В каких приборах и механизмах используют свойства магнитов ответы
@Елена@@
Знаток
(291),
закрыт
8 лет назад
Евгений Гордиенко
Мудрец
(10086)
8 лет назад
Насчет приборов – вольтметры, амперметры и подобные, где магнитная рамка перемещается в поле постоянного магнита и передвигает стрелку. В любом электродвигателе вращение возникает из-за взаимодействия магнитных полей. Аппараты магнитотерапии используются для лечения конечностей, а магнитно-резонансные томографы для диагностики. Магниты заставляют звучать колонки и наушники. Есть магнитные подъемные краны. Ну и компас, конечно.
Victory
Ученик
(242)
8 лет назад
/Еще в прошлом веке было установлено, что в пространстве вокруг провода с электрическим током возникают магнитные силы, действующие на другие проводники с током и на различные вещества. Особенно большое влияние магнитные силы оказывают на тела, состоящие из железа, стали и некоторых сплавов. Эти силы передаются с помощью материальной среды, которая находится в особом напряженном состоянии и называется магнитным полем.
Магнитное поле всегда создается движущимися электрическими зарядами. Неподвижные заряды не могут создать магнитного поля. Вокруг них образуется электростатическое поле. Кроме того, магнитное поле возникает при изменении электрического поля. Само магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды. На неподвижные заряды магнитное поле не влияет.
Магнитное поле обладает способностью проникать через многие вещества — воздух, стекло, бумагу, картон, медь, воду, а также через разреженное (безвоздушное) пространство. /Цитата из научно-популярной статьи.
На этих свойствах и основано применение магнитов и их свойств в разных отраслях экономики: На электроподстанциях, в часах, в автомобилях (двигателях, аккумуляторах, при подзарядке, в регуляторах напряжения, в медицине используют в физиотерапевтических приборах, сила всемирного тяготения тоже основана на магнитных св-вах Земли, в различных приборах, применяемых геологами для определения месторождений железной руды, цветных металлов, в датчиках движения и в электро-реле, в метро, на пропускных пунктах при прохождении таможенного контроля, в самолетостроении и авиации, да в любом электрическом приборе, технике используются магнитные свойства, т. к. магнитное поле возникает при подключении любого проводника эл-го тока к источнику питания, и его воздействие на организм человека может быть не столько полезным (лечение магнитами различных заболеваний), сколько вредным (магнитное излучение от эл. приборов, сот. телефонов, солнечные магнитные бури) Так что св-ва магнитов используют почти во всех современных электробытовых приборах, технике, сотовой связи (интернет-кабели, оборудование для пользования спутниковой и сотовой связью, Различные линии электропередач (особенно высоковольтные). Короче, весь современный мир, можно сказать, опутан магнитами, чтобы использовать электромагнитные свойства в прогрессивных целях (новейшиее технологии просто невозможны без применения магнитных свойств (или св-в магнитов, что, в принципе .одно и тоже) Но человеку просто необходимо, по возможности защищаться от негативного влияния магнитного излучения на организм.
Источник: Сайт о гравитации в интернете, личное мнение.
Анастасия Андреева
Ученик
(120)
4 года назад
Магнитное поле всегда создается движущимися электрическими зарядами. Неподвижные заряды не могут создать магнитного поля. Вокруг них образуется электростатическое поле. Кроме того, магнитное поле возникает при изменении электрического поля. Поэтому в компосе и в др..
Источник
- Главная
- Вопросы и ответы
- В каких приборах и механизмов …..
В каких приборах и механизмов используют свойства магнитов?
3 года назад
+4
Недавно посмотрела серию “Разрушителей легенд”, где один из ведущих при помощи магнитов сумел взобраться по металлической поверхности на приличную высоту, метра на 2-3. Даже не представляла до этого, что постоянные магниты могут быть настолько сильными, чтобы выдержать вес человека. Так что при помощи магнитных свойств можно, как минимум, лазить по железным стенам.
Магниты – что представляют собой
Существует два вида магнитов:
- Постоянные. Которые могут магнититься “сами по себе”, то есть через них не нужно пропускать электрический ток для создания магнитного поля. Как правило, их делают из железа, никеля, кобальта или неодима (эти металлы ещё называют ферромагнетиками).
