование магнитного поля при кажущемся отсутствии упорядоченного движения зарядов, при отсутствии тока через любое сечение магнита. Легко также понять, что внутри него токи смежных (соприкасающихся) контуров компенсируются. Нескомпенсированными оказываются только токи на поверхности тела, образующие поверхностный ток постоянного магнита.

Плотность его оказывается равной намагниченности M.

Как избавиться от подвижных контактов

Известна проблема создания бесконтактной синхронной машины. Традиционная ее конструкция с электромагнитным возбуждением от полюсов ротора с катушками предполагает подвод тока к ним через подвижные контакты – контактные кольца со щетками.

Недостатки такого технического решения общеизвестны: это и трудности в обслуживании, и низкая надежность, и большие потери в подвижных контактах, особенно если речь идет о мощных турбо- и гидрогенераторах, в цепях возбуждения которых расходуется немалая электрическая мощность.

Если сделать такой генератор на постоянных магнитах, то проблема контакта сразу же уходит. Правда, появляется проблема надежного крепления магнитов на вращающемся роторе. Здесь может пригодиться опыт, накопленный в тракторостроении. Там уже давно применяется индукторный генератор на постоянных магнитах, расположенных в пазах ротора, залитых легкоплавким сплавом.

Двигатель на постоянных магнитах

В последние десятилетия широкое распространение получили вентильные двигатели постоянного тока. Такой агрегат представляет собой собственно электродвигатель и электронный коммутатор его обмотки якоря, выполняющий функции коллектора.

Электродвигатель представляет собой синхронный двигатель на постоянных магнитах, расположенных на роторе, как и на рис. выше, с неподвижной обмоткой якоря на статоре.

Электронный коммутатор схемотехнически представляет собой инвертор постоянного напряжения (или тока) питающей сети.

Основным преимуществом такого двигателя является его бесконтактность. Специфическим его элементом является фото-, индукционный или холловский датчик положения ротора, управляющий работой инвертора.

Источник: https://www.syl.ru/article/203617/new_postoyannyie-magnityi-ih-opisanie-i-printsip-deystviya

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник: https://FB.ru/article/435941/kakie-metallyi-ne-magnityatsya-i-pochemu

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Потеря свойства притягивания металлических предметов может произойти как естественным образом, так и при проведении ряда действий. При соблюдении правил эксплуатации и хранения, качества неодимовых элементов сохраняются на протяжении 100 и более лет, а ферритовые аналоги продолжают притягивать металл в течение 8-10 лет. Размагничивание неодимов естественным образом нецелесообразно, если требуется выполнить процедуру для нового предмета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Магниты для сварки

Нагрев изделия

Этот способ применяется как в промышленных, так и бытовых условиях: если магнит выполнен из стандартного сплава неодима с бором и железом, он утратит свойства при помещении в кипящую при 80 градусах по Цельсию воду или в случае контакта с нагретой до указанной температуры поверхностью.

Если речь идет об изделии с повышенной стойкостью к термальным перепадам, выполнить процедуру в бытовых условиях вряд ли получится: температура размагничивания неодимовых магнитов с такими свойствами – 200 градусов по Цельсию.

Для проведения процедуры в подобных случаях используется специальное промышленное оборудование.

Механические действия

Неодим может утратить свои качества в результате сильного направленного воздействия, например, удара: данный материал имеет порошковую структуру, которая разрушается при падении с высоты или при воздействии ударного оборудования. Кроме того, размагничивание может произойти случайно в процессе сверления или разрезания магнита: виной тому является чрезмерное механическое давление или повышение температуры изделия без принудительного охлаждения.

Обработка внешним магнитным воздействием

Наиболее часто, если есть возможность использовать промышленное оборудование повышенной мощности, используют другой магнит, который позволяет сформировать поле с силой индукции порядка 4 Тесла. Неодимовый магнит размагничивается в считанные секунды, поэтому такой способ, несмотря на технологическую сложность, отличается максимально быстрым достижением результата.

Как намагнитить размагниченный неодим

Если размагничивание элемента произошло случайно, и требуется вернуть изделию его свойства, выполнить это в домашних условиях невозможно. Для восстановления неодимового магнита требуется использование изделия, которое способно создать очень мощное поле, и для этого используются профессиональные установки, применяющиеся при создании таких предметов.

Обычно, если требуется вернуть свойства примагничивания для конкретного элемента, обращаются на завод, который специализируется на производстве такой продукции.

Можно ли что-то сделать чтобы магнит стал сильнее?

В случае, если размагнитился неодим, использующийся в бытовых целях, зачастую более целесообразным решением будет покупка нового элемента. Стоимость работ по намагничиванию варьируется в зависимости от необходимых свойств и ценовой политики конкретного производства.

Применение неодимового магнита

Данные изделия выпускаются различной формы и размеров, их используют для следующих задач:

  • Создание эффекта зажима, фиксация металлических элементов друг с другом. С помощью неодимовых магнитов можно закрепить антенну, автомобильный номер, табличку, иную металлическую деталь, устройство или целый механизм.
  • Фильтрация масляных систем в автомобилях и другой технике: неодимовые магниты позволяют легко и быстро удалить металлическую стружку.
  • Создание магнитных замков, крепежа, используемого в промышленных отраслях и бытовых целях.
  • Поисковые работы, связанные с отысканием металлических предметов (поиск кладов, исторических ценностей, оружия, работы по разминированию и пр.).
  • Восстановление других магнитных элементов: с помощью неодимового элемента можно создать магнитное поле, которое вернет изделию его свойство притягивать металл.
  • Удаление информации, записанной на дискетах, дисках, флешках и других электронных носителях, в целях безопасности.
  • Создание приспособлений универсального применения (вешалки, приспособления для помешивания, компасы и пр.).
  • Конструирование генераторов тока, которые могут использоваться как экспериментальные модели или устройства, подходящие для бытового применения.
  • Создание украшений: неодим может иметь различную форму и размер, шарикам из этого материала часто придают хромированное покрытие, их могут окрашивать в разные цвета.
  • Обработка воды при помощи магнитного воздействия, в результате которого снижается образование накипи, а сама жидкость приобретает улучшенный вкус и запах.
  • Кондиционирование горючего, которое позволяет снизить расход топлива для авто- и мототехники.
  • Сортировка мелких металлических предметов, которые нужно извлечь из множества неметаллических изделий.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Медь магнитится или нет

Вывод

Неодимовые магниты – это изделия, которые находят широкое применение в коммерческих, промышленных и бытовых сферах деятельности, они отличаются высокой грузоподъемностью, отличными свойствами притягивания и долговечностью.

Перед тем как размагнитить неодимовые магниты, важно удостовериться, что у вас есть необходимое оборудование: для этого нужна либо промышленная установка, либо устройство для нагрева минимум до 80 градусов.

Намагничивание утративших свои качества изделий редко бывает целесообразным, но в случае необходимости заказать процедуру можно, обратившись к производителю.

курс «Антенны» уроков «Электричество» «Сборка повышающих блоков» по сборке преобразователей напряжения ВК «Научная Критика» — устройство, магнит, устройство для намагничивания, magnet, magnetize, остаточная намагниченность, ферромагнетизм, как намагнитить магниты, намагничивание, магнитный, своими руками, намагничивание магнитов, #намагничивающее #устройство #магнит #для #намагничивания #остаточная #намагниченность #ферромагнетизм #намагнитить #магниты #намагничивание #магнитный #своими #руками #магнитов #занимательная #физика #magnet #magnetize #НамагничивающееУстройство #Магнит #УстройствоДляНамагничивания #Magnet #Magnetize #ОстаточнаяНамагниченность #Ферромагнетизм #КакНамагнититьМагниты #Намагничивание #Магнитный #СвоимиРуками #НамагничиваниеМагнитов #ЗанимательнаяФизика

Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/pochemu-magnity-razmagnichivayutsya.html

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Кажется, что если ставить магнит только иногда и немного платить по счетам, то о нарушении никто не узнает. Но у проверяющих есть несколько способов обнаружить хищение:

  • Увидеть магнит. Обычно проверяющих стараются не пускать либо быстро снимают магнит перед тем, как открыть двери. Но может случиться, что поставившего его человека дома не будет, двери откроет ребёнок или приехавшая погостить бабушка либо жильцы просто забудут о магните. Тогда проверяющий сфотографирует нарушение и составит акт, а потом вам выпишут штраф.
  • Проверить индикатор. На современных счётчиках воды и света есть специальные индикаторы, или датчики магнитного поля. Достаточно один раз поднести к счётчику мощный магнит — и индикатор навсегда изменит цвет. А некоторые самые современные устройства даже умеют отправлять сообщение диспетчеру, так что о магните узнают мгновенно.
  • Замерить магнитное поле. Если на счётчике недавно стоял магнит, магнитное поле вокруг него будет ненормально большим. Измерить его можно с помощью специального прибора — тесламетра. И если индикатор иногда как-то удаётся обмануть, то тесламетр не обманешь: он однозначно укажет, что на счётчике стоял магнит.

Тесламетр стоит дорого и пока используется редко, но постепенно такой метод становится всё популярнее. Особенно часто можно встретить проверяющих с тесламетрами в Москве и Санкт-Петербурге.

Чтобы зафиксировать нарушение и составить акт, проверяющие должны прийти к счётчику лично. Для этого управляющие компании (УК) устраивают плановые проверки раз в 1–2 года. Теоретически под них можно подстроиться и пользоваться магнитом только сразу после визита проверяющих, чтобы хоть немного сэкономить.

Но если по общедомовому счётчику расход ресурса один, а по сумме квартирных счётчиков — значительно меньше, это говорит о краже со стороны жильцов. В этом случае УК может устроить внеплановую проверку и обнаружить магнит.

За установку магнита накажут

Чаще всего на основании Постановления правительства № 354 требуют оплатить стоимость ресурсов в десятикратном размере. Стоимость рассчитывают по средним нормативам и умножают на время, прошедшее с прошлой проверки, но максимум на 3 месяца.

То есть если поставить магнит и его обнаружат через полгода, то заплатить заставят в 10 раз больше, чем вы бы отдали по нормативам за три месяца. Нормативы, кстати, часто завышенные.

Обычно люди расходуют в месяц меньше усреднённых значений, так что переплата будет большой.

Этот штраф не связан с хищением — он относится только к нарушению работы счётчика. Если же УК решит подать в суд, нарушителю грозят следующие наказания:

  • Штраф 10–15 тысяч рублей за самовольное использование электрической, тепловой энергии, нефти или газа, согласно КоАП .
  • Штраф в размере пятикратной стоимости похищенного имущества за мелкое хищение до 1 тысячи рублей, согласно КоАП .
  • Штраф за мелкое хищение от 1 до 2,5 тысячи рублей в размере пятикратной стоимости похищенного имущества, либо арест на 10–15 суток, либо до 120 часов общественных работ.

Теоретически при хищении более 2,5 тысячи рублей преступление считается уже не административным, а уголовным . За него грозит штраф до 300 тысяч рублей либо лишение свободы на 1–2 года. Но по факту за магниты на счётчики такие наказания в РФ не назначают.

Можно экономить без магнита

Чтобы экономить деньги, не нужно ставить магнит. Есть несколько законных способов платить за свет и воду намного меньше:

  • Использовать светодиодные лампы. Они потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем обычные.
  • Выключать воду, когда вы ей не пользуетесь. Это полезно делать даже в мелочах, например во время чистки зубов или в душе, пока вы намыливаетесь.
  • Всегда выключать свет, если уходите из комнаты. Можно поставить датчики движения, чтобы свет включался и выключался автоматически.
  • Поставить на краны аэраторы. Они разбивают струю на мелкие капли, что создаёт больший напор, но уменьшает расход воды.
  • Пользоваться стиральной и посудомоечной машиной. Расход воды в них меньше, чем при ручной стирке или мытье, а ещё используется не горячая, а более дешёвая холодная вода. Расход электричества повышается, но итоговая оплата уменьшается.
  • Вовремя устранять все протечки.
  • Если у бачка один режим смыва, положить в него бутылку, заполненную водой. Это немного уменьшит объём бачка. Воды всё равно хватит для смывания, но расход уменьшится.
  • Установить бачок с двумя режимами смыва, чтобы тратить меньше воды.
  • Если перед горячей водой долго течёт холодная, можно сливать её в ведро. Потом воду можно будет использовать для смыва, полива растений или других целей.

Разумное потребление ресурсов поможет экономить и без магнитов, так что вам не придётся бояться проверок и штрафов.

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень.

С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол.

Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитный эффект

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

  1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
  2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
  3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Неодимовый магнит — это вид редкоземельного магнита, имеющего в своём составе неодим, железо и бор. Это постоянный магнит. Имеет сплав указанных металлов в виде тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Этот магнит является самым сильным магнитом коммерческого класса, который доступен в настоящее время. Следовательно, эти магниты могут заменить многие другие виды магнитов в современных продуктах, таких как двигатели в беспроводных инструментах.

Неодим является ферромагнитным материалом; таким образом, мы его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Однако температура Кюри (материал, при котором магнит теряет магнетизм) этого элемента очень низкая. Следовательно, в чистом виде он демонстрирует магнетизм при очень низких температурах. Но если мы сделаем сплав неодима с некоторыми переходными металлами, такими как железо, мы сможем улучшить магнетизм этого материала. Это и есть «неодимовый магнит».

Неодимовые магнитные шарики

Есть несколько факторов, которые определяют силу этого магнита. Основным фактором является тетрагональная кристаллическая структура этого сплава.

Кроме того, атом неодима также обладает значительным магнитным дипольным моментом из-за присутствия 4 неспаренных электронов.

В дополнение к этому, эти магниты имеют исключительно высокий остаточный коэффициент (сила магнитного поля), коэрцитивность (сопротивление материала размагничиванию) и плотность магнитной энергии. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно низкая.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно заварить трубу на просвет

Что такое обычный магнит?

Обычные магниты — это магниты, которые мы используем для обычных целей. В большинстве случаев мы используем керамические (или ферритовые) магниты. Эти магниты содержат феррит в качестве основного компонента. Феррит — это керамический материал. В основном он состоит из оксида железа (III). а также имеются некоторые другие металлы, такие как барий, марганец, никель и цинк. Эти компоненты являются ферромагнитными и электрически непроводящими.

Керамические магниты

Кроме того, эти магниты имеют сравнительно низкую остаточную магнитную индукцию (напряженность магнитного поля), коэрцитивную силу (устойчивость материала к размагничиванию). Но есть два типа ферритовых магнитов: твердые ферриты и мягкие ферриты в зависимости от коэрцитивной силы (соответственно, высокая и низкая). Плотность магнитной энергии также очень низкая. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно высока.

Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-neodimovym-magnitom-i-obychnym-magnitom/

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Магнитотерапия – это физиотерапевтическая методика, основанная на воздействии магнитного поля на организм человека.

С древних времен людей интересовали магнитные поля. Впервые их существование было замечено около 2 тысяч лет назад. Со временем оно нашло практическое применение в виде компаса. Согласно историческим документам, впервые было замечено еще в Китае за 1 тысячу лет до нового летоисчисления, что длинный кусочек магнитного железа, присоединенного к пробке, плавающей в жидкости, указывает на север.

С этих пор люди стали находить новые применения важному изобретению. Без него было бы невозможно создание автомобилей, кораблей, магнитофонов и т. д. В медицине магнит также сыграл свою неоспоримую роль.

Лекари древних времен (сразу после открытия свойств магнита) стали изучать его воздействие на человеческий организм. Изначально данные о его свойствах для человека были противоречивы. Одни считали магнит сильнодействующим ядом, а другие – панацеей. История медицины знает множество случаев применения магнита в качестве лечебного средства:

  1. Гиппократ применял магнитный порошок в качестве слабительного средства.
  2. Клеопатра постоянно носила ожерелье из магнита, которое должно было сохранять ее красоту и молодость.
  3. Королева Елизавета I страдала от артрита. Согласно документам, лечили ее именно магнитами.
  4. Франц Антуан Месмер излечил множество людей с помощью магнитов. Он успешно практиковал в Вене и Париже, где в составе команды Королевского медицинского общества пробовал применять данную методику для исцеления людей с судорогами, а также нервными болезнями. Они применяли магниты в форме колец, браслетов, амулетов. Проведя множество опытов, Месмер пришел к выводу, что наше тело окружает магнитное поле, а непосредственное воздействие на него может помогать в излечении множества болезней.
  5. После гражданской войны в Соединенных Штатах Америки был настоящий дефицит квалифицированных медицинских кадров. Это привело к распространению народных средств лечения. Особой популярностью пользовались магниты. Они применялись в виде стелек, бандажей, колец. Их успешно использовали как обезболивающее средство.
  6. В начале 19 века стало появляться все больше статей, научно обосновывающих применение магнитотерапии.

В наше время этот вид физиотерапии приобрел особое распространение в США, Китае, Японии. Разработано множество средств, способов и видов магнитотерапии, которая успешно применяется в различных отраслях медицины.

Научное обоснование магнитотерапии

Как и почему это работает? Каким способом маленький браслет может помочь вам излечиться от огромного списка заболеваний?

Благодаря физике, мы знаем, что все в мире имеет свои магнитные поля. Человек не является исключением. Наше магнитное поле образуется за счет тока крови по сосудам. В ее состав входят ионы металлов, которые, циркулируя, образуют статическое магнитное поле. Оно имеется там, где в нашем организме имеются сосуды, т. е. абсолютно везде.

Когда на нас воздействует магнитное поле, в организме образуются электрические токи. Из-за этого происходит ряд изменений:

  • изменение конфигурации мембран клеток и их структурных единиц (лизосом, митохондрий и т. д.);
  • изменение проницаемости мембраны клеток;
  • изменение протекания химических реакций в организме, которые происходят с участием свободных радикалов (практически все процессы, в которые вовлечены ферменты);
  • изменение физико-химических свойств всех жидкостных сред организма;
  • переориентация крупных молекул (в том числе белков, жиров, углеводов).

Воздействуя на данные базовые процессы в организме, можно регулировать его состояние. В настоящее время проведено множество исследований, которые подтверждают эффективность применения магнитотерапии. Они позволяют стать альтернативой большой медикаментозной нагрузке.

Виды магнитотерапии

Нам, благодаря техническому прогрессу, доступно несколько видов магнитов, которые могут использоваться в терапевтических целях. Различают магнитотерапию, исходя от типа магнитных полей: переменные и постоянные. Также различают общую магнитотерапию (когда воздействие происходит на весь организм в целом) и местную (воздействие осуществляется локально: на сустав, отдельный орган или область).

