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
Магнитный двигатель Перендева: на шаг ближе к мечте о вечном двигателе
17 января 2020
Открытие явления постоянных магнитов имело немало положительных последствий для мировой науки и экономики, открыв перед инженерами возможность создания уникальных механизмов электротехнических устройств.
Но те, кто предпочитает смотреть в далекое будущее, увидели в новой технологии реальный шанс на веки прославить свое имя, создав мечту человечества — вечный двигатель. Один из них, инженер из ЮАР Майкл Брэди сумел не только рассчитать, но и собрать подобное устройство, презентовать его широкой аудитории и получить патент на собственное изобретение.
Прошло более 50 лет, а продвинутые умы до сих пор пытаются реализовать его план в домашних или промышленных условиях, собрав фирменный двигатель Перендева своими руками.
Немного исторических фактов
Впервые попытка сконструировать магнитный вечный двигатель была предпринята в середине прошлого столетия. 1969 год стал переломным для данного направления научной мысли: публике был представлен полностью работоспособный мотор, цикл которого был конечным, но значительно отличался от других образцов продолжительностью действия. Оправданием этому стали слабые магниты, задействованные в конструкции, и высокая сила трения, погасившая полезную энергию устройства.
Решив погреться в лучах капризной славы на волне всеобщего энтузиазма, специалист Майкл Брэди из Африки сумел сконструировать рабочий движок на 6 кВт.
Чтобы развеять любые сомнения в своей изобретательности и смекалке, он снял видеоролик про собственный альтернативный двигатель Перендева и выложил его в Интернет, где с разработкой успели ознакомиться миллионы пользователей сервиса .
Либо они были одурманены увиденным и дали волю мечтам, либо изобретатель сумел мастерски обвести зрителей вокруг пальца, но разработка имела головокружительный успех.
Пользуясь случаем, Брэди инициировал сбор средств на изготовление генераторных установок Perendev на 100 и 300 кВт, чего вполне хватило бы для бесперебойной работы масштабного производства. Миллион долларов — неплохо для стартапа, даже если это очередной мыльный пузырь.
С внушительной суммой смекалистый инженер успел переселиться в Швейцарию и признал себя банкротом, чтобы провести остаток дней в роскоши и комфортной жизни. Однако вскоре в отношении горе-изобретателя был начат уголовный процесс, где в адрес главного героя было сказано слово «мошенник».
До сих пор его открытие будоражит пытливые умы, а попытки создания двигателя Перендева на магнитах активно обсуждаются на тематических форумах.
Принцип действия и конструкция магнитного двигателя Перендева
На деле магнитные устройства вполне могут стать прообразом настоящего вечного двигателя. Они практически не нуждаются в энергии, приходя в движение за счет силы притяжения и отталкивания.
Но стартовый импульс должен дать именно внешний источник энергии, что противоречит основному принципу вечного двигателя — автономности работы.
Популярные сегодня офисные безделушки в виде сталкивающихся намагниченных шариков на тонкой проволоке или «плывущих» дельфинов олицетворяют принцип действия такого механизма, но запускаются в работу от обычной батарейки-«таблетки».
Первым человеком, сумевшим создать прообраз вечного двигателя, стал Никола Тесла. Но даже его устройство не было идеальным, поскольку начинало работать только от электрического импульса. Двигатель Брэди продолжает эту идею. Устранив силу трения, на которую расходуется значительная часть КПД устройства, он пытается довести коэффициент до 100%.
Элементы и сборка двигателя Перендева
Основные узлы модели представлены на схеме:
1 — Раздел силовых линий2 — Вращающийся ротор3 — Статор, находящийся вне магнитного поля
4 — постоянный магнит кольцевой формы
5 — Постоянные магниты плоской формы
6 — Металлический корпус вне действия магнитного поля
В качестве ротора можно задействовать шарик от подшипника, а на место кольцевого магнита установить элемент громкоговорителя. Полюса постоянного магнита находятся на обеих плоскостях. Его ограничивают кольца-барьеры из материалов, не подверженных намагничиванию. Между кольцами помещают стальной шарик, призванный играть роль вращающегося ротора. Он притягивается к магниту за счет взаимодействия противоположных полюсов.
Статор магнитного двигателя Perendev представляет собой экранируемую металлическую пластину. На ней закрепляют небольшие плоские магниты, ориентируясь на размеры кольцевого магнита. При приближении шарика к статору в магнитах поочередно возникает сила притяжения и отталкивания, запуская ротор по траектории кольцевого магнита. Пока электромагнитные свойства элементов будут сохраняться на высоком уровне, вращение шарика обеспечено.