- Электромагниты. В них магнитное поле возникает лишь в момент подключения тока.
Оба этих вида широко используются при создании разных приборов
Приборы помогают людям в различных сферах экономики. Приборы с магнитными свойствами – в первую очередь:
- Разные магнитные носители и записывающие устройства. Самый простой, но уже превращающийся в легенду пример: видеомагнитофон и видеокассета, соответственно. На плёнку нанесена магнитная “пыль”, частицы которой особым образом группируются под действием поля записывающего устройства. Кстати, на современных жёстких дисках тоже есть слой магнитного напыления.
- В электроннолучевых трубках старых телевизоров и мониторов, магнит управлял пучком вылетающих электронов, которые и рисовали картинку на экране.
- Кредитные карточки и пропуска никак не смогут обойтись без своих магнитных полосок, хранящих информацию о владельцах.
- Динамики колонок – способны двигаться и создавать звуковые колебания, лишь потому, что оснащены мощными магнитами. Электрический ток заставляет магниты перемещаться вперёд-назад, они в свою очередь двигают диффузор, создаётся звуковая волна, и мы слышим любимую песню или нелюбимую (за стеной у соседа).
- Трансформаторы, повышающие или понижающие напряжение, по сути дела состоят из двух электромагнитов, связанных друг с другом только магнитным полем.
- Магнитные замочки – от дверей шкафа до чехла телефона.
- Во многих отраслях “пищепрома”, к примеру, на мукомольном заводе, тоже пользуются магнитом, через него просеивают пшеницу, чтобы, если в дружную компанию зерна затесался, скажем, гвоздь, извлечь его оттуда.
- Магниты могут приводить в движение какой-нибудь металлический предмет через препятствие. Например, электромагнитный двигатель может находиться в герметичном боксе и вращать магнитным полем деталь (винт) снаружи.
- На некоторых предприятиях перерабатывающих металлолом есть подъемные краны, оснащённые огромными электромагнитами, вместо крюков и ковшей. Так удобнее захватывать мелкий лом, и можно сразу отсортировать металлы с разными магнитными свойствами
- Магнито-резонансная томография. Исследования ставшие безопасной альтернативой рентгену.
Как можно заметить, было бы довольно сложно обойтись в современном мире без использования этих замечательных свойств магнита.
Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! ????
Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!
Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!
Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!
А также страховки, жд, экскурсии, автобусы, весь транспорт.
Ваш ответ
Как написать хороший ответ?
Сравниваем цены с тысячи сайтов
Авиабилеты в
Сравните цены от крупнейших авиакомпаний и агентств
Отели в
Сравните цены от популярных систем бронирования
Страховка в
Предложения от всех страховщиков
Аренда авто в
Сравните цены от всех прокатчиков
Источник
×òî òàêîå ïîñòîÿííûé ìàãíèò
Ôåððîìàãíèòíîå èçäåëèå, ñïîñîáíîå ñîõðàíÿòü çíà÷èòåëüíóþ îñòàòî÷íóþ íàìàãíè÷åííîñòü ïîñëå ñíÿòèÿ âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, íàçûâàåòñÿ ïîñòîÿííûì ìàãíèòîì.
Ïîñòîÿííûå ìàãíèòû èçãîòàâëèâàþò èç ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ, òàêèõ êàê: êîáàëüò, æåëåçî, íèêåëü, ñïëàâû ðåäêîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ (äëÿ íåîäèìîâûõ ìàãíèòîâ), à òàêæå èç åñòåñòâåííûõ ìèíåðàëîâ òèïà ìàãíåòèòîâ.
Ñôåðà ïðèìåíåíèÿ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ ñåãîäíÿ î÷åíü øèðîêà, îäíàêî íàçíà÷åíèå èõ ïðèíöèïèàëüíî âåçäå îäíî è òî æå êàê èñòî÷íèê ïîñòîÿííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ áåç ïîäâîäà ýëåêòðîýíåðãèè. Òàêèì îáðàçîì, ìàãíèò ýòî òåëî, îáëàäàþùåå ñâîèì ñîáñòâåííûì ìàãíèòíûì ïîëåì.