Если говорить о техническом оснащении, то сейчас доступно три основных типа аппаратов:

  1. Стационарный. Состоит из столика, магнита и компьютера, в который заложено несколько базовых протоколов лечения. Пациент ложится на стол, а врач-физиотерапевт подбирает необходимый протокол. Также аппарат может быть оснащен дополнительными комплектующими (магнитом для локального, направленного воздействия, поясом, соленоидом, который позволяет создать круговое магнитное поле). Лечение обычно проходит курсами. Один сеанс длится от 15 до 40 минут. Особой подготовки не требуется. Единственная рекомендация – выпить стакан воды до процедуры, чтобы несколько усилить воздействие прибора.
  2. Портативный. Представляет собой прибор, который пациент может без труда носить с собой. Воздействие осуществляется с помощью прикладывания аппарата к пораженному участку тела или ношению его в данной зоне. Наиболее популярным прибором считается «Магофон-01», который создает особые виброакустические колебания и низкочастотное магнитное поле. Данный тип приборов оказывает выраженный обезболивающий, противоотечный и противовоспалительный эффекты.
  3. Магнитные украшения. Пациентам, желающим приобрести магнитные украшения, предоставлен широкий выбор: кольца, браслеты, ожерелья, часы, серьги, броши и т. д. Они часто сделаны элегантно и со вкусом. Естественно, в этих аксессуарах трудно заподозрить лечебное средство. Обычно они изготовлены из меди, металла, ювелирной стали. На их внутренней поверхности помещают активные магниты. Именно последние обладают специальным полем, соответственно, сделаны с особой осторожностью, чтобы помочь, а не навредить человеку.

Воздействие магнитных украшений на организм человека

Магниты изменяют наше состояние на молекулярном уровне. Это отражается на органах, их работоспособности, что позволяет врачам рекомендовать их в качестве дополнительного лечения при ряде патологий.

К основным полезным терапевтическим эффектам магнитных украшений можно отнести:

  • Улучшение микроциркуляции. Кровообращение под воздействием магнитных полей улучшается во всем организме, включая также и кровообращение в головном мозге. Этот эффект реализуется благодаря увеличению просвета самых мелких сосудов в нашем организме – капилляров. При этом оптимизируется скорость кровотока в сосудах среднего и крупного калибра.
  • Снижение вязкости крови. Данный эффект позволяет предотвратить образование тромбов.
  • Улучшение проницаемости сосудистой стенки. Это также оптимизирует кровоток, при этом медленно очищает сосуды от отложений холестерина.
  • Нормализация лимфооттока. Магнитные поля оказывают благоприятное воздействие на лимфатические сосуды, расширяя их просвет. Это способствует лучшему оттоку лимфы, уменьшению отека тканей и ускорению процесса выведения побочных продуктов обменных процессов.
  • Стимуляция питания тканей. Это подразумевает то, что ткани начинают получать большее количество питательных веществ при использовании магнитных украшений. Происходит усиление метаболизма на уровне клеток, что улучшает процессы восстановления и регенерации в организме.
  • Противовоспалительный эффект. Снижение отека, улучшение кровообращения в органах и оптимизация синтеза противовоспалительных веществ (простагландинов) способствует более быстрому разрешению воспалительных процессов в организме.
  • Регуляция работы нервной системы. Данная методика позволяет активизировать процессы возбуждения или торможения нервной системы в зависимости от типа магнитотерапии и точки приложения.
  • Снижение чувствительности болевых рецепторов. Воздействие на этот тип рецепторов позволяет магнитным украшениям реализовывать обезболивающий эффект. Кроме того, существуют исследования, которые наглядно демонстрируют, что магнитные поля способны приводить к регенерации нервных волокон и улучшению проведения по ним импульсов.

При каких заболеваниях рекомендуют магнитные украшения?

Учитывая подобные эффекты магнитных украшений, их целесообразно использовать при таких заболеваниях, как:

Патология сердечно-сосудистой системы
  • атеросклероз;
  • варикозное расширение вен;
  • вегетососудистая дистония;
  • гипертоническая болезнь;
  • ишемическая болезнь сердца (стенокардия);
  • лимфостаз;
  • синдром Рейно;
  • тромбофлебит (острый и хронический).
Патология нервной системы
  • алкоголизм;
  • бессонница;
  • инсульт;
  • невралгии;
  • невриты;
  • неврозы;
  • сотрясение мозга;
  • хроническая усталость;
  • хронические депрессии.
Заболевания бронхолегочной системы и ЛОР-органов
  • бронхиальная астма;
  • вазомоторный и хронический ринит;
  • ларингит;
  • отит;
  • синуситы;
  • трахеит;
  • туберкулез легких в неактивной форме;
  • хронический бронхит;
  • хронический фарингит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • артрит;
  • вывихи;
  • остеоартроз;
  • остеохондроз;
  • переломы;
  • радикулит;
  • ушибы;
  • хронический болевой синдром.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • боли после резекции желудка и других оперативных вмешательствах на органах ЖКТ;
  • воспаление и дискинезия желчных путей;
  • гастрит;
  • гепатит;
  • неязвенный колит;
  • панкреатит;
  • язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки.
Патология мочевыводящей и репродуктивной системы
  • болезненные менструации;
  • воспалительные процессы в матке и придатках;
  • импотенция;
  • мочекаменная болезнь;
  • пиелонефрит;
  • простатит;
  • уретрит;
  • цистит.
Заболевания ротовой полости
  • гингивит;
  • пародонтоз;
  • стоматит;
  • язвочки на слизистой оболочке ротовой полости.
Патологии зрительного анализатора
  • астигматизм;
  • глаукома;
  • ирит;
  • кератит;
  • конъюнктивит;
  • патология зрительного нерва.
Кожные заболевания
  • акне;
  • дерматозы разной этиологии (в том числе аллергические);
  • нейродермит;
  • обморожения;
  • ожоги;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • экзема.
Эндокринная система
  • ожирение;
  • сахарный диабет.

Источник: https://fitexpert.biz/magnity/

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Силовые линии магнитного поля

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой.

Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Материалы по теме:

Гравитационное взаимодействие

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен — это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Интересный факт: минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно.

Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля. По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит.

Материалы по теме:

Как делают магниты?

Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого подковообразного магнита. Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Источник: https://kipmu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка.

Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила.

При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Намагничивание неодимовых материалов

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Принцип работы

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/neodimovykh-magnitakh

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Они стали активно использоваться в промышленности, начиная с 1940 года с появления сплава алнико (AlNiCo). До этого постоянные магниты из различных сортов стали применялись лишь в компасах и магнето. Алнико сделал возможным замену на них электромагнитов и применение их в таких устройствах, как двигатели, генераторы и громкоговорители.

Это их проникновение в нашу повседневную жизнь получило новый импульс с созданием ферритовых магнитов, и с тех пор постоянные магниты стали обычным явлением.

Революция в магнитных материалах началась около 1970 года, с созданием самарий-кобальтового семейства жестких магнитных материалов с доселе невиданной плотностью магнитной энергии.

Затем было открыто новое поколение редкоземельных магнитов на основе неодима, железа и бора с гораздо более высокой плотностью магнитной энергии, чем у самарий-кобальтовых (SmCo) и с ожидаемо низкой стоимостью.

Эти две семьи редкоземельных магнитов имеют такие высокие плотности энергии, что они не только могут заменить электромагниты, но использоваться в областях, недоступных для них. Примерами могут служить крошечный шаговый двигатель на постоянных магнитах в наручных часах и звуковые преобразователи в наушниках типа Walkman.

Постепенное улучшение магнитных свойств материалов представлено на диаграмме ниже.

Неодимовые постоянные магниты

Они представляют новейшее и наиболее значительное достижение в этой области на протяжении последних десятилетий. Впервые об их открытии было объявлено почти одновременно в конце 1983 года специалистами по металлам компаний Sumitomo и General Motors. Они основаны на интерметаллическом соединении NdFeB: сплаве неодима, железа и бора. Из них неодим является редкоземельным элементом, добываемым из минерала моназита.

Огромный интерес, которые вызвали эти постоянные магниты, возникает потому, что в первый раз был получен новый магнитный материал, который не только сильнее, чем у предыдущего поколения, но является более экономичным.

Он состоит в основном из железа, которое намного дешевле, чем кобальт, и из неодима, являющегося одним из наиболее распространенных редкоземельных материалов, запасы которого на Земле больше, чем свинца.

В главных редкоземельных минералах моназите и бастанезите содержится в пять-десять раз больше неодима, чем самария.

Физический механизм постоянной намагниченности

Чтобы объяснить функционирование постоянного магнита, мы должны заглянуть внутрь его до атомных масштабов. Каждый атом имеет набор спинов своих электронов, которые вместе формируют его магнитный момент.

Для наших целей мы можем рассматривать каждый атом как небольшой полосовой магнит. Когда постоянный магнитразмагничен (либо путем нагрева его до высокой температуры, либо внешним магнитным полем), каждый атомный момент ориентирован случайным образом (см. рис.

ниже) и никакой регулярности не наблюдается.

Когда же он намагничен в сильном магнитном поле, все атомные моменты ориентируются в направлении поля и как бы сцепляются «в замок» друг с другом (см. рис. ниже). Это сцепление позволяет сохранить поле постоянного магнита при удалении внешнего поля, а также сопротивляться размагничиванию при изменении его направления. Мерой силы сцепления атомных моментов является величина коэрцитивной силы магнита. Подробнее об этом позже.

При более глубоком изложении механизма намагничивания оперируют не понятиями атомных моментов, а используют представления о миниатюрных (порядка 0,001 см) областях внутри магнита, изначально обладающих постоянной намагниченностью, но ориентированных при отсутствии внешнего поля случайным образом, так что строгий читатель при желании может отнести вышеизложенный физический механизм не к магниту в целом. а к отдельному его домену.

Индукция и намагниченность

Атомные моменты суммируются и образуют магнитный момент всего постоянного магнита, а его намагниченность M показывает величину этого момента на единицу объема. Магнитная индукция B показывает, что постоянный магнит является результатом внешнего магнитного усилия (напряженности поля) H, прикладываемого при первичном намагничивании, а также внутренней намагниченности M, обусловленной ориентацией атомных (или доменных) моментов. Ее величина в общем случае задаётся формулой:

B = µ0 (H + M),

где µ0 является константой.

В постоянном кольцевом и однородном магните напряженность поля H внутри него (при отсутствии внешнего поля) равна нулю, так как по закону полного тока интеграл от нее вдоль любой окружности внутри такого кольцевого сердечника равен:

H∙2πR = iw=0 , откуда H=0.

Следовательно, намагниченность в кольцевом магните:

M = B/µ0.

В незамкнутом магните, например, в том же кольцевом, но с воздушным зазором шириной lзаз в сердечнике длиной lсер, при отсутствии внешнего поля и одинаковой индукции B внутри сердечника и в зазоре по закону полного тока получим:

Hсер l сер + (1/ µ0)Blзаз = iw=0.

Поскольку B = µ0(Hсер + Мсер), то, подставляя ее выражение в предыдущее, получим:

Hсер(l сер + lзаз) + Мсер lзаз=0,

или

Hсер = ─ Мсер lзаз(l сер + lзаз).

В воздушном зазоре:

Hзаз = B/µ0,

причем B определяется по заданной Мсер и найденной Hсер.

Кривая намагничивания

Начиная с ненамагниченного состояния, когда Н увеличивается от нуля, вследствие ориентации всех атомных моментов по направлению внешнего поля быстро увеличиваются М и B, изменяясь вдоль участка «а» основной кривой намагничивания (см. рисунок ниже).

Когда выровнены все атомные моменты, М приходит к своему значению насыщения, и дальнейшее увеличение В происходит исключительно из-за приложенного поля (участок b основной кривой на рис. ниже).

При уменьшении внешнего поля до нуля индукция В уменьшается не по первоначальному пути, а по участку «c» из-за сцепления атомных моментов, стремящегося сохранить их в том же направлении. Кривая намагничивания начинает описывать так называемую петлю гистерезиса.

Когда Н (внешнее поле) приближается к нулю, то индукция приближается к остаточной величине, определяемой только атомными моментами:

Вr = μ0 (0 + Мг).

После того как направление H изменяется, Н и М действуют в противоположных направлениях, и B уменьшается (участок кривой «d» на рис.). Значение поля, при котором В уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой магнита BHC.

Когда величина приложенного поля является достаточно большой, чтобы сломать сцепление атомных моментов, они ориентируются в новом направлением поля, а направление M меняется на противоположное. Значение поля, при котором это происходит, называется внутренней коэрцитивной силой постоянного магнита МНC.

Итак, есть две разных, но связанных коэрцитивных силы, связанных с постоянным магнитом.

На рисунке ниже показаны основные кривые размагничивания различных материалов для постоянных магнитов. Из него видно, что наибольшей остаточной индукцией Br и коэрцитивной силой (как полной, так и внутренней, т. е. определяемой без учета напряженности H, только по намагниченности M) обладают именно NdFeB-магниты.

Поверхностные (амперовские) токи

Магнитные поля постоянных магнитов можно рассматривать как поля некоторых связанных с ними токов, протекающих по их поверхностям. Эти токи называют амперовскими. В обычном смысле слова токи внутри постоянных магнитов отсутствуют.

Однако, сравнивая магнитные поля постоянных магнитов и поля токов в катушках, французский физик Ампер предположил, что намагниченность вещества можно объяснить протеканием микроскопических токов, образующих микроскопические же замкнутые контуры.

И действительно, ведь аналогия между полем соленоида и длинного цилиндрического магнита почти полная: имеется северный и южный полюс постоянного магнита и такие же полюсы у соленоида, а картины силовых линий их полей также очень похожи (см. рисунок ниже).

Есть ли токи внутри магнита?

Представим себе, что весь объем некоторого стержневого постоянного магнита (с произвольной формой поперечного сечения) заполнен микроскопическими амперовскими токами. Поперечный разрез магнита с такими токами показан на рисунке ниже. Каждый из них обладает магнитным моментом. При одинаковой ориентации их по направлению внешнего поля они образуют результирующий магнитный момент, отличный от нуля.

Он и определяет существование магнитного поля при кажущемся отсутствии упорядоченного движения зарядов, при отсутствии тока через любое сечение магнита. Легко также понять, что внутри него токи смежных (соприкасающихся) контуров компенсируются. Нескомпенсированными оказываются только токи на поверхности тела, образующие поверхностный ток постоянного магнита.

Плотность его оказывается равной намагниченности M.

Как избавиться от подвижных контактов

Известна проблема создания бесконтактной синхронной машины. Традиционная ее конструкция с электромагнитным возбуждением от полюсов ротора с катушками предполагает подвод тока к ним через подвижные контакты – контактные кольца со щетками.

Недостатки такого технического решения общеизвестны: это и трудности в обслуживании, и низкая надежность, и большие потери в подвижных контактах, особенно если речь идет о мощных турбо- и гидрогенераторах, в цепях возбуждения которых расходуется немалая электрическая мощность.

Если сделать такой генератор на постоянных магнитах, то проблема контакта сразу же уходит. Правда, появляется проблема надежного крепления магнитов на вращающемся роторе. Здесь может пригодиться опыт, накопленный в тракторостроении. Там уже давно применяется индукторный генератор на постоянных магнитах, расположенных в пазах ротора, залитых легкоплавким сплавом.

Двигатель на постоянных магнитах

В последние десятилетия широкое распространение получили вентильные двигатели постоянного тока. Такой агрегат представляет собой собственно электродвигатель и электронный коммутатор его обмотки якоря, выполняющий функции коллектора.

Электродвигатель представляет собой синхронный двигатель на постоянных магнитах, расположенных на роторе, как и на рис. выше, с неподвижной обмоткой якоря на статоре.

Электронный коммутатор схемотехнически представляет собой инвертор постоянного напряжения (или тока) питающей сети.

Основным преимуществом такого двигателя является его бесконтактность. Специфическим его элементом является фото-, индукционный или холловский датчик положения ротора, управляющий работой инвертора.

Источник: https://www.syl.ru/article/203617/new_postoyannyie-magnityi-ih-opisanie-i-printsip-deystviya

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник: https://FB.ru/article/435941/kakie-metallyi-ne-magnityatsya-i-pochemu

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Потеря свойства притягивания металлических предметов может произойти как естественным образом, так и при проведении ряда действий. При соблюдении правил эксплуатации и хранения, качества неодимовых элементов сохраняются на протяжении 100 и более лет, а ферритовые аналоги продолжают притягивать металл в течение 8-10 лет. Размагничивание неодимов естественным образом нецелесообразно, если требуется выполнить процедуру для нового предмета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Магниты для сварки

Нагрев изделия

Этот способ применяется как в промышленных, так и бытовых условиях: если магнит выполнен из стандартного сплава неодима с бором и железом, он утратит свойства при помещении в кипящую при 80 градусах по Цельсию воду или в случае контакта с нагретой до указанной температуры поверхностью.

Если речь идет об изделии с повышенной стойкостью к термальным перепадам, выполнить процедуру в бытовых условиях вряд ли получится: температура размагничивания неодимовых магнитов с такими свойствами – 200 градусов по Цельсию.

Для проведения процедуры в подобных случаях используется специальное промышленное оборудование.

Механические действия

Неодим может утратить свои качества в результате сильного направленного воздействия, например, удара: данный материал имеет порошковую структуру, которая разрушается при падении с высоты или при воздействии ударного оборудования. Кроме того, размагничивание может произойти случайно в процессе сверления или разрезания магнита: виной тому является чрезмерное механическое давление или повышение температуры изделия без принудительного охлаждения.

Обработка внешним магнитным воздействием

Наиболее часто, если есть возможность использовать промышленное оборудование повышенной мощности, используют другой магнит, который позволяет сформировать поле с силой индукции порядка 4 Тесла. Неодимовый магнит размагничивается в считанные секунды, поэтому такой способ, несмотря на технологическую сложность, отличается максимально быстрым достижением результата.

Как намагнитить размагниченный неодим

Если размагничивание элемента произошло случайно, и требуется вернуть изделию его свойства, выполнить это в домашних условиях невозможно. Для восстановления неодимового магнита требуется использование изделия, которое способно создать очень мощное поле, и для этого используются профессиональные установки, применяющиеся при создании таких предметов.

Обычно, если требуется вернуть свойства примагничивания для конкретного элемента, обращаются на завод, который специализируется на производстве такой продукции.

Можно ли что-то сделать чтобы магнит стал сильнее?

В случае, если размагнитился неодим, использующийся в бытовых целях, зачастую более целесообразным решением будет покупка нового элемента. Стоимость работ по намагничиванию варьируется в зависимости от необходимых свойств и ценовой политики конкретного производства.

Применение неодимового магнита

Данные изделия выпускаются различной формы и размеров, их используют для следующих задач:

  • Создание эффекта зажима, фиксация металлических элементов друг с другом. С помощью неодимовых магнитов можно закрепить антенну, автомобильный номер, табличку, иную металлическую деталь, устройство или целый механизм.
  • Фильтрация масляных систем в автомобилях и другой технике: неодимовые магниты позволяют легко и быстро удалить металлическую стружку.
  • Создание магнитных замков, крепежа, используемого в промышленных отраслях и бытовых целях.
  • Поисковые работы, связанные с отысканием металлических предметов (поиск кладов, исторических ценностей, оружия, работы по разминированию и пр.).
  • Восстановление других магнитных элементов: с помощью неодимового элемента можно создать магнитное поле, которое вернет изделию его свойство притягивать металл.
  • Удаление информации, записанной на дискетах, дисках, флешках и других электронных носителях, в целях безопасности.
  • Создание приспособлений универсального применения (вешалки, приспособления для помешивания, компасы и пр.).
  • Конструирование генераторов тока, которые могут использоваться как экспериментальные модели или устройства, подходящие для бытового применения.
  • Создание украшений: неодим может иметь различную форму и размер, шарикам из этого материала часто придают хромированное покрытие, их могут окрашивать в разные цвета.
  • Обработка воды при помощи магнитного воздействия, в результате которого снижается образование накипи, а сама жидкость приобретает улучшенный вкус и запах.
  • Кондиционирование горючего, которое позволяет снизить расход топлива для авто- и мототехники.
  • Сортировка мелких металлических предметов, которые нужно извлечь из множества неметаллических изделий.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Медь магнитится или нет

Вывод

Неодимовые магниты – это изделия, которые находят широкое применение в коммерческих, промышленных и бытовых сферах деятельности, они отличаются высокой грузоподъемностью, отличными свойствами притягивания и долговечностью.