Полезные советы, схему двигателя Перендева и информацию по сборке можно уточнить, просмотрев следующий видеосюжет:
Перспективы дальнейших усовершенствований двигателя Перендева на магнитах
Скептики, с изрядной долей сомнений относящиеся к громким изобретениям, доказывают невозможность создания вечного двигателя. По их авторитетному мнению, постоянное получение энергии из ниоткуда невозможно ни с точки зрения науки, ни с позиций здравого смысла. Однако в отношении магнитного поля стоит сделать исключения: это особый вид материи с плотностью до 280 кДж/куб.м, внутри которого действуют физические законы.
Указанного значения достаточно, чтобы смело рассчитывать на получение энергетического потенциала для запуска и работы движка. Это подтверждают многочисленные научные труды и запатентованные изобретения. А вот действующие механизмы, к сожалению, пока присутствуют только в мечтах изобретателей или хранятся в обстановке строгой секретности.
Возможно, увидеть их в действии не получится: через несколько десятков лет даже сильный магнит теряет силу, и мотор окажется бесполезным куском металла.
Источник: https://altenergiya.ru/novosti/magnitnyj-dvigatel-perendeva-na-shag-blizhe-k-mechte-o-vechnom-dvigatele.html
Почему алюминий не магнитится — Металлы, оборудование, инструкции
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.
Как паять алюминий горелкой
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://spb-metalloobrabotka.com/pochemu-alyuminiy-ne-magnititsya/
Металлы которые не магнитятся — Металлы и их обработка
Наверное, каждому приходилось держать в руках украшение или другой предмет, ясно, что металлический.
Но как определить, какой металл использован при изготовлении? Это может быть драгоценный материал или подделка под него, а то и вовсе безделушка без претензий на ценность. Точный ответ даст экспертиза у специалистов, но она не бесплатная.
Но есть же методы приблизительного определения вида металла в домашних условиях. Ими пользовались давным-давно, но они не потеряли своей актуальности и в наше время.
Проверка магнитом
Поднести магнит к проверяемому предмету — хороший способ первичной проверки. По реакции магнита можно определить, к какой группе относится металл:
- Ферромагнетики. Магнит явно притягивается к предмету, значит, в составе изделия могут присутствовать железо, сталь или никель.
- Парамагнетики. Взаимодействие с магнитом очень слабое. К этой группе относятся алюминий, хром. Из драгоценных металлов парамагнетиком являются платина, палладий и серебро.
- Диамагнетики. Вообще, не реагируют на магнит. Такими свойствами обладают медь, цинк. Из драгоценных металлов — золото.
Проверка магнитом
Конечно, такая проверка не позволит точно установить материал, из которого изготовлена вещь. Ведь немагнитный металл может быть не в чистом виде, а в виде сплава с ферромагнетиком. Но может подтвердить или опровергнуть предположение. Например, если проверяется, золото или нет, а предмет явно магнитится, то можно утверждать, что это подделка.
При проверке ювелирных изделий следует учитывать, что в них, помимо драгоценных металлов, могут быть замочки, встроенные пружинки, изготовленные из другого материала. Проверять надо сам металл.
Проверка теплом
Определить группу металла можно также по тому, как он проводит тепло. Известно, что проводимость тепла у серебра очень высока. Она почти в пять раз выше, чем у железа или платины. Чуть хуже — у золота, меди и алюминия. Платина передает тепло даже слабее, чем железо.
Если опустить металл на 15–20 секунд в горячую воду, то по его температуре, определяемой на ощупь, можно сделать какие-то выводы.
- Золотые и серебряные предметы станут такими же горячими, как и вода, в которую их опускали.
- Платина и предметы с содержанием железа за это время станут теплыми, но не горячими.
Таким способом легко отличить платину от серебра. А вот сравнить, серебро или алюминиевый сплав, не получится.
Проверка йодом
Проверку подлинности металла можно совершить с помощью раствора йода, купленного в аптеке. На поверхность наносится капля йода и выдерживается несколько секунд. Благородным металлам — золоту, платине, серебру — йод не повредит. Если цвет капли йода не меняется, а после ее удаления салфеткой не остается никаких следов или разводов — это свидетельствует о подлинности металла. Если на месте капли видно потемнение, то это низкопробный сплав или откровенная подделка.
Проверка йодом золота
Проверка уксусом
Бытовой раствор уксуса также не воздействует на драгоценные металлы. А для подделок он опасен. Но, в отличие от проверки йодом, уксусная кислота требует времени. Чтобы дождаться результата, надо опустить проверяемый металл в емкость с уксусом на 15–30 минут. Отсутствие следов взаимодействия металла с уксусом — признак благородности.
Если, кроме металла, в изделии содержатся драгоценные или полудрагоценные камни, то их лучше так не проверять, уксус может их испортить. Особенно это касается жемчуга.