Ñàìî æå ñëîâî «ìàãíèò» ïðîèñõîäèò îò ãðå÷åñêîãî ñëîâîñî÷åòàíèÿ, êîòîðîå ïåðåâîäèòñÿ êàê «êàìåíü èç Ìàãíåñèè», ïî íàçâàíèþ àçèàòñêîãî ãîðîäà, ãäå áûëè â äðåâíîñòè îòêðûòû çàëåæè ìàãíåòèòà ìàãíèòíîãî æåëåçíÿêà. Ñ ôèçè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ ýëåìåíòàðíûì ìàãíèòîì ÿâëÿåòñÿ ýëåêòðîí, à ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìàãíèòîâ âîîáùå îáóñëàâëèâàþòñÿ ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè ýëåêòðîíîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ íàìàãíè÷åííîãî ìàòåðèàëà.
Ïîñòîÿííûé ìàãíèò ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ ìàãíèòíûõ ñèñòåì ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ èçäåëèé. Ðàáîòà óñòðîéñòâ ñ ïîñòîÿííûìè ìàãíèòàìè, êàê ïðàâèëî, îñíîâàíà íà ïðåîáðàçîâàíèè ýíåðãèè:
ìåõàíè÷åñêîé â ìåõàíè÷åñêóþ (ñåïàðàòîðû, ìàãíèòíûå ìóôòû è ò. ï.);
ìåõàíè÷åñêîé â ýëåêòðîìàãíèòíóþ (ýëåêòðîãåíåðàòîðû, ãðîìêîãîâîðèòåëè è ò. ï.);
ýëåêòðîìàãíèòíîé â ìåõàíè÷åñêóþ (ýëåêòðîäâèãàòåëè, äèíàìèêè, ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû è ò. ï.);
ìåõàíè÷åñêîé âî âíóòðåííþþ (òîðìîçíûå óñòðîéñòâà è ò. ï.).
Ê ïîñòîÿííûì ìàãíèòàì ïðåäúÿâëÿþòñÿ ñëåäóþùèå òðåáîâàíèÿ:
âûñîêàÿ óäåëüíàÿ ìàãíèòíàÿ ýíåðãèÿ;
ìèíèìàëüíûå ãàáàðèòû ïðè çàäàííîé íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ;
ñîõðàíåíèå ðàáîòîñïîñîáíîñòè â øèðîêîì äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð;
óñòîé÷èâîñòü ê âîçäåéñòâèþ âíåøíèõ ìàãíèòíûõ ïîëåé; òåõíîëîãè÷íîñòü;
íèçêàÿ ñòîèìîñòü èñõîäíîãî ñûðüÿ;
ñòàáèëüíîñòü ìàãíèòíûõ ïàðàìåòðîâ âî âðåìåíè.
Ðàçíîîáðàçèå çàäà÷, ðåøàåìûõ ïðè ïîìîùè ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ, âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü ñîçäàíèÿ ìíîæåñòâà ôîðì èõ èñïîëíåíèÿ. ×àñòî ïîñòîÿííûì ìàãíèòàì ïðèäàåòñÿ ôîðìà ïîäêîâû (ò. í. “ïîäêîâîîáðàçíûå” ìàãíèòû).
Íà ðèñóíêå ïðèâåäåíû ïðèìåðû ôîðì ïðîìûøëåííî âûïóñêàåìûõ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ íà îñíîâå ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ ñ çàùèòíûì ïîêðûòèåì.
Ïðîìûøëåííî âûïóñêàåìûå ïîñòîÿííûå ìàãíèòû ðàçëè÷íîé ôîðìû: à äèñê; á êîëüöî; â ïàðàëëåëåïèïåä; ã öèëèíäð; ä øàð; å ñåêòîð ïîëîãî öèëèíäðà
Òàêæå âûïóñêàþòñÿ ìàãíèòû èç ìàãíèòîòâåðäûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ñïëàâîâ è ôåððèòîâ â âèäå ñòåðæíåé êðóãëîãî è ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ, à òàêæå òðóá÷àòûå, Ñ-îáðàçíûå, ïîäêîâîîáðàçíûå, â âèäå ïëàñòèí ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû è äð.
Ïîñëå òîãî êàê ìàòåðèàëó ïðèäàíà ôîðìà, îí äîëæåí áûòü íàìàãíè÷åí, ò. å. ïîìåùåí âî âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå, ò.ê. ìàãíèòíûå ïàðàìåòðû ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ îïðåäåëÿþòñÿ íå òîëüêî èõ ôîðìîé èëè ìàòåðèàëîì, èç êîòîðîãî îíè èçãîòîâëåíû, íî è íàïðàâëåíèåì íàìàãíè÷èâàíèÿ.