Перед тем как размагнитить неодимовые магниты, важно удостовериться, что у вас есть необходимое оборудование: для этого нужна либо промышленная установка, либо устройство для нагрева минимум до 80 градусов.

Намагничивание утративших свои качества изделий редко бывает целесообразным, но в случае необходимости заказать процедуру можно, обратившись к производителю.

курс «Антенны» уроков «Электричество» «Сборка повышающих блоков» по сборке преобразователей напряжения ВК «Научная Критика» — устройство, магнит, устройство для намагничивания, magnet, magnetize, остаточная намагниченность, ферромагнетизм, как намагнитить магниты, намагничивание, магнитный, своими руками, намагничивание магнитов, #намагничивающее #устройство #магнит #для #намагничивания #остаточная #намагниченность #ферромагнетизм #намагнитить #магниты #намагничивание #магнитный #своими #руками #магнитов #занимательная #физика #magnet #magnetize #НамагничивающееУстройство #Магнит #УстройствоДляНамагничивания #Magnet #Magnetize #ОстаточнаяНамагниченность #Ферромагнетизм #КакНамагнититьМагниты #Намагничивание #Магнитный #СвоимиРуками #НамагничиваниеМагнитов #ЗанимательнаяФизика

Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/pochemu-magnity-razmagnichivayutsya.html

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Кажется, что если ставить магнит только иногда и немного платить по счетам, то о нарушении никто не узнает. Но у проверяющих есть несколько способов обнаружить хищение:

  • Увидеть магнит. Обычно проверяющих стараются не пускать либо быстро снимают магнит перед тем, как открыть двери. Но может случиться, что поставившего его человека дома не будет, двери откроет ребёнок или приехавшая погостить бабушка либо жильцы просто забудут о магните. Тогда проверяющий сфотографирует нарушение и составит акт, а потом вам выпишут штраф.
  • Проверить индикатор. На современных счётчиках воды и света есть специальные индикаторы, или датчики магнитного поля. Достаточно один раз поднести к счётчику мощный магнит — и индикатор навсегда изменит цвет. А некоторые самые современные устройства даже умеют отправлять сообщение диспетчеру, так что о магните узнают мгновенно.
  • Замерить магнитное поле. Если на счётчике недавно стоял магнит, магнитное поле вокруг него будет ненормально большим. Измерить его можно с помощью специального прибора — тесламетра. И если индикатор иногда как-то удаётся обмануть, то тесламетр не обманешь: он однозначно укажет, что на счётчике стоял магнит.

Тесламетр стоит дорого и пока используется редко, но постепенно такой метод становится всё популярнее. Особенно часто можно встретить проверяющих с тесламетрами в Москве и Санкт-Петербурге.

Чтобы зафиксировать нарушение и составить акт, проверяющие должны прийти к счётчику лично. Для этого управляющие компании (УК) устраивают плановые проверки раз в 1–2 года. Теоретически под них можно подстроиться и пользоваться магнитом только сразу после визита проверяющих, чтобы хоть немного сэкономить.

Но если по общедомовому счётчику расход ресурса один, а по сумме квартирных счётчиков — значительно меньше, это говорит о краже со стороны жильцов. В этом случае УК может устроить внеплановую проверку и обнаружить магнит.

За установку магнита накажут

Чаще всего на основании Постановления правительства № 354 требуют оплатить стоимость ресурсов в десятикратном размере. Стоимость рассчитывают по средним нормативам и умножают на время, прошедшее с прошлой проверки, но максимум на 3 месяца.

То есть если поставить магнит и его обнаружат через полгода, то заплатить заставят в 10 раз больше, чем вы бы отдали по нормативам за три месяца. Нормативы, кстати, часто завышенные.

Обычно люди расходуют в месяц меньше усреднённых значений, так что переплата будет большой.

Этот штраф не связан с хищением — он относится только к нарушению работы счётчика. Если же УК решит подать в суд, нарушителю грозят следующие наказания:

  • Штраф 10–15 тысяч рублей за самовольное использование электрической, тепловой энергии, нефти или газа, согласно КоАП .
  • Штраф в размере пятикратной стоимости похищенного имущества за мелкое хищение до 1 тысячи рублей, согласно КоАП .
  • Штраф за мелкое хищение от 1 до 2,5 тысячи рублей в размере пятикратной стоимости похищенного имущества, либо арест на 10–15 суток, либо до 120 часов общественных работ.

Теоретически при хищении более 2,5 тысячи рублей преступление считается уже не административным, а уголовным . За него грозит штраф до 300 тысяч рублей либо лишение свободы на 1–2 года. Но по факту за магниты на счётчики такие наказания в РФ не назначают.

Можно экономить без магнита

Чтобы экономить деньги, не нужно ставить магнит. Есть несколько законных способов платить за свет и воду намного меньше:

  • Использовать светодиодные лампы. Они потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем обычные.
  • Выключать воду, когда вы ей не пользуетесь. Это полезно делать даже в мелочах, например во время чистки зубов или в душе, пока вы намыливаетесь.
  • Всегда выключать свет, если уходите из комнаты. Можно поставить датчики движения, чтобы свет включался и выключался автоматически.
  • Поставить на краны аэраторы. Они разбивают струю на мелкие капли, что создаёт больший напор, но уменьшает расход воды.
  • Пользоваться стиральной и посудомоечной машиной. Расход воды в них меньше, чем при ручной стирке или мытье, а ещё используется не горячая, а более дешёвая холодная вода. Расход электричества повышается, но итоговая оплата уменьшается.
  • Вовремя устранять все протечки.
  • Если у бачка один режим смыва, положить в него бутылку, заполненную водой. Это немного уменьшит объём бачка. Воды всё равно хватит для смывания, но расход уменьшится.
  • Установить бачок с двумя режимами смыва, чтобы тратить меньше воды.
  • Если перед горячей водой долго течёт холодная, можно сливать её в ведро. Потом воду можно будет использовать для смыва, полива растений или других целей.

Разумное потребление ресурсов поможет экономить и без магнитов, так что вам не придётся бояться проверок и штрафов.

Источник: https://Lifehacker.ru/magnit-na-schyotchik/

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень.

С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол.

Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитный эффект

Магнитный эффект

Сегодня очевидно, что дело не в чудесах, а в более чем уникальной характеристике внутреннего устройства электронных схем, которые образуют магниты. Электрон, который постоянно вращается вокруг атома, образует то самое магнитное поле.

Микроатомы обладают магнитным эффектом и состоят в полном равновесии, но магниты своим притяжением влияют на некоторые виды металлов, таких как: железо, никель, кобальт.
Эти металлы еще называют ферромагнетиками. В непосредственной близости с магнитом атомы сразу начинают перестраиваться и образовывать магнитные полюса.

Атомные магнитные поля существуют в упорядоченной системе, их называют еще доменами. В этой характерной системе находятся два полюса противоположные друг другу — северный и южный.

Применение

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

  1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
  2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
  3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Неодимовый магнит — это вид редкоземельного магнита, имеющего в своём составе неодим, железо и бор. Это постоянный магнит. Имеет сплав указанных металлов в виде тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Этот магнит является самым сильным магнитом коммерческого класса, который доступен в настоящее время. Следовательно, эти магниты могут заменить многие другие виды магнитов в современных продуктах, таких как двигатели в беспроводных инструментах.

Неодим является ферромагнитным материалом; таким образом, мы его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Однако температура Кюри (материал, при котором магнит теряет магнетизм) этого элемента очень низкая. Следовательно, в чистом виде он демонстрирует магнетизм при очень низких температурах. Но если мы сделаем сплав неодима с некоторыми переходными металлами, такими как железо, мы сможем улучшить магнетизм этого материала. Это и есть «неодимовый магнит».

Неодимовые магнитные шарики

Есть несколько факторов, которые определяют силу этого магнита. Основным фактором является тетрагональная кристаллическая структура этого сплава.

Кроме того, атом неодима также обладает значительным магнитным дипольным моментом из-за присутствия 4 неспаренных электронов.

В дополнение к этому, эти магниты имеют исключительно высокий остаточный коэффициент (сила магнитного поля), коэрцитивность (сопротивление материала размагничиванию) и плотность магнитной энергии. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно низкая.

Что такое обычный магнит?

Обычные магниты — это магниты, которые мы используем для обычных целей. В большинстве случаев мы используем керамические (или ферритовые) магниты. Эти магниты содержат феррит в качестве основного компонента. Феррит — это керамический материал. В основном он состоит из оксида железа (III). а также имеются некоторые другие металлы, такие как барий, марганец, никель и цинк. Эти компоненты являются ферромагнитными и электрически непроводящими.

Керамические магниты

Кроме того, эти магниты имеют сравнительно низкую остаточную магнитную индукцию (напряженность магнитного поля), коэрцитивную силу (устойчивость материала к размагничиванию). Но есть два типа ферритовых магнитов: твердые ферриты и мягкие ферриты в зависимости от коэрцитивной силы (соответственно, высокая и низкая). Плотность магнитной энергии также очень низкая. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно высока.

Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-neodimovym-magnitom-i-obychnym-magnitom/

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Магнитотерапия – это физиотерапевтическая методика, основанная на воздействии магнитного поля на организм человека.

С древних времен людей интересовали магнитные поля. Впервые их существование было замечено около 2 тысяч лет назад. Со временем оно нашло практическое применение в виде компаса. Согласно историческим документам, впервые было замечено еще в Китае за 1 тысячу лет до нового летоисчисления, что длинный кусочек магнитного железа, присоединенного к пробке, плавающей в жидкости, указывает на север.

С этих пор люди стали находить новые применения важному изобретению. Без него было бы невозможно создание автомобилей, кораблей, магнитофонов и т. д. В медицине магнит также сыграл свою неоспоримую роль.

Лекари древних времен (сразу после открытия свойств магнита) стали изучать его воздействие на человеческий организм. Изначально данные о его свойствах для человека были противоречивы. Одни считали магнит сильнодействующим ядом, а другие – панацеей. История медицины знает множество случаев применения магнита в качестве лечебного средства:

  1. Гиппократ применял магнитный порошок в качестве слабительного средства.
  2. Клеопатра постоянно носила ожерелье из магнита, которое должно было сохранять ее красоту и молодость.
  3. Королева Елизавета I страдала от артрита. Согласно документам, лечили ее именно магнитами.
  4. Франц Антуан Месмер излечил множество людей с помощью магнитов. Он успешно практиковал в Вене и Париже, где в составе команды Королевского медицинского общества пробовал применять данную методику для исцеления людей с судорогами, а также нервными болезнями. Они применяли магниты в форме колец, браслетов, амулетов. Проведя множество опытов, Месмер пришел к выводу, что наше тело окружает магнитное поле, а непосредственное воздействие на него может помогать в излечении множества болезней.
  5. После гражданской войны в Соединенных Штатах Америки был настоящий дефицит квалифицированных медицинских кадров. Это привело к распространению народных средств лечения. Особой популярностью пользовались магниты. Они применялись в виде стелек, бандажей, колец. Их успешно использовали как обезболивающее средство.
  6. В начале 19 века стало появляться все больше статей, научно обосновывающих применение магнитотерапии.

В наше время этот вид физиотерапии приобрел особое распространение в США, Китае, Японии. Разработано множество средств, способов и видов магнитотерапии, которая успешно применяется в различных отраслях медицины.

Научное обоснование магнитотерапии

Как и почему это работает? Каким способом маленький браслет может помочь вам излечиться от огромного списка заболеваний?

Благодаря физике, мы знаем, что все в мире имеет свои магнитные поля. Человек не является исключением. Наше магнитное поле образуется за счет тока крови по сосудам. В ее состав входят ионы металлов, которые, циркулируя, образуют статическое магнитное поле. Оно имеется там, где в нашем организме имеются сосуды, т. е. абсолютно везде.

Когда на нас воздействует магнитное поле, в организме образуются электрические токи. Из-за этого происходит ряд изменений:

  • изменение конфигурации мембран клеток и их структурных единиц (лизосом, митохондрий и т. д.);
  • изменение проницаемости мембраны клеток;
  • изменение протекания химических реакций в организме, которые происходят с участием свободных радикалов (практически все процессы, в которые вовлечены ферменты);
  • изменение физико-химических свойств всех жидкостных сред организма;
  • переориентация крупных молекул (в том числе белков, жиров, углеводов).

Воздействуя на данные базовые процессы в организме, можно регулировать его состояние. В настоящее время проведено множество исследований, которые подтверждают эффективность применения магнитотерапии. Они позволяют стать альтернативой большой медикаментозной нагрузке.

Виды магнитотерапии

Нам, благодаря техническому прогрессу, доступно несколько видов магнитов, которые могут использоваться в терапевтических целях. Различают магнитотерапию, исходя от типа магнитных полей: переменные и постоянные. Также различают общую магнитотерапию (когда воздействие происходит на весь организм в целом) и местную (воздействие осуществляется локально: на сустав, отдельный орган или область).

Если говорить о техническом оснащении, то сейчас доступно три основных типа аппаратов:

  1. Стационарный. Состоит из столика, магнита и компьютера, в который заложено несколько базовых протоколов лечения. Пациент ложится на стол, а врач-физиотерапевт подбирает необходимый протокол. Также аппарат может быть оснащен дополнительными комплектующими (магнитом для локального, направленного воздействия, поясом, соленоидом, который позволяет создать круговое магнитное поле). Лечение обычно проходит курсами. Один сеанс длится от 15 до 40 минут. Особой подготовки не требуется. Единственная рекомендация – выпить стакан воды до процедуры, чтобы несколько усилить воздействие прибора.
  2. Портативный. Представляет собой прибор, который пациент может без труда носить с собой. Воздействие осуществляется с помощью прикладывания аппарата к пораженному участку тела или ношению его в данной зоне. Наиболее популярным прибором считается «Магофон-01», который создает особые виброакустические колебания и низкочастотное магнитное поле. Данный тип приборов оказывает выраженный обезболивающий, противоотечный и противовоспалительный эффекты.
  3. Магнитные украшения. Пациентам, желающим приобрести магнитные украшения, предоставлен широкий выбор: кольца, браслеты, ожерелья, часы, серьги, броши и т. д. Они часто сделаны элегантно и со вкусом. Естественно, в этих аксессуарах трудно заподозрить лечебное средство. Обычно они изготовлены из меди, металла, ювелирной стали. На их внутренней поверхности помещают активные магниты. Именно последние обладают специальным полем, соответственно, сделаны с особой осторожностью, чтобы помочь, а не навредить человеку.

Воздействие магнитных украшений на организм человека

Магниты изменяют наше состояние на молекулярном уровне. Это отражается на органах, их работоспособности, что позволяет врачам рекомендовать их в качестве дополнительного лечения при ряде патологий.

К основным полезным терапевтическим эффектам магнитных украшений можно отнести:

  • Улучшение микроциркуляции. Кровообращение под воздействием магнитных полей улучшается во всем организме, включая также и кровообращение в головном мозге. Этот эффект реализуется благодаря увеличению просвета самых мелких сосудов в нашем организме – капилляров. При этом оптимизируется скорость кровотока в сосудах среднего и крупного калибра.
  • Снижение вязкости крови. Данный эффект позволяет предотвратить образование тромбов.
  • Улучшение проницаемости сосудистой стенки. Это также оптимизирует кровоток, при этом медленно очищает сосуды от отложений холестерина.
  • Нормализация лимфооттока. Магнитные поля оказывают благоприятное воздействие на лимфатические сосуды, расширяя их просвет. Это способствует лучшему оттоку лимфы, уменьшению отека тканей и ускорению процесса выведения побочных продуктов обменных процессов.
  • Стимуляция питания тканей. Это подразумевает то, что ткани начинают получать большее количество питательных веществ при использовании магнитных украшений. Происходит усиление метаболизма на уровне клеток, что улучшает процессы восстановления и регенерации в организме.
  • Противовоспалительный эффект. Снижение отека, улучшение кровообращения в органах и оптимизация синтеза противовоспалительных веществ (простагландинов) способствует более быстрому разрешению воспалительных процессов в организме.
  • Регуляция работы нервной системы. Данная методика позволяет активизировать процессы возбуждения или торможения нервной системы в зависимости от типа магнитотерапии и точки приложения.
  • Снижение чувствительности болевых рецепторов. Воздействие на этот тип рецепторов позволяет магнитным украшениям реализовывать обезболивающий эффект. Кроме того, существуют исследования, которые наглядно демонстрируют, что магнитные поля способны приводить к регенерации нервных волокон и улучшению проведения по ним импульсов.

При каких заболеваниях рекомендуют магнитные украшения?

Учитывая подобные эффекты магнитных украшений, их целесообразно использовать при таких заболеваниях, как:

Патология сердечно-сосудистой системы
  • атеросклероз;
  • варикозное расширение вен;
  • вегетососудистая дистония;
  • гипертоническая болезнь;
  • ишемическая болезнь сердца (стенокардия);
  • лимфостаз;
  • синдром Рейно;
  • тромбофлебит (острый и хронический).
Патология нервной системы
  • алкоголизм;
  • бессонница;
  • инсульт;
  • невралгии;
  • невриты;
  • неврозы;
  • сотрясение мозга;
  • хроническая усталость;
  • хронические депрессии.
Заболевания бронхолегочной системы и ЛОР-органов
  • бронхиальная астма;
  • вазомоторный и хронический ринит;
  • ларингит;
  • отит;
  • синуситы;
  • трахеит;
  • туберкулез легких в неактивной форме;
  • хронический бронхит;
  • хронический фарингит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • артрит;
  • вывихи;
  • остеоартроз;
  • остеохондроз;
  • переломы;
  • радикулит;
  • ушибы;
  • хронический болевой синдром.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • боли после резекции желудка и других оперативных вмешательствах на органах ЖКТ;
  • воспаление и дискинезия желчных путей;
  • гастрит;
  • гепатит;
  • неязвенный колит;
  • панкреатит;
  • язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки.
Патология мочевыводящей и репродуктивной системы
  • болезненные менструации;
  • воспалительные процессы в матке и придатках;
  • импотенция;
  • мочекаменная болезнь;
  • пиелонефрит;
  • простатит;
  • уретрит;
  • цистит.
Заболевания ротовой полости
  • гингивит;
  • пародонтоз;
  • стоматит;
  • язвочки на слизистой оболочке ротовой полости.
Патологии зрительного анализатора
  • астигматизм;
  • глаукома;
  • ирит;
  • кератит;
  • конъюнктивит;
  • патология зрительного нерва.
Кожные заболевания
  • акне;
  • дерматозы разной этиологии (в том числе аллергические);
  • нейродермит;
  • обморожения;
  • ожоги;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • экзема.
Эндокринная система
  • ожирение;
  • сахарный диабет.