Проверка «на зуб»
Из романов и фильмов известно, что раньше проверяли подлинность золотых монет, кусая их. Что же именно можно установить таким «дедовским» способом? Золото — мягкий металл. Поэтому даже при слабом укусе на нем остается вмятина от зубов. Поддельные сплавы не обладают таким свойством, зубами их не возьмешь.
Подобная проверка дает хорошие результаты для изделий высокой пробы. Чем выше содержание чистого золота, тем оно мягче. Золото пробы 900 и выше настолько мягкое, что ценные изделия из него стараются не подвергать контактам с другими предметами.
Так можно сравнивать платину и серебро. Последнее не обладает мягкостью золота, но при сильном укусе может остаться небольшая вмятинка. На настоящей платине следы зубами оставить невозможно.
Применение химических веществ
Проверку активными химическими реагентами следует оставлять на крайний случай. При неумелом обращении они повредят даже подлинному драгоценному металлу. И для здоровья проверяющего они могут быть опасны.
Аммиак
Чистое золото на аммиак не реагирует. Но из золота 900 и 999 пробы практически не делают изделий, предназначенных к употреблению, только для коллекций. А на драгметалле меньшей пробы аммиак может оставить неустранимый след. Раствор его в сочетании с другими веществами применяют для чистки золотых изделий. Поэтому определять золотые и серебряные изделия посредством аммиака не стоит.
Платиновые изделия обычно выпускаются с высокой пробой. Поэтому проверить подлинность платины аммиаком можно. На ней этот химикат не оставит следа.
Кислоты азотная и соляная
По отдельности эти кислоты не воздействуют на высокопробное золото и платину. А если смешать их концентрированные растворы в пропорции 1:3, то получится смесь, называемая царской водкой. Она способна растворять даже золото. Платину царская водка не «берет», будучи холодной. В нагретой смеси постепенно растворится и этот драгоценный металл.
Как ни странно, но подлинному серебру царская водка не страшна. Оно реагирует на нее образованием серебряного хлорида в виде тонкой пленки на поверхности. Последняя защищает само изделие от разрушения.
Проверка по плотности
Одним из надежных способов установления вида металла или сплава является определение его плотности. У чистого золота она в два раза выше, чем у меди и почти в три раза — чем у железа. Платина еще тяжелее золота. Даже сплав золота 585 пробы ощутимо тяжелее неблагородных металлов.
Конечно, для определения точной плотности небольшого изделия понадобятся аптекарские весы, расчет объема (закон Архимеда в помощь) и табличные данные о плотности основных металлов. Но для решения вопроса, из чего в основном сделан сплав, из золота или другого металла, достаточно и грубых прикидок. Если же под рукой есть предмет из заведомо подлинного металла примерно равного объема, то могут не понадобиться даже весы. Разницу веса в два-три раза уловить не так трудно.
По отдельности каждый из рассмотренных способов не даст точного ответа на вопрос, из какого металла сделано изделие. Но если несколько разных проверок покажут совпадающие результаты, можно быть уверенным в правильном определении. Если же нет, то придется обратиться к профессионалам.
Источник: https://magnetline.ru/metally-i-splavy/metally-kotorye-ne-magnityatsya.html
Какие виды металлов притягиваются к магнитам? — Статьи
Что-то считается магнитным, когда оно может притягивать или отталкивать другой магнитный объект. Магниты характеризуются своим атомным составом, причем их электроны располагаются так, что положительные электроны указывают в одном направлении, а отрицательные — в противоположном. Большинство металлов содержат некоторый уровень магнетизма, однако они различаются по силе.
Большинство металлов содержат некоторый уровень магнетизма, однако они различаются по силе (Фотодиск / Фотодиск / Getty Images)
Типы магнитов
Существует два основных типа магнитов: постоянные, которые, как только они намагничиваются, сохраняют уровень магнетизма, и временные, которые демонстрируют постоянные качества магнетизма, когда они находятся в сильном магнитном поле.
Металлические зажимы являются примером временного магнита (Изображение Flickr.com, любезно предоставлено Брэндоном Баунахом)
Классы магнитов
Магниты размещены в четырех разных классах, все демонстрируют разные характеристики. Четыре основных металла, используемых для изготовления постоянных магнитов: неодим-железо-бор, самарий-кобальт, алнико и феррит.
монеты
Старые американские, канадские, английские, китайские, японские и немецкие пенни содержат высокий процент чистого металла. Монеты с высоким содержанием меди, серебра или никеля притягиваются к магнитам.
Старые медные монеты магнитные (Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images)
железо
Изделия из железа и стали, такие как гвозди и шурупы, кухонные раковины и столовые приборы, притягиваются постоянными магнитами.
Многие винты и оборудование магнитные (Изображение предоставлено Flickr.com, предоставлено Дугласом Хериотом)
Латунь и бронза
Латунные и латунные изделия, которые притягиваются к магнитам, включают в себя домашние светильники, такие как домашние светильники, такие как металлические дверные ножки или специальные винты.