Çàãîòîâêè íàìàãíè÷èâàþò, èñïîëüçóÿ ïîñòîÿííûå ìàãíèòû, ýëåêòðîìàãíèòû ïîñòîÿííîãî òîêà èëè íàìàãíè÷èâàþùèå êàòóøêè, ÷åðåç êîòîðûå ïðîïóñêàþòñÿ èìïóëüñû òîêà. Âûáîð ñïîñîáà íàìàãíè÷èâàíèÿ çàâèñèò îò ìàòåðèàëà è ôîðìû ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà.
 ðåçóëüòàòå ñèëüíîãî íàãðåâàíèÿ, òîë÷êîâ ïîñòîÿííûå ìàãíèòû ìîãóò ÷àñòè÷íî èëè ïîëíîñòüþ ïîòåðÿòü ñâîè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà (ðàçìàãíèòèòüñÿ).
Õàðàêòåðèñòèêè ðàçìàãíè÷èâàþùåãî ó÷àñòêà ïåòëè ìàãíèòíîãî ãèñòåðåçèñà ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî èçãîòîâëåí ïîñòîÿííûé ìàãíèò, îïðåäåëÿþò ñâîéñòâà òîãî èëè èíîãî ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà: ÷åì âûøå êîýðöèòèâíàÿ ñèëà Íñ, è ÷åì âûøå îñòàòî÷íàÿ ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ Âr òåì ñèëüíåå è ñòàáèëüíåå ìàãíèò.
Êîýðöèòèâíàÿ ñèëà (áóêâàëüíî â ïåðåâîäå ñ ëàòèíñêîãî – «óäåðæèâàþùàÿ ñèëà») ñèëà, ïðåïÿòñòâóþùàÿ èçìåíåíèþ ìàãíèòíîé ïîëÿðèçàöèè ôåððîìàãíåòèêîâ.
Ïîêà ôåððîìàãíåòèê íå ïîëÿðèçîâàí, ò. å. ýëåìåíòàðíûå òîêè íå îðèåíòèðîâàíû, êîýðöèòèâíàÿ ñèëà ïðåïÿòñòâóåò îðèåíòèðîâêå ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ. Íî êîãäà ôåððîìàãíåòèê óæå ïîëÿðèçîâàí, îíà óäåðæèâàåò ýëåìåíòàðíûå òîêè â îðèåíòèðîâàííîì ïîëîæåíèè è ïîñëå òîãî, êàê âíåøíåå íàìàãíè÷èâàþùåå ïîëå óñòðàíåíî.
Ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ îñòàòî÷íûé ìàãíåòèçì, êîòîðûé íàáëþäàåòñÿ ó ìíîãèõ ôåððîìàãíåòèêîâ. ×åì áîëüøå êîýðöèòèâíàÿ ñèëà, òåì ñèëüíåå âûðàæåíî ÿâëåíèå îñòàòî÷íîãî ìàãíåòèçìà.
Èòàê, êîýðöèòèâíàÿ ñèëà ýòî çíà÷åíèå íàïðÿæ¸ííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, íåîáõîäèìîãî äëÿ ïîëíîãî ðàçìàãíè÷èâàíèÿ ôåððî- èëè ôåððèìàãíèòíîãî âåùåñòâà. Òàêèì îáðàçîì, ÷åì áîëüøåé êîýðöèòèâíîé ñèëîé îáëàäàåò êîíêðåòíûé ìàãíèò, òåì îí óñòîé÷èâåå ê ðàçìàãíè÷èâàþùèì ôàêòîðàì.
Åäèíèöà èçìåðåíèÿ êîýðöèòèâíîé ñèëû â ñèñòåìå ÑÈ Àìïåð/ìåòð. À ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ, êàê èçâåñòíî, – ýòî âåêòîðíàÿ âåëè÷èíà, ÿâëÿþùàÿñÿ ñèëîâîé õàðàêòåðèñòèêîé ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Õàðàêòåðíîå çíà÷åíèå îñòàòî÷íîé ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ ïîðÿäêà 1 Òåñëà.