Источник: https://fitexpert.biz/magnity/

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Силовые линии магнитного поля

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой.

Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Материалы по теме:

Гравитационное взаимодействие

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен — это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Интересный факт: минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно.

Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля. По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит.

Материалы по теме:

Как делают магниты?

Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого подковообразного магнита. Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Источник: https://kipmu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка.

Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила.

При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Намагничивание неодимовых материалов

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Принцип работы

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/neodimovykh-magnitakh

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Они стали активно использоваться в промышленности, начиная с 1940 года с появления сплава алнико (AlNiCo). До этого постоянные магниты из различных сортов стали применялись лишь в компасах и магнето. Алнико сделал возможным замену на них электромагнитов и применение их в таких устройствах, как двигатели, генераторы и громкоговорители.

Это их проникновение в нашу повседневную жизнь получило новый импульс с созданием ферритовых магнитов, и с тех пор постоянные магниты стали обычным явлением.

Революция в магнитных материалах началась около 1970 года, с созданием самарий-кобальтового семейства жестких магнитных материалов с доселе невиданной плотностью магнитной энергии.

Затем было открыто новое поколение редкоземельных магнитов на основе неодима, железа и бора с гораздо более высокой плотностью магнитной энергии, чем у самарий-кобальтовых (SmCo) и с ожидаемо низкой стоимостью.

Эти две семьи редкоземельных магнитов имеют такие высокие плотности энергии, что они не только могут заменить электромагниты, но использоваться в областях, недоступных для них. Примерами могут служить крошечный шаговый двигатель на постоянных магнитах в наручных часах и звуковые преобразователи в наушниках типа Walkman.

Постепенное улучшение магнитных свойств материалов представлено на диаграмме ниже.

Неодимовые постоянные магниты

Они представляют новейшее и наиболее значительное достижение в этой области на протяжении последних десятилетий. Впервые об их открытии было объявлено почти одновременно в конце 1983 года специалистами по металлам компаний Sumitomo и General Motors. Они основаны на интерметаллическом соединении NdFeB: сплаве неодима, железа и бора. Из них неодим является редкоземельным элементом, добываемым из минерала моназита.

Огромный интерес, которые вызвали эти постоянные магниты, возникает потому, что в первый раз был получен новый магнитный материал, который не только сильнее, чем у предыдущего поколения, но является более экономичным.

Он состоит в основном из железа, которое намного дешевле, чем кобальт, и из неодима, являющегося одним из наиболее распространенных редкоземельных материалов, запасы которого на Земле больше, чем свинца.

В главных редкоземельных минералах моназите и бастанезите содержится в пять-десять раз больше неодима, чем самария.

Физический механизм постоянной намагниченности

Чтобы объяснить функционирование постоянного магнита, мы должны заглянуть внутрь его до атомных масштабов. Каждый атом имеет набор спинов своих электронов, которые вместе формируют его магнитный момент.

Для наших целей мы можем рассматривать каждый атом как небольшой полосовой магнит. Когда постоянный магнитразмагничен (либо путем нагрева его до высокой температуры, либо внешним магнитным полем), каждый атомный момент ориентирован случайным образом (см. рис.

ниже) и никакой регулярности не наблюдается.

Когда же он намагничен в сильном магнитном поле, все атомные моменты ориентируются в направлении поля и как бы сцепляются «в замок» друг с другом (см. рис. ниже). Это сцепление позволяет сохранить поле постоянного магнита при удалении внешнего поля, а также сопротивляться размагничиванию при изменении его направления. Мерой силы сцепления атомных моментов является величина коэрцитивной силы магнита. Подробнее об этом позже.

При более глубоком изложении механизма намагничивания оперируют не понятиями атомных моментов, а используют представления о миниатюрных (порядка 0,001 см) областях внутри магнита, изначально обладающих постоянной намагниченностью, но ориентированных при отсутствии внешнего поля случайным образом, так что строгий читатель при желании может отнести вышеизложенный физический механизм не к магниту в целом. а к отдельному его домену.

Индукция и намагниченность

Атомные моменты суммируются и образуют магнитный момент всего постоянного магнита, а его намагниченность M показывает величину этого момента на единицу объема. Магнитная индукция B показывает, что постоянный магнит является результатом внешнего магнитного усилия (напряженности поля) H, прикладываемого при первичном намагничивании, а также внутренней намагниченности M, обусловленной ориентацией атомных (или доменных) моментов. Ее величина в общем случае задаётся формулой:

B = µ0 (H + M),

где µ0 является константой.

В постоянном кольцевом и однородном магните напряженность поля H внутри него (при отсутствии внешнего поля) равна нулю, так как по закону полного тока интеграл от нее вдоль любой окружности внутри такого кольцевого сердечника равен:

H∙2πR = iw=0 , откуда H=0.

Следовательно, намагниченность в кольцевом магните:

M = B/µ0.

В незамкнутом магните, например, в том же кольцевом, но с воздушным зазором шириной lзаз в сердечнике длиной lсер, при отсутствии внешнего поля и одинаковой индукции B внутри сердечника и в зазоре по закону полного тока получим:

Hсер l сер + (1/ µ0)Blзаз = iw=0.

Поскольку B = µ0(Hсер + Мсер), то, подставляя ее выражение в предыдущее, получим:

Hсер(l сер + lзаз) + Мсер lзаз=0,

или

Hсер = ─ Мсер lзаз(l сер + lзаз).

В воздушном зазоре:

Hзаз = B/µ0,

причем B определяется по заданной Мсер и найденной Hсер.

Кривая намагничивания

Начиная с ненамагниченного состояния, когда Н увеличивается от нуля, вследствие ориентации всех атомных моментов по направлению внешнего поля быстро увеличиваются М и B, изменяясь вдоль участка «а» основной кривой намагничивания (см. рисунок ниже).

Когда выровнены все атомные моменты, М приходит к своему значению насыщения, и дальнейшее увеличение В происходит исключительно из-за приложенного поля (участок b основной кривой на рис. ниже).

При уменьшении внешнего поля до нуля индукция В уменьшается не по первоначальному пути, а по участку «c» из-за сцепления атомных моментов, стремящегося сохранить их в том же направлении. Кривая намагничивания начинает описывать так называемую петлю гистерезиса.

Когда Н (внешнее поле) приближается к нулю, то индукция приближается к остаточной величине, определяемой только атомными моментами:

Вr = μ0 (0 + Мг).

После того как направление H изменяется, Н и М действуют в противоположных направлениях, и B уменьшается (участок кривой «d» на рис.). Значение поля, при котором В уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой магнита BHC.

Когда величина приложенного поля является достаточно большой, чтобы сломать сцепление атомных моментов, они ориентируются в новом направлением поля, а направление M меняется на противоположное. Значение поля, при котором это происходит, называется внутренней коэрцитивной силой постоянного магнита МНC.

Итак, есть две разных, но связанных коэрцитивных силы, связанных с постоянным магнитом.

На рисунке ниже показаны основные кривые размагничивания различных материалов для постоянных магнитов. Из него видно, что наибольшей остаточной индукцией Br и коэрцитивной силой (как полной, так и внутренней, т. е. определяемой без учета напряженности H, только по намагниченности M) обладают именно NdFeB-магниты.

Поверхностные (амперовские) токи

Магнитные поля постоянных магнитов можно рассматривать как поля некоторых связанных с ними токов, протекающих по их поверхностям. Эти токи называют амперовскими. В обычном смысле слова токи внутри постоянных магнитов отсутствуют.

Однако, сравнивая магнитные поля постоянных магнитов и поля токов в катушках, французский физик Ампер предположил, что намагниченность вещества можно объяснить протеканием микроскопических токов, образующих микроскопические же замкнутые контуры.

И действительно, ведь аналогия между полем соленоида и длинного цилиндрического магнита почти полная: имеется северный и южный полюс постоянного магнита и такие же полюсы у соленоида, а картины силовых линий их полей также очень похожи (см. рисунок ниже).

Есть ли токи внутри магнита?

Представим себе, что весь объем некоторого стержневого постоянного магнита (с произвольной формой поперечного сечения) заполнен микроскопическими амперовскими токами. Поперечный разрез магнита с такими токами показан на рисунке ниже. Каждый из них обладает магнитным моментом. При одинаковой ориентации их по направлению внешнего поля они образуют результирующий магнитный момент, отличный от нуля.

Он и определяет существование магнитного поля при кажущемся отсутствии упорядоченного движения зарядов, при отсутствии тока через любое сечение магнита. Легко также понять, что внутри него токи смежных (соприкасающихся) контуров компенсируются. Нескомпенсированными оказываются только токи на поверхности тела, образующие поверхностный ток постоянного магнита.

Плотность его оказывается равной намагниченности M.

Как избавиться от подвижных контактов

Известна проблема создания бесконтактной синхронной машины. Традиционная ее конструкция с электромагнитным возбуждением от полюсов ротора с катушками предполагает подвод тока к ним через подвижные контакты – контактные кольца со щетками.

Недостатки такого технического решения общеизвестны: это и трудности в обслуживании, и низкая надежность, и большие потери в подвижных контактах, особенно если речь идет о мощных турбо- и гидрогенераторах, в цепях возбуждения которых расходуется немалая электрическая мощность.

Если сделать такой генератор на постоянных магнитах, то проблема контакта сразу же уходит. Правда, появляется проблема надежного крепления магнитов на вращающемся роторе. Здесь может пригодиться опыт, накопленный в тракторостроении. Там уже давно применяется индукторный генератор на постоянных магнитах, расположенных в пазах ротора, залитых легкоплавким сплавом.

Двигатель на постоянных магнитах

В последние десятилетия широкое распространение получили вентильные двигатели постоянного тока. Такой агрегат представляет собой собственно электродвигатель и электронный коммутатор его обмотки якоря, выполняющий функции коллектора.

Электродвигатель представляет собой синхронный двигатель на постоянных магнитах, расположенных на роторе, как и на рис. выше, с неподвижной обмоткой якоря на статоре.

Электронный коммутатор схемотехнически представляет собой инвертор постоянного напряжения (или тока) питающей сети.

Основным преимуществом такого двигателя является его бесконтактность. Специфическим его элементом является фото-, индукционный или холловский датчик положения ротора, управляющий работой инвертора.

Источник: https://www.syl.ru/article/203617/new_postoyannyie-magnityi-ih-opisanie-i-printsip-deystviya

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник: https://FB.ru/article/435941/kakie-metallyi-ne-magnityatsya-i-pochemu

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Потеря свойства притягивания металлических предметов может произойти как естественным образом, так и при проведении ряда действий. При соблюдении правил эксплуатации и хранения, качества неодимовых элементов сохраняются на протяжении 100 и более лет, а ферритовые аналоги продолжают притягивать металл в течение 8-10 лет. Размагничивание неодимов естественным образом нецелесообразно, если требуется выполнить процедуру для нового предмета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Магниты для сварки

Нагрев изделия

Этот способ применяется как в промышленных, так и бытовых условиях: если магнит выполнен из стандартного сплава неодима с бором и железом, он утратит свойства при помещении в кипящую при 80 градусах по Цельсию воду или в случае контакта с нагретой до указанной температуры поверхностью.

Если речь идет об изделии с повышенной стойкостью к термальным перепадам, выполнить процедуру в бытовых условиях вряд ли получится: температура размагничивания неодимовых магнитов с такими свойствами – 200 градусов по Цельсию.

Для проведения процедуры в подобных случаях используется специальное промышленное оборудование.

Механические действия

Неодим может утратить свои качества в результате сильного направленного воздействия, например, удара: данный материал имеет порошковую структуру, которая разрушается при падении с высоты или при воздействии ударного оборудования. Кроме того, размагничивание может произойти случайно в процессе сверления или разрезания магнита: виной тому является чрезмерное механическое давление или повышение температуры изделия без принудительного охлаждения.

Обработка внешним магнитным воздействием

Наиболее часто, если есть возможность использовать промышленное оборудование повышенной мощности, используют другой магнит, который позволяет сформировать поле с силой индукции порядка 4 Тесла. Неодимовый магнит размагничивается в считанные секунды, поэтому такой способ, несмотря на технологическую сложность, отличается максимально быстрым достижением результата.

Как намагнитить размагниченный неодим

Если размагничивание элемента произошло случайно, и требуется вернуть изделию его свойства, выполнить это в домашних условиях невозможно. Для восстановления неодимового магнита требуется использование изделия, которое способно создать очень мощное поле, и для этого используются профессиональные установки, применяющиеся при создании таких предметов.

Обычно, если требуется вернуть свойства примагничивания для конкретного элемента, обращаются на завод, который специализируется на производстве такой продукции.

Можно ли что-то сделать чтобы магнит стал сильнее?

В случае, если размагнитился неодим, использующийся в бытовых целях, зачастую более целесообразным решением будет покупка нового элемента. Стоимость работ по намагничиванию варьируется в зависимости от необходимых свойств и ценовой политики конкретного производства.

Применение неодимового магнита

Данные изделия выпускаются различной формы и размеров, их используют для следующих задач:

  • Создание эффекта зажима, фиксация металлических элементов друг с другом. С помощью неодимовых магнитов можно закрепить антенну, автомобильный номер, табличку, иную металлическую деталь, устройство или целый механизм.
  • Фильтрация масляных систем в автомобилях и другой технике: неодимовые магниты позволяют легко и быстро удалить металлическую стружку.
  • Создание магнитных замков, крепежа, используемого в промышленных отраслях и бытовых целях.
  • Поисковые работы, связанные с отысканием металлических предметов (поиск кладов, исторических ценностей, оружия, работы по разминированию и пр.).
  • Восстановление других магнитных элементов: с помощью неодимового элемента можно создать магнитное поле, которое вернет изделию его свойство притягивать металл.
  • Удаление информации, записанной на дискетах, дисках, флешках и других электронных носителях, в целях безопасности.
  • Создание приспособлений универсального применения (вешалки, приспособления для помешивания, компасы и пр.).
  • Конструирование генераторов тока, которые могут использоваться как экспериментальные модели или устройства, подходящие для бытового применения.
  • Создание украшений: неодим может иметь различную форму и размер, шарикам из этого материала часто придают хромированное покрытие, их могут окрашивать в разные цвета.
  • Обработка воды при помощи магнитного воздействия, в результате которого снижается образование накипи, а сама жидкость приобретает улучшенный вкус и запах.
  • Кондиционирование горючего, которое позволяет снизить расход топлива для авто- и мототехники.
  • Сортировка мелких металлических предметов, которые нужно извлечь из множества неметаллических изделий.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Медь магнитится или нет

Вывод

Неодимовые магниты – это изделия, которые находят широкое применение в коммерческих, промышленных и бытовых сферах деятельности, они отличаются высокой грузоподъемностью, отличными свойствами притягивания и долговечностью.

Перед тем как размагнитить неодимовые магниты, важно удостовериться, что у вас есть необходимое оборудование: для этого нужна либо промышленная установка, либо устройство для нагрева минимум до 80 градусов.

Намагничивание утративших свои качества изделий редко бывает целесообразным, но в случае необходимости заказать процедуру можно, обратившись к производителю.

курс «Антенны» уроков «Электричество» «Сборка повышающих блоков» по сборке преобразователей напряжения ВК «Научная Критика» — устройство, магнит, устройство для намагничивания, magnet, magnetize, остаточная намагниченность, ферромагнетизм, как намагнитить магниты, намагничивание, магнитный, своими руками, намагничивание магнитов, #намагничивающее #устройство #магнит #для #намагничивания #остаточная #намагниченность #ферромагнетизм #намагнитить #магниты #намагничивание #магнитный #своими #руками #магнитов #занимательная #физика #magnet #magnetize #НамагничивающееУстройство #Магнит #УстройствоДляНамагничивания #Magnet #Magnetize #ОстаточнаяНамагниченность #Ферромагнетизм #КакНамагнититьМагниты #Намагничивание #Магнитный #СвоимиРуками #НамагничиваниеМагнитов #ЗанимательнаяФизика

Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/pochemu-magnity-razmagnichivayutsya.html

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Кажется, что если ставить магнит только иногда и немного платить по счетам, то о нарушении никто не узнает. Но у проверяющих есть несколько способов обнаружить хищение:

  • Увидеть магнит. Обычно проверяющих стараются не пускать либо быстро снимают магнит перед тем, как открыть двери. Но может случиться, что поставившего его человека дома не будет, двери откроет ребёнок или приехавшая погостить бабушка либо жильцы просто забудут о магните. Тогда проверяющий сфотографирует нарушение и составит акт, а потом вам выпишут штраф.
  • Проверить индикатор. На современных счётчиках воды и света есть специальные индикаторы, или датчики магнитного поля. Достаточно один раз поднести к счётчику мощный магнит — и индикатор навсегда изменит цвет. А некоторые самые современные устройства даже умеют отправлять сообщение диспетчеру, так что о магните узнают мгновенно.
  • Замерить магнитное поле. Если на счётчике недавно стоял магнит, магнитное поле вокруг него будет ненормально большим. Измерить его можно с помощью специального прибора — тесламетра. И если индикатор иногда как-то удаётся обмануть, то тесламетр не обманешь: он однозначно укажет, что на счётчике стоял магнит.

Тесламетр стоит дорого и пока используется редко, но постепенно такой метод становится всё популярнее. Особенно часто можно встретить проверяющих с тесламетрами в Москве и Санкт-Петербурге.

Чтобы зафиксировать нарушение и составить акт, проверяющие должны прийти к счётчику лично. Для этого управляющие компании (УК) устраивают плановые проверки раз в 1–2 года. Теоретически под них можно подстроиться и пользоваться магнитом только сразу после визита проверяющих, чтобы хоть немного сэкономить.

Но если по общедомовому счётчику расход ресурса один, а по сумме квартирных счётчиков — значительно меньше, это говорит о краже со стороны жильцов. В этом случае УК может устроить внеплановую проверку и обнаружить магнит.

За установку магнита накажут

Чаще всего на основании Постановления правительства № 354 требуют оплатить стоимость ресурсов в десятикратном размере. Стоимость рассчитывают по средним нормативам и умножают на время, прошедшее с прошлой проверки, но максимум на 3 месяца.

То есть если поставить магнит и его обнаружат через полгода, то заплатить заставят в 10 раз больше, чем вы бы отдали по нормативам за три месяца. Нормативы, кстати, часто завышенные.

Обычно люди расходуют в месяц меньше усреднённых значений, так что переплата будет большой.

Этот штраф не связан с хищением — он относится только к нарушению работы счётчика. Если же УК решит подать в суд, нарушителю грозят следующие наказания:

  • Штраф 10–15 тысяч рублей за самовольное использование электрической, тепловой энергии, нефти или газа, согласно КоАП .
  • Штраф в размере пятикратной стоимости похищенного имущества за мелкое хищение до 1 тысячи рублей, согласно КоАП .
  • Штраф за мелкое хищение от 1 до 2,5 тысячи рублей в размере пятикратной стоимости похищенного имущества, либо арест на 10–15 суток, либо до 120 часов общественных работ.