Неподвижные латунные фитинги магнитные (Изображение предоставлено Flickr.com, любезно предоставлено Беном Званом)
Намагничивающие и размагничивающие предметы
Чтобы временно намагнитить металлический предмет, постучите по нему или протрите магнитом или проведите через него электрический ток. Чтобы размагнитить временный магнит, бросьте металл под неметаллическую поверхность, такую как линолеум.
Источник: https://ru.laermfeuer.org/tipos-metais-atraidos-imas-fatos_93302-12490
Как отличить медь от других металлов
У большинства из нас знания о меди и ее свойствах ограничиваются школьным курсом химии, что на бытовом уровне вполне достаточно.
Однако иногда возникает необходимость достоверно определить, является ли материал чистым элементом, сплавом или даже композитным материалом.
Мнение, что эта информация нужна лишь тем, кто занимается приемом или сдачей металлолома, ошибочно: к примеру, на форумах радиолюбителей и очень часто поднимаются темы, как отличить медь в проводах от омедненного алюминия.
Коротко об элементе №29
Чистая медь (Cu) – золотисто-розовый металл, обладающий высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью. Химическую инертность в обычной неагрессивной среде обеспечивает тончайшая оксидная пленка, которая придает металлу интенсивный красноватый оттенок.
Главное отличие меди от других металлов – окраска. На самом деле окрашенных металлов не так много: внешне похожи лишь золото, цезий и осмий, а все элементы, входящие в группу цветных металлов (железо, олово, свинец, алюминий, цинк, магний и никель) обладают серым цветом с различной интенсивностью блеска.
Абсолютную гарантию химического состава любого материала можно получить лишь с помощью спектрального анализа. Оборудование для его проведения очень дорогое, и даже многие экспертные лаборатории могут о нем лишь мечтать. Однако, существует немало способов, как отличить медь в домашних условиях с высокой долей вероятности.
1. Определение по цвету
Итак, перед нами кусок неизвестного материала, который необходимо идентифицировать как медь. Упор на термин «материал», а не «металл», сделан специально, так как в последнее время появилось немало композитов, которые по внешним признакам и тактильным ощущениям очень похожи на металлы.
В первую очередь рассматриваем цвет. Это желательно делать при дневном свете или «теплом» светодиодном освещении (под «холодными» светодиодами красноватый оттенок меняется на желто-зеленый). Идеально, если для сравнения есть медная пластинка или проволока – в этом случае ошибка в цветовосприятии практически исключена.
Важно: старые медные изделия могут быть покрыты окислившимся слоем (зеленовато-голубым рыхлым налетом): в этом случае цвет металла нужно смотреть на срезе или спиле.
2. Определение магнитом
Совпадение по цвету – достоверный, но не достаточный способ идентификации. Вторым шагом самостоятельных экспериментов будет проба с магнитом. Химически чистая медь относится к диамагнетикам – т.е. к веществам, не реагирующим на магнитное воздействие.
Если исследуемый материал притягивается к магниту, то это – сплав, в котором содержание основного вещества не более 50%.
Однако, даже если образец не среагировал на магнит, радоваться рано, поскольку нередко под медным покрытием спрятана алюминиевая основа, которая тоже не магнитится (исключить подобное можно с помощью надпиливания или среза).
3. Определение по реакции на пламя
Еще один способ распознать медь – раскалить образец на открытом огне (газовая плита, зажигалка или обычная спичка). Медная проволока при накаливании сначала потеряет блеск, а затем окрасится в черно-бурый цвет, покрывшись оксидом. Этим способом можно отсечь и композитные материалы, которые при накаливании начинают дымить с образованием газа с резким запахом.
4. Определение посредством химических экспериментов
Показательной является реакция с концентрированной азотной кислоты: если последнюю капнуть на поверхность медного изделия, произойдет окрашивание в зелено-голубой цвет.
Качественной реакцией на медь является растворение в соляной кислоте с последующим воздействием аммиаком. Если медный образец оставить в растворе HCl до полного или частичного растворения, а потом капнуть туда обычный аптечный нашатырный спирт, раствор окрасится в интенсивно синий цвет.
Важно: работа с химическими реактивами требует соблюдения мер предосторожности. Самостоятельные эксперименты нужно проводить в хорошо проветриваемом помещении с применением средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки, фартук, очки).
Как различить медь и сплавы на ее основе?
В промышленности широко распространены медные сплавы. За многие годы исследований удалось получить немало материалов с уникальными свойствами: высокой пластичностью, электропроводностью, химической стойкостью, прочностью (все зависит от легирующих добавок). Самыми распространенными являются бронзы (с добавкой олова, алюминия, кремния, марганца, свинца и бериллия), латуни (с добавлением 10-45% цинка), а также медно-никелевые сплавы (нейзильбер, мельхиор, копель, манганин).