Ìàãíèòíûé ãèñòåðåçèñ íàëè÷èå ïîñëåäñòâèÿ ïîëÿðèçàöèè ìàãíåòèêîâ ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî íàìàãíè÷èâàíèå è ðàçìàãíè÷èâàíèå ìàãíèòíîãî ìàòåðèàëà ïðîèñõîäÿò íåîäèíàêîâî, ò. ê. íàìàãíè÷èâàíèå ìàòåðèàëà âñå âðåìÿ íåìíîãî îòñòàåò îò íàìàãíè÷èâàþùåãî ïîëÿ.
Ïðè ýòîì ÷àñòü ýíåðãèè, çàòðà÷åííîé íà íàìàãíè÷èâàíèå òåëà, ïðè ðàçìàãíè÷èâàíèè íå âîçâðàùàåòñÿ îáðàòíî, à ïðåâðàùàåòñÿ â òåïëî. Ïîýòîìó ìíîãîêðàòíîå ïåðåìàãíè÷èâàíèå ìàòåðèàëà ñâÿçàíî ñ çàìåòíûìè ïîòåðÿìè ýíåðãèè è èíîãäà ìîæåò âûçâàòü ñèëüíîå íàãðåâàíèå íàìàãíè÷èâàåìîãî òåëà.
×åì ñèëüíåå âûðàæåí ãèñòåðåçèñ â ìàòåðèàëå, òåì áîëüøå ïîòåðè â íåì ïðè ïåðåìàãíè÷èâàíèè. Ïîýòîìó äëÿ ìàãíèòíûõ öåïåé ñ ïåðåìåííûì ìàãíèòíûì ïîòîêîì ïðèìåíÿþò ìàòåðèàëû, íå îáëàäàþùèå ãèñòåðåçèñîì (ñìîòðèòå – Ìàãíèòîïðîâîäû ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ).
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ ìîãóò èçìåíÿòüñÿ ïîä äåéñòâèåì âðåìåíè è âíåøíèõ ôàêòîðîâ, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ:
òåìïåðàòóðà;
ìàãíèòíûå ïîëÿ;
ìåõàíè÷åñêèå íàãðóçêè;
ðàäèàöèÿ è äð.
Èçìåíåíèå ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ õàðàêòåðèçóåòñÿ íåñòàáèëüíî- ñòüþ ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü ñòðóêòóðíîé èëè ìàãíèòíîé.
Ñòðóêòóðíàÿ íåñòàáèëüíîñòü ñâÿçàíà ñ èçìåíåíèÿìè êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû, ôàçîâûìè ïðåâðàùåíèÿìè, óìåíüøåíèåì âíóòðåííèõ íàïðÿæåíèé è ò. ï.  ýòîì ñëó÷àå èñõîäíûå ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû âîññòàíîâëåíèåì ñòðóêòóðû (íàïðèìåð, òåðìîîáðàáîòêîé ìàòåðèàëà).
Ìàãíèòíàÿ íåñòàáèëüíîñòü îáóñëîâëåíà èçìåíåíèåì ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû âåùåñòâà ìàãíèòà, êîòîðàÿ ñòðåìèòñÿ ê òåðìîäèíàìè÷åñêîìó ðàâíîâåñèþ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè è ïîä âëèÿíèåì âíåøíèõ âîçäåéñòâèé. Ìàãíèòíàÿ íåñòàáèëüíîñòü ìîæåò áûòü:
îáðàòèìîé (âîçâðàùåíèå ê èñõîäíûì óñëîâèÿì âîññòàíàâëèâàåò èñõîäíûå ìàãíèòíûå ñâîéñòâà);
íåîáðàòèìîé (âîçðàùåíèå èñõîäíûõ ñâîéñòâ ìîæåò áûòü äîñòèãíóòî òîëüêî ïóòåì ïîâòîðíîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ).
Ïîñòîÿííûé ìàãíèò èëè ýëåêòðîìàãíèò – ÷òî ëó÷øå?