Теоретически при хищении более 2,5 тысячи рублей преступление считается уже не административным, а уголовным . За него грозит штраф до 300 тысяч рублей либо лишение свободы на 1–2 года. Но по факту за магниты на счётчики такие наказания в РФ не назначают.

Можно экономить без магнита

Чтобы экономить деньги, не нужно ставить магнит. Есть несколько законных способов платить за свет и воду намного меньше:

  • Использовать светодиодные лампы. Они потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем обычные.
  • Выключать воду, когда вы ей не пользуетесь. Это полезно делать даже в мелочах, например во время чистки зубов или в душе, пока вы намыливаетесь.
  • Всегда выключать свет, если уходите из комнаты. Можно поставить датчики движения, чтобы свет включался и выключался автоматически.
  • Поставить на краны аэраторы. Они разбивают струю на мелкие капли, что создаёт больший напор, но уменьшает расход воды.
  • Пользоваться стиральной и посудомоечной машиной. Расход воды в них меньше, чем при ручной стирке или мытье, а ещё используется не горячая, а более дешёвая холодная вода. Расход электричества повышается, но итоговая оплата уменьшается.
  • Вовремя устранять все протечки.
  • Если у бачка один режим смыва, положить в него бутылку, заполненную водой. Это немного уменьшит объём бачка. Воды всё равно хватит для смывания, но расход уменьшится.
  • Установить бачок с двумя режимами смыва, чтобы тратить меньше воды.
  • Если перед горячей водой долго течёт холодная, можно сливать её в ведро. Потом воду можно будет использовать для смыва, полива растений или других целей.

Разумное потребление ресурсов поможет экономить и без магнитов, так что вам не придётся бояться проверок и штрафов.

Источник: https://Lifehacker.ru/magnit-na-schyotchik/

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень.

С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол.

Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитный эффект

Сегодня очевидно, что дело не в чудесах, а в более чем уникальной характеристике внутреннего устройства электронных схем, которые образуют магниты. Электрон, который постоянно вращается вокруг атома, образует то самое магнитное поле.

Микроатомы обладают магнитным эффектом и состоят в полном равновесии, но магниты своим притяжением влияют на некоторые виды металлов, таких как: железо, никель, кобальт.
Эти металлы еще называют ферромагнетиками. В непосредственной близости с магнитом атомы сразу начинают перестраиваться и образовывать магнитные полюса.

Атомные магнитные поля существуют в упорядоченной системе, их называют еще доменами. В этой характерной системе находятся два полюса противоположные друг другу — северный и южный.

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

  1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
  2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
  3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Неодимовый магнит — это вид редкоземельного магнита, имеющего в своём составе неодим, железо и бор. Это постоянный магнит. Имеет сплав указанных металлов в виде тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Этот магнит является самым сильным магнитом коммерческого класса, который доступен в настоящее время. Следовательно, эти магниты могут заменить многие другие виды магнитов в современных продуктах, таких как двигатели в беспроводных инструментах.

Неодим является ферромагнитным материалом; таким образом, мы его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Однако температура Кюри (материал, при котором магнит теряет магнетизм) этого элемента очень низкая. Следовательно, в чистом виде он демонстрирует магнетизм при очень низких температурах. Но если мы сделаем сплав неодима с некоторыми переходными металлами, такими как железо, мы сможем улучшить магнетизм этого материала. Это и есть «неодимовый магнит».

Неодимовые магнитные шарики

Есть несколько факторов, которые определяют силу этого магнита. Основным фактором является тетрагональная кристаллическая структура этого сплава.

Кроме того, атом неодима также обладает значительным магнитным дипольным моментом из-за присутствия 4 неспаренных электронов.

В дополнение к этому, эти магниты имеют исключительно высокий остаточный коэффициент (сила магнитного поля), коэрцитивность (сопротивление материала размагничиванию) и плотность магнитной энергии. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно низкая.

Что такое обычный магнит?

Обычные магниты — это магниты, которые мы используем для обычных целей. В большинстве случаев мы используем керамические (или ферритовые) магниты. Эти магниты содержат феррит в качестве основного компонента. Феррит — это керамический материал. В основном он состоит из оксида железа (III). а также имеются некоторые другие металлы, такие как барий, марганец, никель и цинк. Эти компоненты являются ферромагнитными и электрически непроводящими.

Керамические магниты

Кроме того, эти магниты имеют сравнительно низкую остаточную магнитную индукцию (напряженность магнитного поля), коэрцитивную силу (устойчивость материала к размагничиванию). Но есть два типа ферритовых магнитов: твердые ферриты и мягкие ферриты в зависимости от коэрцитивной силы (соответственно, высокая и низкая). Плотность магнитной энергии также очень низкая. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно высока.

Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-neodimovym-magnitom-i-obychnym-magnitom/

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Магнитотерапия – это физиотерапевтическая методика, основанная на воздействии магнитного поля на организм человека.

С древних времен людей интересовали магнитные поля. Впервые их существование было замечено около 2 тысяч лет назад. Со временем оно нашло практическое применение в виде компаса. Согласно историческим документам, впервые было замечено еще в Китае за 1 тысячу лет до нового летоисчисления, что длинный кусочек магнитного железа, присоединенного к пробке, плавающей в жидкости, указывает на север.

С этих пор люди стали находить новые применения важному изобретению. Без него было бы невозможно создание автомобилей, кораблей, магнитофонов и т. д. В медицине магнит также сыграл свою неоспоримую роль.

Лекари древних времен (сразу после открытия свойств магнита) стали изучать его воздействие на человеческий организм. Изначально данные о его свойствах для человека были противоречивы. Одни считали магнит сильнодействующим ядом, а другие – панацеей. История медицины знает множество случаев применения магнита в качестве лечебного средства:

  1. Гиппократ применял магнитный порошок в качестве слабительного средства.
  2. Клеопатра постоянно носила ожерелье из магнита, которое должно было сохранять ее красоту и молодость.
  3. Королева Елизавета I страдала от артрита. Согласно документам, лечили ее именно магнитами.
  4. Франц Антуан Месмер излечил множество людей с помощью магнитов. Он успешно практиковал в Вене и Париже, где в составе команды Королевского медицинского общества пробовал применять данную методику для исцеления людей с судорогами, а также нервными болезнями. Они применяли магниты в форме колец, браслетов, амулетов. Проведя множество опытов, Месмер пришел к выводу, что наше тело окружает магнитное поле, а непосредственное воздействие на него может помогать в излечении множества болезней.
  5. После гражданской войны в Соединенных Штатах Америки был настоящий дефицит квалифицированных медицинских кадров. Это привело к распространению народных средств лечения. Особой популярностью пользовались магниты. Они применялись в виде стелек, бандажей, колец. Их успешно использовали как обезболивающее средство.
  6. В начале 19 века стало появляться все больше статей, научно обосновывающих применение магнитотерапии.

В наше время этот вид физиотерапии приобрел особое распространение в США, Китае, Японии. Разработано множество средств, способов и видов магнитотерапии, которая успешно применяется в различных отраслях медицины.

Научное обоснование магнитотерапии

Как и почему это работает? Каким способом маленький браслет может помочь вам излечиться от огромного списка заболеваний?

Благодаря физике, мы знаем, что все в мире имеет свои магнитные поля. Человек не является исключением. Наше магнитное поле образуется за счет тока крови по сосудам. В ее состав входят ионы металлов, которые, циркулируя, образуют статическое магнитное поле. Оно имеется там, где в нашем организме имеются сосуды, т. е. абсолютно везде.

Когда на нас воздействует магнитное поле, в организме образуются электрические токи. Из-за этого происходит ряд изменений:

  • изменение конфигурации мембран клеток и их структурных единиц (лизосом, митохондрий и т. д.);
  • изменение проницаемости мембраны клеток;
  • изменение протекания химических реакций в организме, которые происходят с участием свободных радикалов (практически все процессы, в которые вовлечены ферменты);
  • изменение физико-химических свойств всех жидкостных сред организма;
  • переориентация крупных молекул (в том числе белков, жиров, углеводов).

Воздействуя на данные базовые процессы в организме, можно регулировать его состояние. В настоящее время проведено множество исследований, которые подтверждают эффективность применения магнитотерапии. Они позволяют стать альтернативой большой медикаментозной нагрузке.

Виды магнитотерапии

Нам, благодаря техническому прогрессу, доступно несколько видов магнитов, которые могут использоваться в терапевтических целях. Различают магнитотерапию, исходя от типа магнитных полей: переменные и постоянные. Также различают общую магнитотерапию (когда воздействие происходит на весь организм в целом) и местную (воздействие осуществляется локально: на сустав, отдельный орган или область).

Если говорить о техническом оснащении, то сейчас доступно три основных типа аппаратов:

  1. Стационарный. Состоит из столика, магнита и компьютера, в который заложено несколько базовых протоколов лечения. Пациент ложится на стол, а врач-физиотерапевт подбирает необходимый протокол. Также аппарат может быть оснащен дополнительными комплектующими (магнитом для локального, направленного воздействия, поясом, соленоидом, который позволяет создать круговое магнитное поле). Лечение обычно проходит курсами. Один сеанс длится от 15 до 40 минут. Особой подготовки не требуется. Единственная рекомендация – выпить стакан воды до процедуры, чтобы несколько усилить воздействие прибора.
  2. Портативный. Представляет собой прибор, который пациент может без труда носить с собой. Воздействие осуществляется с помощью прикладывания аппарата к пораженному участку тела или ношению его в данной зоне. Наиболее популярным прибором считается «Магофон-01», который создает особые виброакустические колебания и низкочастотное магнитное поле. Данный тип приборов оказывает выраженный обезболивающий, противоотечный и противовоспалительный эффекты.
  3. Магнитные украшения. Пациентам, желающим приобрести магнитные украшения, предоставлен широкий выбор: кольца, браслеты, ожерелья, часы, серьги, броши и т. д. Они часто сделаны элегантно и со вкусом. Естественно, в этих аксессуарах трудно заподозрить лечебное средство. Обычно они изготовлены из меди, металла, ювелирной стали. На их внутренней поверхности помещают активные магниты. Именно последние обладают специальным полем, соответственно, сделаны с особой осторожностью, чтобы помочь, а не навредить человеку.

Воздействие магнитных украшений на организм человека

Магниты изменяют наше состояние на молекулярном уровне. Это отражается на органах, их работоспособности, что позволяет врачам рекомендовать их в качестве дополнительного лечения при ряде патологий.

К основным полезным терапевтическим эффектам магнитных украшений можно отнести:

  • Улучшение микроциркуляции. Кровообращение под воздействием магнитных полей улучшается во всем организме, включая также и кровообращение в головном мозге. Этот эффект реализуется благодаря увеличению просвета самых мелких сосудов в нашем организме – капилляров. При этом оптимизируется скорость кровотока в сосудах среднего и крупного калибра.
  • Снижение вязкости крови. Данный эффект позволяет предотвратить образование тромбов.
  • Улучшение проницаемости сосудистой стенки. Это также оптимизирует кровоток, при этом медленно очищает сосуды от отложений холестерина.
  • Нормализация лимфооттока. Магнитные поля оказывают благоприятное воздействие на лимфатические сосуды, расширяя их просвет. Это способствует лучшему оттоку лимфы, уменьшению отека тканей и ускорению процесса выведения побочных продуктов обменных процессов.
  • Стимуляция питания тканей. Это подразумевает то, что ткани начинают получать большее количество питательных веществ при использовании магнитных украшений. Происходит усиление метаболизма на уровне клеток, что улучшает процессы восстановления и регенерации в организме.
  • Противовоспалительный эффект. Снижение отека, улучшение кровообращения в органах и оптимизация синтеза противовоспалительных веществ (простагландинов) способствует более быстрому разрешению воспалительных процессов в организме.
  • Регуляция работы нервной системы. Данная методика позволяет активизировать процессы возбуждения или торможения нервной системы в зависимости от типа магнитотерапии и точки приложения.
  • Снижение чувствительности болевых рецепторов. Воздействие на этот тип рецепторов позволяет магнитным украшениям реализовывать обезболивающий эффект. Кроме того, существуют исследования, которые наглядно демонстрируют, что магнитные поля способны приводить к регенерации нервных волокон и улучшению проведения по ним импульсов.

При каких заболеваниях рекомендуют магнитные украшения?

Учитывая подобные эффекты магнитных украшений, их целесообразно использовать при таких заболеваниях, как:

Патология сердечно-сосудистой системы
  • атеросклероз;
  • варикозное расширение вен;
  • вегетососудистая дистония;
  • гипертоническая болезнь;
  • ишемическая болезнь сердца (стенокардия);
  • лимфостаз;
  • синдром Рейно;
  • тромбофлебит (острый и хронический).
Патология нервной системы
  • алкоголизм;
  • бессонница;
  • инсульт;
  • невралгии;
  • невриты;
  • неврозы;
  • сотрясение мозга;
  • хроническая усталость;
  • хронические депрессии.
Заболевания бронхолегочной системы и ЛОР-органов
  • бронхиальная астма;
  • вазомоторный и хронический ринит;
  • ларингит;
  • отит;
  • синуситы;
  • трахеит;
  • туберкулез легких в неактивной форме;
  • хронический бронхит;
  • хронический фарингит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • артрит;
  • вывихи;
  • остеоартроз;
  • остеохондроз;
  • переломы;
  • радикулит;
  • ушибы;
  • хронический болевой синдром.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • боли после резекции желудка и других оперативных вмешательствах на органах ЖКТ;
  • воспаление и дискинезия желчных путей;
  • гастрит;
  • гепатит;
  • неязвенный колит;
  • панкреатит;
  • язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки.
Патология мочевыводящей и репродуктивной системы
  • болезненные менструации;
  • воспалительные процессы в матке и придатках;
  • импотенция;
  • мочекаменная болезнь;
  • пиелонефрит;
  • простатит;
  • уретрит;
  • цистит.
Заболевания ротовой полости
  • гингивит;
  • пародонтоз;
  • стоматит;
  • язвочки на слизистой оболочке ротовой полости.
Патологии зрительного анализатора
  • астигматизм;
  • глаукома;
  • ирит;
  • кератит;
  • конъюнктивит;
  • патология зрительного нерва.
Кожные заболевания
  • акне;
  • дерматозы разной этиологии (в том числе аллергические);
  • нейродермит;
  • обморожения;
  • ожоги;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • экзема.
Эндокринная система
  • ожирение;
  • сахарный диабет.

Источник: https://fitexpert.biz/magnity/

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Силовые линии магнитного поля

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой.

Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Материалы по теме:

Гравитационное взаимодействие

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен — это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Интересный факт: минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно.

Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля. По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит.

Материалы по теме:

Как делают магниты?

Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого подковообразного магнита. Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Источник: https://kipmu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка.

Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила.

При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Намагничивание неодимовых материалов

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Принцип работы

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/neodimovykh-magnitakh

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Они стали активно использоваться в промышленности, начиная с 1940 года с появления сплава алнико (AlNiCo). До этого постоянные магниты из различных сортов стали применялись лишь в компасах и магнето. Алнико сделал возможным замену на них электромагнитов и применение их в таких устройствах, как двигатели, генераторы и громкоговорители.

Это их проникновение в нашу повседневную жизнь получило новый импульс с созданием ферритовых магнитов, и с тех пор постоянные магниты стали обычным явлением.

Революция в магнитных материалах началась около 1970 года, с созданием самарий-кобальтового семейства жестких магнитных материалов с доселе невиданной плотностью магнитной энергии.

Затем было открыто новое поколение редкоземельных магнитов на основе неодима, железа и бора с гораздо более высокой плотностью магнитной энергии, чем у самарий-кобальтовых (SmCo) и с ожидаемо низкой стоимостью.

Эти две семьи редкоземельных магнитов имеют такие высокие плотности энергии, что они не только могут заменить электромагниты, но использоваться в областях, недоступных для них. Примерами могут служить крошечный шаговый двигатель на постоянных магнитах в наручных часах и звуковые преобразователи в наушниках типа Walkman.

Постепенное улучшение магнитных свойств материалов представлено на диаграмме ниже.

Неодимовые постоянные магниты

Они представляют новейшее и наиболее значительное достижение в этой области на протяжении последних десятилетий. Впервые об их открытии было объявлено почти одновременно в конце 1983 года специалистами по металлам компаний Sumitomo и General Motors. Они основаны на интерметаллическом соединении NdFeB: сплаве неодима, железа и бора. Из них неодим является редкоземельным элементом, добываемым из минерала моназита.

Огромный интерес, которые вызвали эти постоянные магниты, возникает потому, что в первый раз был получен новый магнитный материал, который не только сильнее, чем у предыдущего поколения, но является более экономичным.

Он состоит в основном из железа, которое намного дешевле, чем кобальт, и из неодима, являющегося одним из наиболее распространенных редкоземельных материалов, запасы которого на Земле больше, чем свинца.

В главных редкоземельных минералах моназите и бастанезите содержится в пять-десять раз больше неодима, чем самария.

Физический механизм постоянной намагниченности

Чтобы объяснить функционирование постоянного магнита, мы должны заглянуть внутрь его до атомных масштабов. Каждый атом имеет набор спинов своих электронов, которые вместе формируют его магнитный момент.

Для наших целей мы можем рассматривать каждый атом как небольшой полосовой магнит. Когда постоянный магнитразмагничен (либо путем нагрева его до высокой температуры, либо внешним магнитным полем), каждый атомный момент ориентирован случайным образом (см. рис.

ниже) и никакой регулярности не наблюдается.

Когда же он намагничен в сильном магнитном поле, все атомные моменты ориентируются в направлении поля и как бы сцепляются «в замок» друг с другом (см. рис. ниже). Это сцепление позволяет сохранить поле постоянного магнита при удалении внешнего поля, а также сопротивляться размагничиванию при изменении его направления. Мерой силы сцепления атомных моментов является величина коэрцитивной силы магнита. Подробнее об этом позже.

При более глубоком изложении механизма намагничивания оперируют не понятиями атомных моментов, а используют представления о миниатюрных (порядка 0,001 см) областях внутри магнита, изначально обладающих постоянной намагниченностью, но ориентированных при отсутствии внешнего поля случайным образом, так что строгий читатель при желании может отнести вышеизложенный физический механизм не к магниту в целом. а к отдельному его домену.

Индукция и намагниченность

Атомные моменты суммируются и образуют магнитный момент всего постоянного магнита, а его намагниченность M показывает величину этого момента на единицу объема. Магнитная индукция B показывает, что постоянный магнит является результатом внешнего магнитного усилия (напряженности поля) H, прикладываемого при первичном намагничивании, а также внутренней намагниченности M, обусловленной ориентацией атомных (или доменных) моментов. Ее величина в общем случае задаётся формулой:

B = µ0 (H + M),

где µ0 является константой.

В постоянном кольцевом и однородном магните напряженность поля H внутри него (при отсутствии внешнего поля) равна нулю, так как по закону полного тока интеграл от нее вдоль любой окружности внутри такого кольцевого сердечника равен:

H∙2πR = iw=0 , откуда H=0.

Следовательно, намагниченность в кольцевом магните:

M = B/µ0.