Сложность в плане идентификации представляют лишь бронзы и латуни, поскольку медно-никелевые сплавы значительно отличаются цветом из-за низкого содержания меди.
Медь или латунь?
В латуни может содержаться от 10 до 45% цинка – металла серебристо-серого цвета. Естественно, чем больше цинка, тем бледнее сплав. Однако, высокомедные латуни, в которых количество добавок не превышает 10%, мало отличаются по цвету от медного образца.
В этом случае остается лишь доверять своим ощущениям: латунь намного тверже, труднее поддается изгибу (для большей достоверности желательно сравнение с эталонным образцом). Можно попробовать снять стружку: медная будет иметь форму завитка, латунная – прямолинейную, игольчатую.
При помещении образцов в раствор соляной кислоты реакции с медью не наблюдается, а на поверхности латуни образуется белый налет хлорида цинка.
Медь или бронза?
Как и латуни, бронзы гораздо прочнее, что объясняется присутствием в сплаве более твердых металлов. Самой достоверной будет проба «на зубок» — на поверхности бронзы вряд ли останется след от надавливания.
Можно также поэкспериментировать с горячим солевым раствором (200 г поваренной соли на 1 литр воды). Медный образец через 10-15 минут приобретет более интенсивный оттенок, чем бронзовый.
Для тех, кто знаком с электротехникой
Очень часто в качестве лома цветных металлов сдаются медные жилы от электрических кабелей, и нередки случаи, когда при производстве электротехнической продукции используется медненый алюминий. Этот материал имеет значительно меньшую плотность, но из-за неправильной геометрической формы определить объем для расчета плотности довольно сложно.
В этом случае определить медь можно по электрическому сопротивлению (естественно, при наличии соответствующих приборов – вольтметра, амперметра, реостата). Измеряем сечение и длину жилы, снимаем показания приборов, и – закон Ома вам в помощь.
Удельное сопротивление – достаточно точная характеристика, по которой можно с высокой долей достоверности идентифицировать любой металл.
Заключение
Точно определить качество медного лома или содержание основного вещества в сплаве можно только после проведения экспертизы: все вышеприведенные методы являются приблизительными. Если рассматривать ценообразование при покупке металлолома, то дороже всего стоит электротехническая медь, самые дешевые – сплавы латунной группы. Окончательную стоимость сделки можно уточнить у менеджеров компаний, занимающихся скупкой лома цветных металлов.
Источник: https://blog.blizkolom.ru/kak-otlichit-med
Как называется металл который не притягивается к магниту?
» Прочее »
Вопрос знатокам: какой металл не притягивает магнит?
С уважением, Марина Сивцова
Лучшие ответы
Любые диамагнетики не притягивают магнит, а наоборот отталкивают его. Это, например, такие диамагнитные металлы, как Cu-медь, Au-золото, Zn-цинк, Hg-ртуть, Ag-серебро, Cd-кадмий, Zr-цирконий и др.
А вот парамагнитные металлы, типа Алюминия, притягиваются к магниту. Просто, когда они находятся не в ферромагнитной фазе, то такое притяжение очень слабенькое и без приборов незаметное. Типичный пример, это алюминий.
При комнатной температуре он находится не в ферромагнитной фазе, а в обычной парамагнитной фазе. Поэтому, если его просто держать руками и поднести к магниту, то притяжение не почувствуете.
А вот если повесить кусок алюминия рядом с магнитом на длинной нитке, то нить чуть отклонится от вертикали.
Магнит не притягивает алюминий
проще ответить какой притягивает — только железо
Магнит не притягивает любой немагнитный металл.
Притягивают только 4или 5 — Железо .Никель .Кобальт. Гадолиний (от +16гр) . Диспрозий (при большом минусе) , — остальные не магнитны- подходят под вопрос, выписывай кроме них из таблицы Менделеева все металлы. Осторожнее с редкоземельними -могут еще посоветовать, так это брехня. Со сплавами сложно — обратитесь к Учебнику » Металловедение»-автор Гуляев А. П.
Медь, алюминий и сплавы на основе этих металлов
А еще золото и серебро)))
Все, кроме ферромагнетиков.
ответ
Это видео поможет разобраться
Ответы знатоков
Немагнитных металлов нет! Любой металл или притягивается магнитным полем магнита (называются парамагнетики) или отталкивается магнитным полем магнита (называются диамагнетики) . Третьего не дано. Если Вы считаете немагнитными металлами те, которые не притягиваются магнитом (то есть отталкиваются) , то это все диамагнитные металлы: медь, серебро, золото и др.