Ïðèìåíåíèå ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ äëÿ ñîçäàíèÿ ïîñòîÿííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ âìåñòî ýêâèâàëåíòíûõ èì ýëåêòðîìàãíèòîâ ïîçâîëÿåò:
óìåíüøèòü ìàññîãàáàðèòíûå õàðàêòåðèñòèêè èçäåëèé;
èñêëþ÷èòü ïðèìåíåíèå äîïîëíèòåëüíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ (÷òî óïðîùàåò êîíñòðóêöèþ èçäåëèé, ñíèæàåò ñòîèìîñòü èõ èçãîòîâëåíèÿ è ýêñïëóàòàöèè);
îáåñïå÷èòü ïðàêòè÷åñêè íåîãðàíè÷åííîå âðåìÿ ïîääåðæèâàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ðàáî÷èõ óñëîâèÿõ (â çàâèñèìîñòè îò ïðèìåíÿåìîãî ìàòåðèàëà).
Íåäîñòàòêàìè ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ ÿâëÿþòñÿ:
õðóïêîñòü ìàòåðèàëîâ, ïðèìåíÿåìûõ ïðè èõ ñîçäàíèè (ýòî çàòðóäíÿåò ìåõàíè÷åñêóþ îáðàáîòêó èçäåëèé);
íåîáõîäèìîñòü çàùèòû îò âëèÿíèÿ âëàãè è ïëåñíåâûõ ãðèáêîâ (äëÿ ôåððèòîâ ÃÎÑÒ 24063), à òàêæå îò âîçäåéñòâèÿ ïîâûøåííûõ âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû.
Âèäû è ñâîéñòâà ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ
Ôåððèòîâûå
Ôåððèòîâûå ìàãíèòû õîòü è îòëè÷àþòñÿ õðóïêîñòüþ, íî îáëàäàþò õîðîøåé êîððîçèéíîé ñòîéêîñòüþ, ÷òî ïðè íåâûñîêîé öåíå äåëàåò èõ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè. Òàêèå ìàãíèòû èçãîòàâëèâàþò èç ñïëàâà îêñèäà æåëåçà ñ ôåððèòîì áàðèÿ èëè ñòðîíöèÿ. Äàííûé ñîñòàâ ïîçâîëÿåò ìàòåðèàëó ñîõðàíÿòü ñâîè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà â øèðîêîì òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå îò -30°C äî +270°C.
Ìàãíèòíûå èçäåëèÿ â ôîðìå ôåððèòîâûõ êîëåö, áðóñêîâ è ïîäêîâ øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ êàê â ïðîìûøëåííîñòè, òàê è â áûòó, â òåõíèêå è ýëåêòðîíèêå. Èõ èñïîëüçóþò â àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ, â ãåíåðàòîðàõ, â äâèãàòåëÿõ ïîñòîÿííîãî òîêà.  àâòîìîáèëåñòðîåíèè ôåððèòîâûå ìàãíèòû óñòàíàâëèâàþò â ñòàðòåðû, â ñòåêëîïîäúåìíèêè, â ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ è â âåíòèëÿòîðû.
Ôåððèòîâûå ìàãíèòû îòëè÷àþòñÿ êîýðöèòèâíîé ñèëîé ïîðÿäêà 200 êÀ/ì è îñòàòî÷íîé ìàãíèòíîé èíäóêöèåé ïîðÿäêà 0,4 Òåñëà.  ñðåäíåì, ôåððèòîâûé ìàãíèò ìîæåò ïðîñëóæèòü îò 10 äî 30 ëåò.
Àëüíèêî (àëþìèíèé-íèêåëü-êîáàëüò)
Ïîñòîÿííûå ìàãíèòû íà îñíîâå ñïëàâà èç àëþìèíèÿ, íèêåëÿ è êîáàëüòà îòëè÷àþòñÿ íåïðåâçîéäåííîé òåìïåðàòóðíîé óñòîé÷èâîñòüþ è ñòàáèëüíîñòüþ: îíè ñïîñîáíû ñîõðàíÿòü ñâîè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ïðè òåìïåðàòóðàõ äî +550°C, õîòÿ êîýðöèòèâíàÿ ñèëà, õàðàêòåðíàÿ äëÿ íèõ, îòíîñèòåëüíî ìàëà. Ïîä äåéñòâèåì îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òàêèå ìàãíèòû ïîòåðÿþò èñõîäíûå ìàãíèòíûå ñâîéñòâà.