В незамкнутом магните, например, в том же кольцевом, но с воздушным зазором шириной lзаз в сердечнике длиной lсер, при отсутствии внешнего поля и одинаковой индукции B внутри сердечника и в зазоре по закону полного тока получим:

Hсер l сер + (1/ µ0)Blзаз = iw=0.

Поскольку B = µ0(Hсер + Мсер), то, подставляя ее выражение в предыдущее, получим:

Hсер(l сер + lзаз) + Мсер lзаз=0,

или

Hсер = ─ Мсер lзаз(l сер + lзаз).

В воздушном зазоре:

Hзаз = B/µ0,

причем B определяется по заданной Мсер и найденной Hсер.

Кривая намагничивания

Начиная с ненамагниченного состояния, когда Н увеличивается от нуля, вследствие ориентации всех атомных моментов по направлению внешнего поля быстро увеличиваются М и B, изменяясь вдоль участка «а» основной кривой намагничивания (см. рисунок ниже).

Когда выровнены все атомные моменты, М приходит к своему значению насыщения, и дальнейшее увеличение В происходит исключительно из-за приложенного поля (участок b основной кривой на рис. ниже).

При уменьшении внешнего поля до нуля индукция В уменьшается не по первоначальному пути, а по участку «c» из-за сцепления атомных моментов, стремящегося сохранить их в том же направлении. Кривая намагничивания начинает описывать так называемую петлю гистерезиса.

Когда Н (внешнее поле) приближается к нулю, то индукция приближается к остаточной величине, определяемой только атомными моментами:

Вr = μ0 (0 + Мг).

После того как направление H изменяется, Н и М действуют в противоположных направлениях, и B уменьшается (участок кривой «d» на рис.). Значение поля, при котором В уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой магнита BHC.

Когда величина приложенного поля является достаточно большой, чтобы сломать сцепление атомных моментов, они ориентируются в новом направлением поля, а направление M меняется на противоположное. Значение поля, при котором это происходит, называется внутренней коэрцитивной силой постоянного магнита МНC.

Итак, есть две разных, но связанных коэрцитивных силы, связанных с постоянным магнитом.

На рисунке ниже показаны основные кривые размагничивания различных материалов для постоянных магнитов. Из него видно, что наибольшей остаточной индукцией Br и коэрцитивной силой (как полной, так и внутренней, т. е. определяемой без учета напряженности H, только по намагниченности M) обладают именно NdFeB-магниты.

Поверхностные (амперовские) токи

Магнитные поля постоянных магнитов можно рассматривать как поля некоторых связанных с ними токов, протекающих по их поверхностям. Эти токи называют амперовскими. В обычном смысле слова токи внутри постоянных магнитов отсутствуют.

Однако, сравнивая магнитные поля постоянных магнитов и поля токов в катушках, французский физик Ампер предположил, что намагниченность вещества можно объяснить протеканием микроскопических токов, образующих микроскопические же замкнутые контуры.

И действительно, ведь аналогия между полем соленоида и длинного цилиндрического магнита почти полная: имеется северный и южный полюс постоянного магнита и такие же полюсы у соленоида, а картины силовых линий их полей также очень похожи (см. рисунок ниже).

Есть ли токи внутри магнита?

Представим себе, что весь объем некоторого стержневого постоянного магнита (с произвольной формой поперечного сечения) заполнен микроскопическими амперовскими токами. Поперечный разрез магнита с такими токами показан на рисунке ниже. Каждый из них обладает магнитным моментом. При одинаковой ориентации их по направлению внешнего поля они образуют результирующий магнитный момент, отличный от нуля.

Он и определяет существование магнитного поля при кажущемся отсутствии упорядоченного движения зарядов, при отсутствии тока через любое сечение магнита. Легко также понять, что внутри него токи смежных (соприкасающихся) контуров компенсируются. Нескомпенсированными оказываются только токи на поверхности тела, образующие поверхностный ток постоянного магнита.

Плотность его оказывается равной намагниченности M.

Как избавиться от подвижных контактов

Известна проблема создания бесконтактной синхронной машины. Традиционная ее конструкция с электромагнитным возбуждением от полюсов ротора с катушками предполагает подвод тока к ним через подвижные контакты – контактные кольца со щетками.

Недостатки такого технического решения общеизвестны: это и трудности в обслуживании, и низкая надежность, и большие потери в подвижных контактах, особенно если речь идет о мощных турбо- и гидрогенераторах, в цепях возбуждения которых расходуется немалая электрическая мощность.

Если сделать такой генератор на постоянных магнитах, то проблема контакта сразу же уходит. Правда, появляется проблема надежного крепления магнитов на вращающемся роторе. Здесь может пригодиться опыт, накопленный в тракторостроении. Там уже давно применяется индукторный генератор на постоянных магнитах, расположенных в пазах ротора, залитых легкоплавким сплавом.

Двигатель на постоянных магнитах

В последние десятилетия широкое распространение получили вентильные двигатели постоянного тока. Такой агрегат представляет собой собственно электродвигатель и электронный коммутатор его обмотки якоря, выполняющий функции коллектора.

Электродвигатель представляет собой синхронный двигатель на постоянных магнитах, расположенных на роторе, как и на рис. выше, с неподвижной обмоткой якоря на статоре.

Электронный коммутатор схемотехнически представляет собой инвертор постоянного напряжения (или тока) питающей сети.

Основным преимуществом такого двигателя является его бесконтактность. Специфическим его элементом является фото-, индукционный или холловский датчик положения ротора, управляющий работой инвертора.

Источник: https://www.syl.ru/article/203617/new_postoyannyie-magnityi-ih-opisanie-i-printsip-deystviya

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник: https://FB.ru/article/435941/kakie-metallyi-ne-magnityatsya-i-pochemu

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Потеря свойства притягивания металлических предметов может произойти как естественным образом, так и при проведении ряда действий. При соблюдении правил эксплуатации и хранения, качества неодимовых элементов сохраняются на протяжении 100 и более лет, а ферритовые аналоги продолжают притягивать металл в течение 8-10 лет. Размагничивание неодимов естественным образом нецелесообразно, если требуется выполнить процедуру для нового предмета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Магниты для сварки

Нагрев изделия

Этот способ применяется как в промышленных, так и бытовых условиях: если магнит выполнен из стандартного сплава неодима с бором и железом, он утратит свойства при помещении в кипящую при 80 градусах по Цельсию воду или в случае контакта с нагретой до указанной температуры поверхностью.

Если речь идет об изделии с повышенной стойкостью к термальным перепадам, выполнить процедуру в бытовых условиях вряд ли получится: температура размагничивания неодимовых магнитов с такими свойствами – 200 градусов по Цельсию.

Для проведения процедуры в подобных случаях используется специальное промышленное оборудование.

Механические действия

Неодим может утратить свои качества в результате сильного направленного воздействия, например, удара: данный материал имеет порошковую структуру, которая разрушается при падении с высоты или при воздействии ударного оборудования. Кроме того, размагничивание может произойти случайно в процессе сверления или разрезания магнита: виной тому является чрезмерное механическое давление или повышение температуры изделия без принудительного охлаждения.

Обработка внешним магнитным воздействием

Наиболее часто, если есть возможность использовать промышленное оборудование повышенной мощности, используют другой магнит, который позволяет сформировать поле с силой индукции порядка 4 Тесла. Неодимовый магнит размагничивается в считанные секунды, поэтому такой способ, несмотря на технологическую сложность, отличается максимально быстрым достижением результата.

Как намагнитить размагниченный неодим

Если размагничивание элемента произошло случайно, и требуется вернуть изделию его свойства, выполнить это в домашних условиях невозможно. Для восстановления неодимового магнита требуется использование изделия, которое способно создать очень мощное поле, и для этого используются профессиональные установки, применяющиеся при создании таких предметов.

Обычно, если требуется вернуть свойства примагничивания для конкретного элемента, обращаются на завод, который специализируется на производстве такой продукции.

Можно ли что-то сделать чтобы магнит стал сильнее?

В случае, если размагнитился неодим, использующийся в бытовых целях, зачастую более целесообразным решением будет покупка нового элемента. Стоимость работ по намагничиванию варьируется в зависимости от необходимых свойств и ценовой политики конкретного производства.

Применение неодимового магнита

Данные изделия выпускаются различной формы и размеров, их используют для следующих задач:

  • Создание эффекта зажима, фиксация металлических элементов друг с другом. С помощью неодимовых магнитов можно закрепить антенну, автомобильный номер, табличку, иную металлическую деталь, устройство или целый механизм.
  • Фильтрация масляных систем в автомобилях и другой технике: неодимовые магниты позволяют легко и быстро удалить металлическую стружку.
  • Создание магнитных замков, крепежа, используемого в промышленных отраслях и бытовых целях.
  • Поисковые работы, связанные с отысканием металлических предметов (поиск кладов, исторических ценностей, оружия, работы по разминированию и пр.).
  • Восстановление других магнитных элементов: с помощью неодимового элемента можно создать магнитное поле, которое вернет изделию его свойство притягивать металл.
  • Удаление информации, записанной на дискетах, дисках, флешках и других электронных носителях, в целях безопасности.
  • Создание приспособлений универсального применения (вешалки, приспособления для помешивания, компасы и пр.).
  • Конструирование генераторов тока, которые могут использоваться как экспериментальные модели или устройства, подходящие для бытового применения.
  • Создание украшений: неодим может иметь различную форму и размер, шарикам из этого материала часто придают хромированное покрытие, их могут окрашивать в разные цвета.
  • Обработка воды при помощи магнитного воздействия, в результате которого снижается образование накипи, а сама жидкость приобретает улучшенный вкус и запах.
  • Кондиционирование горючего, которое позволяет снизить расход топлива для авто- и мототехники.
  • Сортировка мелких металлических предметов, которые нужно извлечь из множества неметаллических изделий.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Медь магнитится или нет

Вывод

Неодимовые магниты – это изделия, которые находят широкое применение в коммерческих, промышленных и бытовых сферах деятельности, они отличаются высокой грузоподъемностью, отличными свойствами притягивания и долговечностью.

Перед тем как размагнитить неодимовые магниты, важно удостовериться, что у вас есть необходимое оборудование: для этого нужна либо промышленная установка, либо устройство для нагрева минимум до 80 градусов.

Намагничивание утративших свои качества изделий редко бывает целесообразным, но в случае необходимости заказать процедуру можно, обратившись к производителю.

курс «Антенны» уроков «Электричество» «Сборка повышающих блоков» по сборке преобразователей напряжения ВК «Научная Критика» — устройство, магнит, устройство для намагничивания, magnet, magnetize, остаточная намагниченность, ферромагнетизм, как намагнитить магниты, намагничивание, магнитный, своими руками, намагничивание магнитов, #намагничивающее #устройство #магнит #для #намагничивания #остаточная #намагниченность #ферромагнетизм #намагнитить #магниты #намагничивание #магнитный #своими #руками #магнитов #занимательная #физика #magnet #magnetize #НамагничивающееУстройство #Магнит #УстройствоДляНамагничивания #Magnet #Magnetize #ОстаточнаяНамагниченность #Ферромагнетизм #КакНамагнититьМагниты #Намагничивание #Магнитный #СвоимиРуками #НамагничиваниеМагнитов #ЗанимательнаяФизика

Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/pochemu-magnity-razmagnichivayutsya.html

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Кажется, что если ставить магнит только иногда и немного платить по счетам, то о нарушении никто не узнает. Но у проверяющих есть несколько способов обнаружить хищение:

  • Увидеть магнит. Обычно проверяющих стараются не пускать либо быстро снимают магнит перед тем, как открыть двери. Но может случиться, что поставившего его человека дома не будет, двери откроет ребёнок или приехавшая погостить бабушка либо жильцы просто забудут о магните. Тогда проверяющий сфотографирует нарушение и составит акт, а потом вам выпишут штраф.
  • Проверить индикатор. На современных счётчиках воды и света есть специальные индикаторы, или датчики магнитного поля. Достаточно один раз поднести к счётчику мощный магнит — и индикатор навсегда изменит цвет. А некоторые самые современные устройства даже умеют отправлять сообщение диспетчеру, так что о магните узнают мгновенно.
  • Замерить магнитное поле. Если на счётчике недавно стоял магнит, магнитное поле вокруг него будет ненормально большим. Измерить его можно с помощью специального прибора — тесламетра. И если индикатор иногда как-то удаётся обмануть, то тесламетр не обманешь: он однозначно укажет, что на счётчике стоял магнит.

Тесламетр стоит дорого и пока используется редко, но постепенно такой метод становится всё популярнее. Особенно часто можно встретить проверяющих с тесламетрами в Москве и Санкт-Петербурге.

Чтобы зафиксировать нарушение и составить акт, проверяющие должны прийти к счётчику лично. Для этого управляющие компании (УК) устраивают плановые проверки раз в 1–2 года. Теоретически под них можно подстроиться и пользоваться магнитом только сразу после визита проверяющих, чтобы хоть немного сэкономить.

Но если по общедомовому счётчику расход ресурса один, а по сумме квартирных счётчиков — значительно меньше, это говорит о краже со стороны жильцов. В этом случае УК может устроить внеплановую проверку и обнаружить магнит.

За установку магнита накажут

Чаще всего на основании Постановления правительства № 354 требуют оплатить стоимость ресурсов в десятикратном размере. Стоимость рассчитывают по средним нормативам и умножают на время, прошедшее с прошлой проверки, но максимум на 3 месяца.

То есть если поставить магнит и его обнаружат через полгода, то заплатить заставят в 10 раз больше, чем вы бы отдали по нормативам за три месяца. Нормативы, кстати, часто завышенные.

Обычно люди расходуют в месяц меньше усреднённых значений, так что переплата будет большой.

Этот штраф не связан с хищением — он относится только к нарушению работы счётчика. Если же УК решит подать в суд, нарушителю грозят следующие наказания:

  • Штраф 10–15 тысяч рублей за самовольное использование электрической, тепловой энергии, нефти или газа, согласно КоАП .
  • Штраф в размере пятикратной стоимости похищенного имущества за мелкое хищение до 1 тысячи рублей, согласно КоАП .
  • Штраф за мелкое хищение от 1 до 2,5 тысячи рублей в размере пятикратной стоимости похищенного имущества, либо арест на 10–15 суток, либо до 120 часов общественных работ.

Теоретически при хищении более 2,5 тысячи рублей преступление считается уже не административным, а уголовным . За него грозит штраф до 300 тысяч рублей либо лишение свободы на 1–2 года. Но по факту за магниты на счётчики такие наказания в РФ не назначают.

Можно экономить без магнита

Чтобы экономить деньги, не нужно ставить магнит. Есть несколько законных способов платить за свет и воду намного меньше:

  • Использовать светодиодные лампы. Они потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем обычные.
  • Выключать воду, когда вы ей не пользуетесь. Это полезно делать даже в мелочах, например во время чистки зубов или в душе, пока вы намыливаетесь.
  • Всегда выключать свет, если уходите из комнаты. Можно поставить датчики движения, чтобы свет включался и выключался автоматически.
  • Поставить на краны аэраторы. Они разбивают струю на мелкие капли, что создаёт больший напор, но уменьшает расход воды.
  • Пользоваться стиральной и посудомоечной машиной. Расход воды в них меньше, чем при ручной стирке или мытье, а ещё используется не горячая, а более дешёвая холодная вода. Расход электричества повышается, но итоговая оплата уменьшается.
  • Вовремя устранять все протечки.
  • Если у бачка один режим смыва, положить в него бутылку, заполненную водой. Это немного уменьшит объём бачка. Воды всё равно хватит для смывания, но расход уменьшится.
  • Установить бачок с двумя режимами смыва, чтобы тратить меньше воды.
  • Если перед горячей водой долго течёт холодная, можно сливать её в ведро. Потом воду можно будет использовать для смыва, полива растений или других целей.

Разумное потребление ресурсов поможет экономить и без магнитов, так что вам не придётся бояться проверок и штрафов.

Источник: https://Lifehacker.ru/magnit-na-schyotchik/

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень.

С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол.

Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитный эффект

Магнитный эффект

Сегодня очевидно, что дело не в чудесах, а в более чем уникальной характеристике внутреннего устройства электронных схем, которые образуют магниты. Электрон, который постоянно вращается вокруг атома, образует то самое магнитное поле.

Микроатомы обладают магнитным эффектом и состоят в полном равновесии, но магниты своим притяжением влияют на некоторые виды металлов, таких как: железо, никель, кобальт.
Эти металлы еще называют ферромагнетиками. В непосредственной близости с магнитом атомы сразу начинают перестраиваться и образовывать магнитные полюса.

Атомные магнитные поля существуют в упорядоченной системе, их называют еще доменами. В этой характерной системе находятся два полюса противоположные друг другу — северный и южный.

Применение

IT News


Дата Категория: Физика

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

  1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
  2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
  3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez

Разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом

Основное различие между неодимовым магнитом и обычным магнитом состоит в том, что неодимовый магнит содержит неодим, железо и бор в качестве ключевых химических элементов, тогда как обычный магнит содержит железо в качестве основного химического элемента.

Неодимовый магнит — это вид магнита с сильным магнетизмом, сделанного из редкоземельных элементов, таких как неодим. Это сплав нескольких металлов, таких как железо, бор и т.д. Тогда как, обычные магниты представляют собой керамические магниты, которые содержат феррит в качестве основного соединения. Он содержит большой процент оксида железа (III) наряду с некоторыми другими металлами, такими как барий. Эти магниты популярны из-за низкой стоимости и достаточо высокой силы магнетизма.

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое неодимовый магнит
  3. Что такое обычный магнит
  4. В чем разница между неодимовым магнитом и обычным магнитом
  5. Заключение

Что такое неодимовый магнит?

Неодимовый магнит — это вид редкоземельного магнита, имеющего в своём составе неодим, железо и бор. Это постоянный магнит. Имеет сплав указанных металлов в виде тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Этот магнит является самым сильным магнитом коммерческого класса, который доступен в настоящее время. Следовательно, эти магниты могут заменить многие другие виды магнитов в современных продуктах, таких как двигатели в беспроводных инструментах.

Неодим является ферромагнитным материалом; таким образом, мы его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Однако температура Кюри (материал, при котором магнит теряет магнетизм) этого элемента очень низкая. Следовательно, в чистом виде он демонстрирует магнетизм при очень низких температурах. Но если мы сделаем сплав неодима с некоторыми переходными металлами, такими как железо, мы сможем улучшить магнетизм этого материала. Это и есть «неодимовый магнит».

Неодимовые магнитные шарики

Есть несколько факторов, которые определяют силу этого магнита. Основным фактором является тетрагональная кристаллическая структура этого сплава.

Кроме того, атом неодима также обладает значительным магнитным дипольным моментом из-за присутствия 4 неспаренных электронов.

В дополнение к этому, эти магниты имеют исключительно высокий остаточный коэффициент (сила магнитного поля), коэрцитивность (сопротивление материала размагничиванию) и плотность магнитной энергии. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно низкая.

Что такое обычный магнит?