Среди парамагнитных металлов, есть такие, которые при комнатных температурах находятся в ферромагнитной фазе и в ферримагнитной фазе (их называют ферриты) . Они выделяются среди других парамагнетиков тем, что их притяжение к магниту заметно на бытовом уровне без всяких приборов.
Если будете держать магнит и какой-нибудь ферромагнетик (например, железо) или феррит в руках, то почувствуете, что они притягиваются друг к другу. А если парамагнетик не находится в ферро- или ферримагнитной фазе, то такое притяжение его к магниту на бытовом уровне руками не чувствуется.
Например, чтобы увидеть, что алюминий притягивается к магниту, надо повесить их рядом за длинные нитки и померить угол отклонения нитей от вертикали. Нитки станут слегка не параллельными.
Отталкивание магнита от диамагнетиков еще более слабее. Тут нужны уже точные приборы и очень микроскопические легкие образцы.
Магнитных металлов только четыре: железо (и его сплавы) , кобальт, никель и гадолиний.
Все остальные металлы: медь, алюминий и т. д. — немагнитные, магнитом не притягиваются.
при пуске двигателя добежит (шумит) и не притягивается контакты пускателя? без двигателя работает пускатель (новый 4 величины) но при пуске напряжения отпускается до 230- 170В
медь и магнит:
s . m/watch?v=j2rP9k1ToPk
s . m/watch?v=LNlw08wnFdM
Все металлы делятся на парамагнетики и диамагнетики.
Диамагнетики отталкиваются от магнита. Эффект очень слабый, в домашних условиях без приборов не заметен. К диамагнетикам относятся, например, медь, золото, серебро и др.
Парамагнетики могут иметь разные магнитные состояния.
В парамагнитной фазе парамагнетики слабо притягиваются к магниту. Эффект очень слабый в быту не заметен. Надо подвесить кусок металла на длинной нити и поднести к нему магнит, тогда можно заметить, что нить чуть-чуть отклоняется от вертикали.
При комнатной температуре в парамагнитной фазе находится такой парамагнетик, как алюминий.
Кроме парамагнитной фазы парамагнетики могут находиться и в разных других фазах в зависимости от их температуры. Среди этих фаз есть две очень интересные фазы, это фаза ферромагнетика и фаза ферримагнетика. В этих фазах парамагнетики очень сильно притягиваются к магнитам.
При комнатной температуре в такой ферромагнитной фазе находятся такие парамагнетики, как железо, кобальт, никель и др., а также куча ферритовых сплавов.
Такой парамагнетик метал, как гадолиний при температуре более +19 градусов находится в парамагнитной фазе и поэтому слабо притягивается к магниту. При охлаждении его ниже +19 градусов он переходит в ферромагнитную фазу и начинает сильнее притягиваться к магниту. Чем меньше температура, тем сильнее притягивается к магниту.
Для диспрозия такой критической температурой будет температура -185 градусов, то есть при комнатной температуре он не ферромагнитный и слабо притягивается к магниту.
А для железа это температура 70 градусов. Если нагреть железа до такой температуры, то оно переходит в парамагнитную фазу и очень слабо притягивается к магниту, без приборов незаметно.
алюминий медь серебро золото магний цинк
Смотря какой манит. К постоянному не притяивается большинство металлов (калий, кальций, руидий ртуть ). Притягиевается небольшое количество «ферромагнетиков» Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er и куча соединений сплавов. Есть и не металлы Оксид хрома (IV) и нек др.
У большинства решеток металлов обменный интеграл отрицателен. Поэтому они не являются ферромагнетиками. Металлы, которые обладают ферромагнитными свойствами, Юрий Семыкин перечислил. Остальные — не ферромагнетики.
Источник: https://dom-voprosov.ru/prochee/kak-nazyvaetsya-metall-kotoryj-ne-prityagivaetsya-k-magnitu
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/
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.
Невозможные вещи, которые физики сделали возможными
В странном мире физики невозможное всегда возможно.
Но в последнее время многим ученым удалось превзойти даже это утверждение и добиться того, что раньше казалось полностью невероятным.
Смотрим.
1. Холодный холод
Чудеса физики: холодный холод.
В прошлом ученые не могли охладить объект до температур ниже так называемого «квантового предела». Чтобы заморозить что-то с помощью лазера, нужно замедлить атомы этого вещества и их тепловыделяющие вибрации, но до сих пор не удавалось снизить температуру ниже квантового предела.
Только сейчас физикам удалось разработать барабан из вибрационного алюминия и снизить его температуру до 360 мкКельвина, что в 10 000 раз ниже температур в глубинах космоса. Это достижение может однажды сыграть роль в разработке сверхбыстрой электронике и помочь разгадать поведение частиц в квантовом мире.
2. Самый яркий свет
Чудеса физики: самый яркий свет.