Обычные магниты — это магниты, которые мы используем для обычных целей. В большинстве случаев мы используем керамические (или ферритовые) магниты. Эти магниты содержат феррит в качестве основного компонента. Феррит — это керамический материал. В основном он состоит из оксида железа (III). а также имеются некоторые другие металлы, такие как барий, марганец, никель и цинк. Эти компоненты являются ферромагнитными и электрически непроводящими.

Керамические магниты

Кроме того, эти магниты имеют сравнительно низкую остаточную магнитную индукцию (напряженность магнитного поля), коэрцитивную силу (устойчивость материала к размагничиванию). Но есть два типа ферритовых магнитов: твердые ферриты и мягкие ферриты в зависимости от коэрцитивной силы (соответственно, высокая и низкая). Плотность магнитной энергии также очень низкая. Но температура Кюри (материал, при котором магнит теряет свой магнетизм) сравнительно высока.

Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-neodimovym-magnitom-i-obychnym-magnitom/

Как магнит воздействует на нас: вся правда о магнитных украшениях

В наше время лечение в основном базируется на медикаментозных средствах. Полки аптек заполнены различными таблетками, капсулами, сиропами и каплями.

Помимо своего полезного эффекта, они имеют множество побочных воздействий на организм: перегружают печень и почки, негативно сказываются на иммунной системе. Кроме того, к ним вырабатывается привыкание, поэтому, когда их терапевтический эффект необходим больше всего, ждать его не приходится.

Конечно, преимущественно речь идет о пациентах с хронической патологией, которая требует постоянного контроля и коррекции состояния, систематического приема препаратов.

Чтобы разгрузить организм от медикаментов, но при этом «держать в узде» болезнь, все больше врачей стараются разбавлять лечение физиотерапией. Подобных методик множество, при этом каждая имеет свои векторы работы. В этой статье мы подробно рассмотрим магнитотерапию.

История магнитотерапии

Магнитотерапия – это физиотерапевтическая методика, основанная на воздействии магнитного поля на организм человека.

С древних времен людей интересовали магнитные поля. Впервые их существование было замечено около 2 тысяч лет назад. Со временем оно нашло практическое применение в виде компаса. Согласно историческим документам, впервые было замечено еще в Китае за 1 тысячу лет до нового летоисчисления, что длинный кусочек магнитного железа, присоединенного к пробке, плавающей в жидкости, указывает на север.

С этих пор люди стали находить новые применения важному изобретению. Без него было бы невозможно создание автомобилей, кораблей, магнитофонов и т. д. В медицине магнит также сыграл свою неоспоримую роль.

Лекари древних времен (сразу после открытия свойств магнита) стали изучать его воздействие на человеческий организм. Изначально данные о его свойствах для человека были противоречивы. Одни считали магнит сильнодействующим ядом, а другие – панацеей. История медицины знает множество случаев применения магнита в качестве лечебного средства:

  1. Гиппократ применял магнитный порошок в качестве слабительного средства.
  2. Клеопатра постоянно носила ожерелье из магнита, которое должно было сохранять ее красоту и молодость.
  3. Королева Елизавета I страдала от артрита. Согласно документам, лечили ее именно магнитами.
  4. Франц Антуан Месмер излечил множество людей с помощью магнитов. Он успешно практиковал в Вене и Париже, где в составе команды Королевского медицинского общества пробовал применять данную методику для исцеления людей с судорогами, а также нервными болезнями. Они применяли магниты в форме колец, браслетов, амулетов. Проведя множество опытов, Месмер пришел к выводу, что наше тело окружает магнитное поле, а непосредственное воздействие на него может помогать в излечении множества болезней.
  5. После гражданской войны в Соединенных Штатах Америки был настоящий дефицит квалифицированных медицинских кадров. Это привело к распространению народных средств лечения. Особой популярностью пользовались магниты. Они применялись в виде стелек, бандажей, колец. Их успешно использовали как обезболивающее средство.
  6. В начале 19 века стало появляться все больше статей, научно обосновывающих применение магнитотерапии.

В наше время этот вид физиотерапии приобрел особое распространение в США, Китае, Японии. Разработано множество средств, способов и видов магнитотерапии, которая успешно применяется в различных отраслях медицины.

Научное обоснование магнитотерапии

Как и почему это работает? Каким способом маленький браслет может помочь вам излечиться от огромного списка заболеваний?

Благодаря физике, мы знаем, что все в мире имеет свои магнитные поля. Человек не является исключением. Наше магнитное поле образуется за счет тока крови по сосудам. В ее состав входят ионы металлов, которые, циркулируя, образуют статическое магнитное поле. Оно имеется там, где в нашем организме имеются сосуды, т. е. абсолютно везде.

Когда на нас воздействует магнитное поле, в организме образуются электрические токи. Из-за этого происходит ряд изменений:

  • изменение конфигурации мембран клеток и их структурных единиц (лизосом, митохондрий и т. д.);
  • изменение проницаемости мембраны клеток;
  • изменение протекания химических реакций в организме, которые происходят с участием свободных радикалов (практически все процессы, в которые вовлечены ферменты);
  • изменение физико-химических свойств всех жидкостных сред организма;
  • переориентация крупных молекул (в том числе белков, жиров, углеводов).

Воздействуя на данные базовые процессы в организме, можно регулировать его состояние. В настоящее время проведено множество исследований, которые подтверждают эффективность применения магнитотерапии. Они позволяют стать альтернативой большой медикаментозной нагрузке.

Виды магнитотерапии

Нам, благодаря техническому прогрессу, доступно несколько видов магнитов, которые могут использоваться в терапевтических целях. Различают магнитотерапию, исходя от типа магнитных полей: переменные и постоянные. Также различают общую магнитотерапию (когда воздействие происходит на весь организм в целом) и местную (воздействие осуществляется локально: на сустав, отдельный орган или область).

Если говорить о техническом оснащении, то сейчас доступно три основных типа аппаратов:

  1. Стационарный. Состоит из столика, магнита и компьютера, в который заложено несколько базовых протоколов лечения. Пациент ложится на стол, а врач-физиотерапевт подбирает необходимый протокол. Также аппарат может быть оснащен дополнительными комплектующими (магнитом для локального, направленного воздействия, поясом, соленоидом, который позволяет создать круговое магнитное поле). Лечение обычно проходит курсами. Один сеанс длится от 15 до 40 минут. Особой подготовки не требуется. Единственная рекомендация – выпить стакан воды до процедуры, чтобы несколько усилить воздействие прибора.
  2. Портативный. Представляет собой прибор, который пациент может без труда носить с собой. Воздействие осуществляется с помощью прикладывания аппарата к пораженному участку тела или ношению его в данной зоне. Наиболее популярным прибором считается «Магофон-01», который создает особые виброакустические колебания и низкочастотное магнитное поле. Данный тип приборов оказывает выраженный обезболивающий, противоотечный и противовоспалительный эффекты.
  3. Магнитные украшения. Пациентам, желающим приобрести магнитные украшения, предоставлен широкий выбор: кольца, браслеты, ожерелья, часы, серьги, броши и т. д. Они часто сделаны элегантно и со вкусом. Естественно, в этих аксессуарах трудно заподозрить лечебное средство. Обычно они изготовлены из меди, металла, ювелирной стали. На их внутренней поверхности помещают активные магниты. Именно последние обладают специальным полем, соответственно, сделаны с особой осторожностью, чтобы помочь, а не навредить человеку.

Воздействие магнитных украшений на организм человека

Магниты изменяют наше состояние на молекулярном уровне. Это отражается на органах, их работоспособности, что позволяет врачам рекомендовать их в качестве дополнительного лечения при ряде патологий.

К основным полезным терапевтическим эффектам магнитных украшений можно отнести:

  • Улучшение микроциркуляции. Кровообращение под воздействием магнитных полей улучшается во всем организме, включая также и кровообращение в головном мозге. Этот эффект реализуется благодаря увеличению просвета самых мелких сосудов в нашем организме – капилляров. При этом оптимизируется скорость кровотока в сосудах среднего и крупного калибра.
  • Снижение вязкости крови. Данный эффект позволяет предотвратить образование тромбов.
  • Улучшение проницаемости сосудистой стенки. Это также оптимизирует кровоток, при этом медленно очищает сосуды от отложений холестерина.
  • Нормализация лимфооттока. Магнитные поля оказывают благоприятное воздействие на лимфатические сосуды, расширяя их просвет. Это способствует лучшему оттоку лимфы, уменьшению отека тканей и ускорению процесса выведения побочных продуктов обменных процессов.
  • Стимуляция питания тканей. Это подразумевает то, что ткани начинают получать большее количество питательных веществ при использовании магнитных украшений. Происходит усиление метаболизма на уровне клеток, что улучшает процессы восстановления и регенерации в организме.
  • Противовоспалительный эффект. Снижение отека, улучшение кровообращения в органах и оптимизация синтеза противовоспалительных веществ (простагландинов) способствует более быстрому разрешению воспалительных процессов в организме.
  • Регуляция работы нервной системы. Данная методика позволяет активизировать процессы возбуждения или торможения нервной системы в зависимости от типа магнитотерапии и точки приложения.
  • Снижение чувствительности болевых рецепторов. Воздействие на этот тип рецепторов позволяет магнитным украшениям реализовывать обезболивающий эффект. Кроме того, существуют исследования, которые наглядно демонстрируют, что магнитные поля способны приводить к регенерации нервных волокон и улучшению проведения по ним импульсов.

При каких заболеваниях рекомендуют магнитные украшения?

Учитывая подобные эффекты магнитных украшений, их целесообразно использовать при таких заболеваниях, как:

Патология сердечно-сосудистой системы
  • атеросклероз;
  • варикозное расширение вен;
  • вегетососудистая дистония;
  • гипертоническая болезнь;
  • ишемическая болезнь сердца (стенокардия);
  • лимфостаз;
  • синдром Рейно;
  • тромбофлебит (острый и хронический).
Патология нервной системы
  • алкоголизм;
  • бессонница;
  • инсульт;
  • невралгии;
  • невриты;
  • неврозы;
  • сотрясение мозга;
  • хроническая усталость;
  • хронические депрессии.
Заболевания бронхолегочной системы и ЛОР-органов
  • бронхиальная астма;
  • вазомоторный и хронический ринит;
  • ларингит;
  • отит;
  • синуситы;
  • трахеит;
  • туберкулез легких в неактивной форме;
  • хронический бронхит;
  • хронический фарингит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • артрит;
  • вывихи;
  • остеоартроз;
  • остеохондроз;
  • переломы;
  • радикулит;
  • ушибы;
  • хронический болевой синдром.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • боли после резекции желудка и других оперативных вмешательствах на органах ЖКТ;
  • воспаление и дискинезия желчных путей;
  • гастрит;
  • гепатит;
  • неязвенный колит;
  • панкреатит;
  • язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки.
Патология мочевыводящей и репродуктивной системы
  • болезненные менструации;
  • воспалительные процессы в матке и придатках;
  • импотенция;
  • мочекаменная болезнь;
  • пиелонефрит;
  • простатит;
  • уретрит;
  • цистит.
Заболевания ротовой полости
  • гингивит;
  • пародонтоз;
  • стоматит;
  • язвочки на слизистой оболочке ротовой полости.
Патологии зрительного анализатора
  • астигматизм;
  • глаукома;
  • ирит;
  • кератит;
  • конъюнктивит;
  • патология зрительного нерва.
Кожные заболевания
  • акне;
  • дерматозы разной этиологии (в том числе аллергические);
  • нейродермит;
  • обморожения;
  • ожоги;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • экзема.
Эндокринная система
  • ожирение;
  • сахарный диабет.

Источник: https://fitexpert.biz/magnity/

Почему магнит притягивает – все о магнитных полях

Почему магнит притягивает?

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса.

Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого.

Магнитное и электрический ток

Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Силовые линии магнитного поля

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой.

Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Материалы по теме:

Гравитационное взаимодействие

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением электрона вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен — это маленький магнитик.

Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если нам удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Интересный факт: минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно.

Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля. По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит.

Материалы по теме:

Как делают магниты?

Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого подковообразного магнита. Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Источник: https://kipmu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

Неодимовый магнит: что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка.

Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила.

При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Намагничивание неодимовых материалов

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Принцип работы

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/neodimovykh-magnitakh

Постоянные магниты, их описание и принцип действия :

Наряду с электризующимися трением кусочками янтаря постоянные магниты были для древних людей первым материальным свидетельством электромагнитных явлений (молнии на заре истории определенно относили к сфере проявления нематериальных сил).

Объяснение природы ферромагнетизма всегда занимало пытливые умы ученых, однако и в настоящее время физическая природа постоянной намагниченности некоторых веществ, как природных, так и искусственно созданных, еще не до конца раскрыта, оставляя немалое поле деятельности для современных и будущих исследователей.

Традиционные материалы для постоянных магнитов

Они стали активно использоваться в промышленности, начиная с 1940 года с появления сплава алнико (AlNiCo). До этого постоянные магниты из различных сортов стали применялись лишь в компасах и магнето. Алнико сделал возможным замену на них электромагнитов и применение их в таких устройствах, как двигатели, генераторы и громкоговорители.

Это их проникновение в нашу повседневную жизнь получило новый импульс с созданием ферритовых магнитов, и с тех пор постоянные магниты стали обычным явлением.

Революция в магнитных материалах началась около 1970 года, с созданием самарий-кобальтового семейства жестких магнитных материалов с доселе невиданной плотностью магнитной энергии.

Затем было открыто новое поколение редкоземельных магнитов на основе неодима, железа и бора с гораздо более высокой плотностью магнитной энергии, чем у самарий-кобальтовых (SmCo) и с ожидаемо низкой стоимостью.

Эти две семьи редкоземельных магнитов имеют такие высокие плотности энергии, что они не только могут заменить электромагниты, но использоваться в областях, недоступных для них. Примерами могут служить крошечный шаговый двигатель на постоянных магнитах в наручных часах и звуковые преобразователи в наушниках типа Walkman.

Постепенное улучшение магнитных свойств материалов представлено на диаграмме ниже.

Неодимовые постоянные магниты

Они представляют новейшее и наиболее значительное достижение в этой области на протяжении последних десятилетий. Впервые об их открытии было объявлено почти одновременно в конце 1983 года специалистами по металлам компаний Sumitomo и General Motors. Они основаны на интерметаллическом соединении NdFeB: сплаве неодима, железа и бора. Из них неодим является редкоземельным элементом, добываемым из минерала моназита.

Огромный интерес, которые вызвали эти постоянные магниты, возникает потому, что в первый раз был получен новый магнитный материал, который не только сильнее, чем у предыдущего поколения, но является более экономичным.

Он состоит в основном из железа, которое намного дешевле, чем кобальт, и из неодима, являющегося одним из наиболее распространенных редкоземельных материалов, запасы которого на Земле больше, чем свинца.

В главных редкоземельных минералах моназите и бастанезите содержится в пять-десять раз больше неодима, чем самария.

Физический механизм постоянной намагниченности

Чтобы объяснить функционирование постоянного магнита, мы должны заглянуть внутрь его до атомных масштабов. Каждый атом имеет набор спинов своих электронов, которые вместе формируют его магнитный момент.

Для наших целей мы можем рассматривать каждый атом как небольшой полосовой магнит. Когда постоянный магнитразмагничен (либо путем нагрева его до высокой температуры, либо внешним магнитным полем), каждый атомный момент ориентирован случайным образом (см. рис.

ниже) и никакой регулярности не наблюдается.

Когда же он намагничен в сильном магнитном поле, все атомные моменты ориентируются в направлении поля и как бы сцепляются «в замок» друг с другом (см. рис. ниже). Это сцепление позволяет сохранить поле постоянного магнита при удалении внешнего поля, а также сопротивляться размагничиванию при изменении его направления. Мерой силы сцепления атомных моментов является величина коэрцитивной силы магнита. Подробнее об этом позже.

При более глубоком изложении механизма намагничивания оперируют не понятиями атомных моментов, а используют представления о миниатюрных (порядка 0,001 см) областях внутри магнита, изначально обладающих постоянной намагниченностью, но ориентированных при отсутствии внешнего поля случайным образом, так что строгий читатель при желании может отнести вышеизложенный физический механизм не к магниту в целом. а к отдельному его домену.

Индукция и намагниченность

Атомные моменты суммируются и образуют магнитный момент всего постоянного магнита, а его намагниченность M показывает величину этого момента на единицу объема. Магнитная индукция B показывает, что постоянный магнит является результатом внешнего магнитного усилия (напряженности поля) H, прикладываемого при первичном намагничивании, а также внутренней намагниченности M, обусловленной ориентацией атомных (или доменных) моментов. Ее величина в общем случае задаётся формулой:

B = µ0 (H + M),

где µ0 является константой.

В постоянном кольцевом и однородном магните напряженность поля H внутри него (при отсутствии внешнего поля) равна нулю, так как по закону полного тока интеграл от нее вдоль любой окружности внутри такого кольцевого сердечника равен:

H∙2πR = iw=0 , откуда H=0.

Следовательно, намагниченность в кольцевом магните:

M = B/µ0.

В незамкнутом магните, например, в том же кольцевом, но с воздушным зазором шириной lзаз в сердечнике длиной lсер, при отсутствии внешнего поля и одинаковой индукции B внутри сердечника и в зазоре по закону полного тока получим:

Hсер l сер + (1/ µ0)Blзаз = iw=0.

Поскольку B = µ0(Hсер + Мсер), то, подставляя ее выражение в предыдущее, получим:

Hсер(l сер + lзаз) + Мсер lзаз=0,

или

Hсер = ─ Мсер lзаз(l сер + lзаз).

В воздушном зазоре:

Hзаз = B/µ0,

причем B определяется по заданной Мсер и найденной Hсер.

Кривая намагничивания

Начиная с ненамагниченного состояния, когда Н увеличивается от нуля, вследствие ориентации всех атомных моментов по направлению внешнего поля быстро увеличиваются М и B, изменяясь вдоль участка «а» основной кривой намагничивания (см. рисунок ниже).

Когда выровнены все атомные моменты, М приходит к своему значению насыщения, и дальнейшее увеличение В происходит исключительно из-за приложенного поля (участок b основной кривой на рис. ниже).

При уменьшении внешнего поля до нуля индукция В уменьшается не по первоначальному пути, а по участку «c» из-за сцепления атомных моментов, стремящегося сохранить их в том же направлении. Кривая намагничивания начинает описывать так называемую петлю гистерезиса.

Когда Н (внешнее поле) приближается к нулю, то индукция приближается к остаточной величине, определяемой только атомными моментами:

Вr = μ0 (0 + Мг).

После того как направление H изменяется, Н и М действуют в противоположных направлениях, и B уменьшается (участок кривой «d» на рис.). Значение поля, при котором В уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой магнита BHC.

Когда величина приложенного поля является достаточно большой, чтобы сломать сцепление атомных моментов, они ориентируются в новом направлением поля, а направление M меняется на противоположное. Значение поля, при котором это происходит, называется внутренней коэрцитивной силой постоянного магнита МНC.

Итак, есть две разных, но связанных коэрцитивных силы, связанных с постоянным магнитом.

На рисунке ниже показаны основные кривые размагничивания различных материалов для постоянных магнитов. Из него видно, что наибольшей остаточной индукцией Br и коэрцитивной силой (как полной, так и внутренней, т. е. определяемой без учета напряженности H, только по намагниченности M) обладают именно NdFeB-магниты.

Поверхностные (амперовские) токи

Магнитные поля постоянных магнитов можно рассматривать как поля некоторых связанных с ними токов, протекающих по их поверхностям. Эти токи называют амперовскими. В обычном смысле слова токи внутри постоянных магнитов отсутствуют.

Однако, сравнивая магнитные поля постоянных магнитов и поля токов в катушках, французский физик Ампер предположил, что намагниченность вещества можно объяснить протеканием микроскопических токов, образующих микроскопические же замкнутые контуры.

И действительно, ведь аналогия между полем соленоида и длинного цилиндрического магнита почти полная: имеется северный и южный полюс постоянного магнита и такие же полюсы у соленоида, а картины силовых линий их полей также очень похожи (см. рисунок ниже).

Есть ли токи внутри магнита?

Представим себе, что весь объем некоторого стержневого постоянного магнита (с произвольной формой поперечного сечения) заполнен микроскопическими амперовскими токами. Поперечный разрез магнита с такими токами показан на рисунке ниже. Каждый из них обладает магнитным моментом. При одинаковой ориентации их по направлению внешнего поля они образуют результирующий магнитный момент, отличный от нуля.

Он и определяет существование магнитного поля при кажущемся отсутствии упорядоченного движения зарядов, при отсутствии тока через любое сечение магнита. Легко также понять, что внутри него токи смежных (соприкасающихся) контуров компенсируются. Нескомпенсированными оказываются только токи на поверхности тела, образующие поверхностный ток постоянного магнита.

Плотность его оказывается равной намагниченности M.

Как избавиться от подвижных контактов

Известна проблема создания бесконтактной синхронной машины. Традиционная ее конструкция с электромагнитным возбуждением от полюсов ротора с катушками предполагает подвод тока к ним через подвижные контакты – контактные кольца со щетками.

Недостатки такого технического решения общеизвестны: это и трудности в обслуживании, и низкая надежность, и большие потери в подвижных контактах, особенно если речь идет о мощных турбо- и гидрогенераторах, в цепях возбуждения которых расходуется немалая электрическая мощность.

Если сделать такой генератор на постоянных магнитах, то проблема контакта сразу же уходит. Правда, появляется проблема надежного крепления магнитов на вращающемся роторе. Здесь может пригодиться опыт, накопленный в тракторостроении. Там уже давно применяется индукторный генератор на постоянных магнитах, расположенных в пазах ротора, залитых легкоплавким сплавом.

Двигатель на постоянных магнитах

В последние десятилетия широкое распространение получили вентильные двигатели постоянного тока. Такой агрегат представляет собой собственно электродвигатель и электронный коммутатор его обмотки якоря, выполняющий функции коллектора.

Электродвигатель представляет собой синхронный двигатель на постоянных магнитах, расположенных на роторе, как и на рис. выше, с неподвижной обмоткой якоря на статоре.

Электронный коммутатор схемотехнически представляет собой инвертор постоянного напряжения (или тока) питающей сети.

Основным преимуществом такого двигателя является его бесконтактность. Специфическим его элементом является фото-, индукционный или холловский датчик положения ротора, управляющий работой инвертора.

Источник: https://www.syl.ru/article/203617/new_postoyannyie-magnityi-ih-opisanie-i-printsip-deystviya

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник: https://FB.ru/article/435941/kakie-metallyi-ne-magnityatsya-i-pochemu

Почему магниты размагничиваются — Металлы и их обработка

У сотрудников сайта p-magnit.ru иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% – из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду.

Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно.

Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке – тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды.

Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля.

Дальше – они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.

Как полностью размагнитить неодимовый магнит

Неодимовые магниты пользуются большим успехом в современной промышленности и при решении ряда бытовых задач. Если покупатель (к примеру) с доставкой по Питеру выбрал сильные магниты, однако нарушил условия хранения или перевозки, в результате чего они склеились друг с другом, может потребоваться провести процедуру размагничивания. Такое же действие может понадобиться и в других случаях, когда необходимо чтобы изделие потеряло свои качества.

Процесс может осуществляться различными способами, в том числе с использованием заводского оборудования, и решать, как размагнитить неодимовый магнит, необходимо с учетом своих возможностей.

Способы размагничивания магнита

Потеря свойства притягивания металлических предметов может произойти как естественным образом, так и при проведении ряда действий. При соблюдении правил эксплуатации и хранения, качества неодимовых элементов сохраняются на протяжении 100 и более лет, а ферритовые аналоги продолжают притягивать металл в течение 8-10 лет. Размагничивание неодимов естественным образом нецелесообразно, если требуется выполнить процедуру для нового предмета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Магниты для сварки

Нагрев изделия

Этот способ применяется как в промышленных, так и бытовых условиях: если магнит выполнен из стандартного сплава неодима с бором и железом, он утратит свойства при помещении в кипящую при 80 градусах по Цельсию воду или в случае контакта с нагретой до указанной температуры поверхностью.

Если речь идет об изделии с повышенной стойкостью к термальным перепадам, выполнить процедуру в бытовых условиях вряд ли получится: температура размагничивания неодимовых магнитов с такими свойствами – 200 градусов по Цельсию.

Для проведения процедуры в подобных случаях используется специальное промышленное оборудование.

Механические действия

Неодим может утратить свои качества в результате сильного направленного воздействия, например, удара: данный материал имеет порошковую структуру, которая разрушается при падении с высоты или при воздействии ударного оборудования. Кроме того, размагничивание может произойти случайно в процессе сверления или разрезания магнита: виной тому является чрезмерное механическое давление или повышение температуры изделия без принудительного охлаждения.

Обработка внешним магнитным воздействием

Наиболее часто, если есть возможность использовать промышленное оборудование повышенной мощности, используют другой магнит, который позволяет сформировать поле с силой индукции порядка 4 Тесла. Неодимовый магнит размагничивается в считанные секунды, поэтому такой способ, несмотря на технологическую сложность, отличается максимально быстрым достижением результата.

Как намагнитить размагниченный неодим

Если размагничивание элемента произошло случайно, и требуется вернуть изделию его свойства, выполнить это в домашних условиях невозможно. Для восстановления неодимового магнита требуется использование изделия, которое способно создать очень мощное поле, и для этого используются профессиональные установки, применяющиеся при создании таких предметов.

Обычно, если требуется вернуть свойства примагничивания для конкретного элемента, обращаются на завод, который специализируется на производстве такой продукции.

Можно ли что-то сделать чтобы магнит стал сильнее?

В случае, если размагнитился неодим, использующийся в бытовых целях, зачастую более целесообразным решением будет покупка нового элемента. Стоимость работ по намагничиванию варьируется в зависимости от необходимых свойств и ценовой политики конкретного производства.

Применение неодимового магнита

Данные изделия выпускаются различной формы и размеров, их используют для следующих задач:

  • Создание эффекта зажима, фиксация металлических элементов друг с другом. С помощью неодимовых магнитов можно закрепить антенну, автомобильный номер, табличку, иную металлическую деталь, устройство или целый механизм.
  • Фильтрация масляных систем в автомобилях и другой технике: неодимовые магниты позволяют легко и быстро удалить металлическую стружку.
  • Создание магнитных замков, крепежа, используемого в промышленных отраслях и бытовых целях.
  • Поисковые работы, связанные с отысканием металлических предметов (поиск кладов, исторических ценностей, оружия, работы по разминированию и пр.).
  • Восстановление других магнитных элементов: с помощью неодимового элемента можно создать магнитное поле, которое вернет изделию его свойство притягивать металл.
  • Удаление информации, записанной на дискетах, дисках, флешках и других электронных носителях, в целях безопасности.
  • Создание приспособлений универсального применения (вешалки, приспособления для помешивания, компасы и пр.).
  • Конструирование генераторов тока, которые могут использоваться как экспериментальные модели или устройства, подходящие для бытового применения.
  • Создание украшений: неодим может иметь различную форму и размер, шарикам из этого материала часто придают хромированное покрытие, их могут окрашивать в разные цвета.
  • Обработка воды при помощи магнитного воздействия, в результате которого снижается образование накипи, а сама жидкость приобретает улучшенный вкус и запах.
  • Кондиционирование горючего, которое позволяет снизить расход топлива для авто- и мототехники.
  • Сортировка мелких металлических предметов, которые нужно извлечь из множества неметаллических изделий.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Медь магнитится или нет

Вывод

Неодимовые магниты – это изделия, которые находят широкое применение в коммерческих, промышленных и бытовых сферах деятельности, они отличаются высокой грузоподъемностью, отличными свойствами притягивания и долговечностью.

Перед тем как размагнитить неодимовые магниты, важно удостовериться, что у вас есть необходимое оборудование: для этого нужна либо промышленная установка, либо устройство для нагрева минимум до 80 градусов.

Намагничивание утративших свои качества изделий редко бывает целесообразным, но в случае необходимости заказать процедуру можно, обратившись к производителю.

курс «Антенны» уроков «Электричество» «Сборка повышающих блоков» по сборке преобразователей напряжения ВК «Научная Критика» — устройство, магнит, устройство для намагничивания, magnet, magnetize, остаточная намагниченность, ферромагнетизм, как намагнитить магниты, намагничивание, магнитный, своими руками, намагничивание магнитов, #намагничивающее #устройство #магнит #для #намагничивания #остаточная #намагниченность #ферромагнетизм #намагнитить #магниты #намагничивание #магнитный #своими #руками #магнитов #занимательная #физика #magnet #magnetize #НамагничивающееУстройство #Магнит #УстройствоДляНамагничивания #Magnet #Magnetize #ОстаточнаяНамагниченность #Ферромагнетизм #КакНамагнититьМагниты #Намагничивание #Магнитный #СвоимиРуками #НамагничиваниеМагнитов #ЗанимательнаяФизика

Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/pochemu-magnity-razmagnichivayutsya.html

Почему поставить магнит на счётчик — плохая идея

Чтобы уменьшить плату за воду и свет, некоторые люди ставят на счётчики мощные магниты. Под действием магнитного поля даже во время расхода воды и света прибор не крутится.

Но магнит — это не невинный способ экономить. Если человек расходует воду и свет, но не платит за них — он ворует, то есть совершает административное правонарушение. В законах это называется хищением и карается штрафом, временным арестом или общественными работами.

Проверяющие наверняка узнают о магните

Кажется, что если ставить магнит только иногда и немного платить по счетам, то о нарушении никто не узнает. Но у проверяющих есть несколько способов обнаружить хищение:

  • Увидеть магнит. Обычно проверяющих стараются не пускать либо быстро снимают магнит перед тем, как открыть двери. Но может случиться, что поставившего его человека дома не будет, двери откроет ребёнок или приехавшая погостить бабушка либо жильцы просто забудут о магните. Тогда проверяющий сфотографирует нарушение и составит акт, а потом вам выпишут штраф.
  • Проверить индикатор. На современных счётчиках воды и света есть специальные индикаторы, или датчики магнитного поля. Достаточно один раз поднести к счётчику мощный магнит — и индикатор навсегда изменит цвет. А некоторые самые современные устройства даже умеют отправлять сообщение диспетчеру, так что о магните узнают мгновенно.
  • Замерить магнитное поле. Если на счётчике недавно стоял магнит, магнитное поле вокруг него будет ненормально большим. Измерить его можно с помощью специального прибора — тесламетра. И если индикатор иногда как-то удаётся обмануть, то тесламетр не обманешь: он однозначно укажет, что на счётчике стоял магнит.

Тесламетр стоит дорого и пока используется редко, но постепенно такой метод становится всё популярнее. Особенно часто можно встретить проверяющих с тесламетрами в Москве и Санкт-Петербурге.

Чтобы зафиксировать нарушение и составить акт, проверяющие должны прийти к счётчику лично. Для этого управляющие компании (УК) устраивают плановые проверки раз в 1–2 года. Теоретически под них можно подстроиться и пользоваться магнитом только сразу после визита проверяющих, чтобы хоть немного сэкономить.

Но если по общедомовому счётчику расход ресурса один, а по сумме квартирных счётчиков — значительно меньше, это говорит о краже со стороны жильцов. В этом случае УК может устроить внеплановую проверку и обнаружить магнит.

За установку магнита накажут

Чаще всего на основании Постановления правительства № 354 требуют оплатить стоимость ресурсов в десятикратном размере. Стоимость рассчитывают по средним нормативам и умножают на время, прошедшее с прошлой проверки, но максимум на 3 месяца.

То есть если поставить магнит и его обнаружат через полгода, то заплатить заставят в 10 раз больше, чем вы бы отдали по нормативам за три месяца. Нормативы, кстати, часто завышенные.

Обычно люди расходуют в месяц меньше усреднённых значений, так что переплата будет большой.

Этот штраф не связан с хищением — он относится только к нарушению работы счётчика. Если же УК решит подать в суд, нарушителю грозят следующие наказания:

  • Штраф 10–15 тысяч рублей за самовольное использование электрической, тепловой энергии, нефти или газа, согласно КоАП .
  • Штраф в размере пятикратной стоимости похищенного имущества за мелкое хищение до 1 тысячи рублей, согласно КоАП .
  • Штраф за мелкое хищение от 1 до 2,5 тысячи рублей в размере пятикратной стоимости похищенного имущества, либо арест на 10–15 суток, либо до 120 часов общественных работ.

Теоретически при хищении более 2,5 тысячи рублей преступление считается уже не административным, а уголовным . За него грозит штраф до 300 тысяч рублей либо лишение свободы на 1–2 года. Но по факту за магниты на счётчики такие наказания в РФ не назначают.

Можно экономить без магнита

Чтобы экономить деньги, не нужно ставить магнит. Есть несколько законных способов платить за свет и воду намного меньше:

  • Использовать светодиодные лампы. Они потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем обычные.
  • Выключать воду, когда вы ей не пользуетесь. Это полезно делать даже в мелочах, например во время чистки зубов или в душе, пока вы намыливаетесь.
  • Всегда выключать свет, если уходите из комнаты. Можно поставить датчики движения, чтобы свет включался и выключался автоматически.
  • Поставить на краны аэраторы. Они разбивают струю на мелкие капли, что создаёт больший напор, но уменьшает расход воды.
  • Пользоваться стиральной и посудомоечной машиной. Расход воды в них меньше, чем при ручной стирке или мытье, а ещё используется не горячая, а более дешёвая холодная вода. Расход электричества повышается, но итоговая оплата уменьшается.
  • Вовремя устранять все протечки.
  • Если у бачка один режим смыва, положить в него бутылку, заполненную водой. Это немного уменьшит объём бачка. Воды всё равно хватит для смывания, но расход уменьшится.
  • Установить бачок с двумя режимами смыва, чтобы тратить меньше воды.
  • Если перед горячей водой долго течёт холодная, можно сливать её в ведро. Потом воду можно будет использовать для смыва, полива растений или других целей.

Разумное потребление ресурсов поможет экономить и без магнитов, так что вам не придётся бояться проверок и штрафов.

Источник: https://Lifehacker.ru/magnit-na-schyotchik/

Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

 Почему магнит притягивает или все о магнитных полях

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого.

Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле.

Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле.

В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм — это две стороны одной и той же медали — электромагнетизма.

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону.

То есть каждый домен — это маленький магнитик. Различные домены ориентированы в самых разнообразных направлениях, то есть неупорядоченно, и гасят магнитные поля друг друга. Поэтому стальная полоса — не магнит. Но если удастся сориентировать домены в одну сторону, чтобы силы магнитных полей сложились, вот тогда берегитесь! Стальная полоса станет мощным магнитом и притянет любой железный предмет от гвоздя до холодильника.

Минерал магнитный железняк — естественный магнит. Но все же большинство магнитов изготовляют искусственно. Какая сила может заставить атомы построиться в стройную линию, чтобы получился один большой домен? Поместите стальную полосу в сильное магнитное поле. Постепенно один за другим все домены повернутся в направление приложенного магнитного поля.

По мере поворота домены будут втягивать в это движение другие атомы, увеличиваясь в размерах, буквально разбухая. Потом одинаково ориентированные домены соединятся, и вот, пожалуйста, стальная полоса превратилась в магнит. Вы можете продемонстрировать это своим товарищам с помощью обыкновенного стального гвоздя. Положите гвоздь в магнитное поле большого неодимового магнита.

Подержите его там несколько минут, пока домены гвоздя не выстроятся в нужном направлении. Как только это произойдет, гвоздь ненадолго станет магнитом. С его помощью можно будет даже подбирать с пола упавшие булавки.

Почему магнит не все притягивает?

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом.

Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее.

Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками.

Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет.

Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. 

Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа.

Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед.

Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень.

С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол.

Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитный эффект

Сегодня очевидно, что дело не в чудесах, а в более чем уникальной характеристике внутреннего устройства электронных схем, которые образуют магниты. Электрон, который постоянно вращается вокруг атома, образует то самое магнитное поле.

Микроатомы обладают магнитным эффектом и состоят в полном равновесии, но магниты своим притяжением влияют на некоторые виды металлов, таких как: железо, никель, кобальт.
Эти металлы еще называют ферромагнетиками. В непосредственной близости с магнитом атомы сразу начинают перестраиваться и образовывать магнитные полюса.

Атомные магнитные поля существуют в упорядоченной системе, их называют еще доменами. В этой характерной системе находятся два полюса противоположные друг другу — северный и южный.

Применение

Северный полюс магнита притягивает к себе южный, но два одинаковых полюса сразу же отталкивают друг друга.

Современная жизнь без магнитных элементов невозможна, ведь они находятся практически во всех технических приборах, это и компьютеры, и телевизоры, и микрофоны, и многое другое. В медицине широко применяется магнит в обследованиях внутренних органов, при магнитных терапиях.

Следите за новостями!

В материале использованы фото и выдержки из:

http://information-technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelezo

http://www.kakprosto.ru/kak-821401-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelezo

http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyx-polyax/

http://log-in.ru/articles/pochemu-magnit-ne-vse-prityagivaet/

Источник: https://magnet-prof.ru/index.php/pochemu-magnit-prityagivaet-ili-vse-o-magnitnyih-polyah.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Вам также может быть интересно
Металлообработка 0
Чем покрасить холодную сварку
Холодная сварка для металла Современный клей повышенной прочности, к которым относится холодная сварка для
Металлообработка 0
Как и чем запаять алюминиевый радиатор
Как и чем запаять или заклеить алюминиевый радиатор У алюминиевого радиатора много плюсов, благодаря
Металлообработка 0
Как паять новичку
Технология пайки проводов: последовательность выполнения Каждому приходилось сталкиваться с проблемой разрыва проводов в технике.
Металлообработка 0
Как самому запаять радиатор автомобиля
Чем паять радиатор автомобиля медный Течь в рассматриваемом устройстве может возникать лишь по двум
Металлообработка 0
Как правильно паять Мультиконтроллер
Пайка SMD компонентов в домашних условиях Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но
Металлообработка 0
Как использовать холодную сварку
Холодная сварка — инструкция, свойства и применение Что собой представляет холодная сварка металлов? Технология,
Металлы и их обработка
-- Сайдб лев (липк) -->
Для любых предложений по сайту: [email protected]