Сияние нашего собственного Солнца уже заслуживает внимания. А теперь стоит только представить себе объединенный свет миллиарда солнц. Речь идет об эквиваленте того, что физики недавно «пробудили к жизни» в лаборатории. Официально это стало самым ярким светом, когда-либо зарегистрированным на Земле, но что необычно, этот свет также вел себя неожиданным образом. Он изменял внешний вид объектов.
3. Молекулярная черная дыра
Чудеса физики: молекулярная черная дыра.
Группа физиков недавно создала что-то, что повело себя как черная дыра. Они применили самый мощный рентгеновский лазер в истории — Linac Coherent Light Source (LCLS), чтобы разбить молекулы иодметана и иодбензола.
Исследователи ожидали, что луч «выбьет» большую часть электронов из атома молекулы иода, оставляя на их месте вакуум. В экспериментах с более слабыми лазерами эта пустота затем заполнялась электронами из внешней части атома.
Но когда включился LCLS, произошло что-то удивительное.
Вместо того, чтобы восстанавливаться сам собой, атом йода начал «пожирать» электроны из соседних атомов водорода и углерода. Это было похоже на крошечную черную дыру внутри молекулы. Цикл повторялся до тех пор, пока вся молекула не взорвалась. Атом иода был единственным атомом, который вел себя так.
4. Металлический водород
Чудеса физики: металлический водород.
Его называют «святым Граалем физики высокого давления», но до сих пор ни один ученый не преуспел в создании металлического водорода. В качестве возможного сверхпроводника он является весьма востребованной формой элемента, который в обычном виде представляет собой газ. Возможность превращения водорода в металл была впервые предложена в 1935 году.
Физики предположили, что массовое давление может вызвать подобную трансформацию, однако проблема заключалась в том, что технологии не позволяли добиться настолько сильного давления. В 2017 году американская команда изменила старую технологию и впервые провела предварительные эксперименты внутри устройства, названного ячейкой алмазного пресса. Устройство смогло произвести ошеломляющее давление: около 500 000 МПа.
5. Компьютерный чип с ячейками мозга
Чудеса физики: компьютерный чип с ячейками мозга.
Когда дело доходит до развития электроники, ученые предполагают, что однажды свет может однажды заменить электричество. Физики поняли потенциал света в этом отношении еще несколько десятилетий назад, когда стало ясно, что его волны могут перемещаться параллельно друг другу и, таким образом, выполнять сразу несколько задач. Традиционная электроника полагается на транзисторы, но недавно был изобретен компьютерный чип, имитирующий мозг человека.
Он быстро «думает», используя лучи света, которые взаимодействуют друг с другом аналогично нейронам. В прошлом были созданы более простые нейронные сети, но оборудование для них занимало несколько шкафов. Считалось невозможным создание чего-то более маленького. Однако, ученые смогли сделать из силикона новый чип, размер которого составляет всего пару миллиметров.
6. Невозможная форма материи
Чудеса физики: невозможная форма материи.
Этот причудливый материал имеет жесткую кристаллическую структуру, присущую твердым телам, в то же время представляет собой жидкость. Этот парадокс был предназначен для того, чтобы оставаться нереализованным, потому что он противоречит известной физике.
Однако в 2016 году две независимые научные группы сделали материал под названием «сверхтекучее твердое тело». Швейцарские и американские ученые создали подобное с помощью лазеров, которыми меняли плотность атомов в жидком веществе до появления в нем кристаллической структуры.
7. Жидкость с отрицательной массой
Чудеса физики: жидкость с отрицательной массой.
В 2017 году физики разработали умопомрачительную вещь: форму материи, которая притягивается к силе, которая отталкивает ее. Положительная масса — это норма, к которой привыкли большинство людей: если что-то толкать, то объект будет ускоряться в том направлении, в которое его толкают. Но впервые была создается жидкость, которая ведет себя не так, как все в этом мире, а сделали ее из замороженного бозе-эйнштейновского конденсата из атомов рубидия, облучаемого лазерами.
8. Кристаллы времени
Чудеса физики: кристаллы времени.
Когда Фрэнк Вильчек, физик-лауреат Нобелевской премии, предложил идею кристаллов времени, его теория казалась сумасшедшей — особенно та часть, которая касалась воспроизведения вечного движения в так называемом «основном состоянии», самом низкоэнергетическом уровне энергии в материи. Движение теоретически невозможно, потому для него необходима энергия, а ее почти нет.
Вилчек считал, что вечное движение может быть достигнуто путем изменения основного состояния атома кристалла из стационарного в периодичное . Такая атомная структура объекта повторяется во времени, обеспечивая постоянное «переключение» без необходимости в энергии. Это противоречило законам физики, но в 2017 году, через пять лет после того, как Вилчек предвидел подобное, физики сделали первые «кристаллы времени», сумев добиться вращения азотных примесей в алмазе.
9. Брэгговские зеркала
Чудеса физики: брэгговские зеркала.
Брэгговское зеркало не может много отражать, ведь его размер составляет всего от 1000 до 2000 атомов. Но оно может отражать свет, что делает его полезным в тех местах, где нужны мельчайшие зеркала, например, в современной электронике. Это «зеркало» имеет условную форму: атомы висят в вакууме, напоминая цепочку бисера.
В 2011 году группа немецких физиков создала наиболее отражающую на сегодняшний день (80 процентов) подобное зеркало путем составления из десяти миллионов атомов решетчатой структуры. С тех пор датская и французская команды значительно сократили количество необходимых атомов. Вместо связывания атомов, сгруппированных вместе, они «нанизали» их в ряд на микроскопические оптические волокна.
Помимо перспективных безграничных достижений в области технологий, это может в один прекрасный день оказаться полезным в квантовых устройствах, поскольку атомы дополнительно использовали световое поле для взаимодействия друг с другом.
10. 2-D магнит
Чудеса физики: 2-D магнит.
Физики пытались создать двумерный магнит с 1970-х годов, но всегда сталкивали с неудачей. Настоящий 2-D магнит должен сохранять свои магнитные свойства даже после того, как будет разделен до состояния, которое делает его двумерным — слоя толщиной всего в один атом. Ученые стали сомневаться, возможен ли такой магнит.
В июне 2017 года при очередной попытке создать 2-D магнит исследователи экспериментировали с трииодидом хрома. У них получился первый в мире настоящий двухмерный магнит, причем при удивительно теплой температуре («всего» -228 градусов по Цельсию).
На данный момент магнит не работает при комнатной температуре, и кислород повреждает его. Несмотря на свою хрупкость, 2-D магниты позволят физикам завершить эксперименты, которые считались невозможными до сих пор.
Источник: https://vseonauke.com/1864414630923208932/nevozmozhnye-veschi-kotorye-fiziki-sdelali-vozmozhnymi/
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
- 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.
Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231-pochemu-magnit-prityagivaet-zhelez
Медь магнитится или нет: причины и способы определения
Иногда в домашних условиях требуется отличить медь от другого металла, а также проверить чистоту медного изделия, нет ли в нем посторонних примесей. Это можно сделать, опираясь на внешний вид металла, а также на определение его свойств, в частности, проведя пробу с магнитом.
- Общая информация
- Проверка магнитом
- Сплавы
Общая информация
Медь (купрум) — металл, имеет золотисто-красноватый цвет и отличается высокой теплопроводностью и электропроводностью. Еще одним отличительным качеством элемента считается его высокая пластичность. Самородками встречается в природе все реже, добывается чаще всего из руды.
Медь магнитится или нет?
При выяснении подлинности и чистоты образца можно обратиться к эксперту, но определение химического элемента в лабораторных условиях достаточно дорого. Поэтому нужно ориентироваться на несколько домашних способов.
В первую очередь присматриваемся к цвету изделия. Поскольку этот элемент имеет свойство окисляться, необходимо оценивать срез или спил предмета. Для точности возьмите образец, будете цвет сравнивать. Он должен быть золотисто-красноватым. Похожие цветовые гаммы имеет золото, а также осмий и цезий.
Если медную проволоку поджечь, то она не будет гореть, а сначала потеряет блеск, а затем изменит цвет до темного.
Можно воздействовать на образец азотной кислотой — он должен приобрести зеленовато-голубой оттенок.
Сплавы
Наиболее популярные сплавы с применением элемента — латунь (с добавлением цинка) и бронза. Что касается латуни, то она так же не реагирует на электромагнитное поле, как и купрум. Это происходит из-за того, что меди в данном сплаве минимум 55% и больше. Такой сплав отличается от чистого образца по тяжести, а также по форме стружки.
Бронза также не имеет электромагнитного поля. Но данный сплав гораздо прочнее, чем купрум. Если воздействовать на образцы зубами, то на чистой меди останутся следы, а на бронзе и на латуни — нет.
Если взглянуть на таблицу Менделеева, то о магнитных свойствах элементов сразу ничего узнать не получится. Для этого необходимо немного подробнее изучить этот материал. Современное производство выпускает композитные материалы, внешне ничем не отличимые от меди (29-го элемента таблицы).
Поэтому проверка электромагнитным полем может стать достоверным тестом на наличие примесей и чистоту материала, который к магниту не притянется.
Кроме этого, в домашних условиях выявить купрум поможет нагрев, снятие стружки, а также проведение химических реакций, во время которых следует соблюдать осторожность и технику безопасности.
Источник: https://DedAntikvar.com/interesnoe/obladaet-li-med-magnitnymi-svojstvami