Ïîñóäèòå ñàìè: òèïè÷íàÿ êîýðöèòèâíàÿ ñèëà ïîðÿäêà 50 êÀ/ì ïðè îñòàòî÷íîé íàìàãíè÷åííîñòè ïîðÿäêà 0,7 Òåñëà. Îäíàêî íåñìîòðÿ íà ýòó îñîáåííîñòü, ìàãíèòû àëüíèêî íåçàìåíèìû äëÿ íåêîòîðûõ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé.
Òèïè÷íîå ñîäåðæàíèå êîìïîíåíòîâ â ñïëàâàõ àëüíèêî ñ âûñîêèìè ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè èçìåíÿåòñÿ â ñëåäóþùèõ ïðåäåëàõ: àëþìèíèé – îò 7 äî 10%, íèêåëü – îò 12 äî 15%, êîáàëüò – îò 18 äî 40%, è îò 3 äî 4% ìåäè.
×åì áîëüøå êîáàëüòà, òåì âûøå èíäóêöèÿ íàñûùåíèÿ è ìàãíèòíàÿ ýíåðãèÿ ñïëàâà. Äîáàâêè â âèäå îò 2 äî 8% òèòàíà è âñåãî 1% íèîáèÿ ñïîñîáñòâóþò ïîëó÷åíèþ áîëüøåé êîýðöèòèâíîé ñèëû äî 145 êÀ/ì. Äîáàâêà îò 0,5 äî 1% êðåìíèÿ îáåñïå÷èâàåò èçîòðîïèþ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ.
Ñàìàðèåâûå
Åñëè íóæíà èñêëþ÷èòåëüíàÿ óñòîé÷èâîñòü ê êîððîçèè, îêèñëåíèþ è òåìïåðàòóðå äî +350°C, òî ìàãíèòíûé ñïëàâ ñàìàðèÿ ñ êîáàëüòîì òî ÷òî íàäî.
Ïî ñòîèìîñòè ñàìàðèé-êîáàëüòîâûå ìàãíèòû äîðîæå íåîäèìîâûõ çà ñ÷¸ò áîëåå äåôèöèòíîãî è äîðîãîãî ìåòàëëà êîáàëüòà. Òåì íå ìåíåå, èìåííî èõ öåëåñîîáðàçíî ïðèìåíÿòü â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè èìåòü ìèíèìàëüíûå ðàçìåðû è âåñ êîíå÷íûõ èçäåëèé.
Íàèáîëåå öåëåñîîáðàçíî ýòî â êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòàõ, àâèàöèîííîé è êîìïüþòåðíîé òåõíèêå, ìèíèàòþðíûõ ýëåêòðîäâèãàòåëÿõ è ìàãíèòíûõ ìóôòàõ, â íîñèìûõ ïðèáîðàõ è óñòðîéñòâàõ (÷àñàõ, íàóøíèêàõ, ìîáèëüíûõ òåëåôîíàõ è ò.ä.)
Áëàãîäàðÿ îñîáîé êîððîçèéíîé ñòîéêîñòè, èìåííî ñàìàðèåâûå ìàãíèòû ïðèìåíÿþòñÿ â ñòðàòåãè÷åñêèõ ðàçðàáîòêàõ è âîåííûõ ïðèëîæåíèÿõ. Ýëåêòðîäâèãàòåëè, ãåíåðàòîðû, ïîäúåìíûå ñèñòåìû, ìîòîòåõíèêà ñèëüíûé ìàãíèò èç ñïëàâà ñàìàðèÿ-êîáàëüòà èäåàëüíî ïîäõîäèò äëÿ àãðåññèâíûõ ñðåä è ñëîæíûõ óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè. Êîýðöèòèâíàÿ ñèëà ïîðÿäêà 700 êÀ/ì ïðè îñòàòî÷íîé ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïîðÿäêà 1 Òåñëà.
Íåîäèìîâûå
Íåîäèìîâûå ìàãíèòû íà ñåãîäíÿøíèé äåíü î÷åíü âîñòðåáîâàíû è ïðåäñòàâëÿþòñÿ íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûìè. Ñïëàâ íåîäèì-æåëåçî-áîð ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ñóïåðìàãíèòû äëÿ ðàçëè÷íûõ ñôåð, íà÷èíàÿ ñ çàùåëîê è èãðóøåê, çàêàí÷èâàÿ ýëåêòðîãåíåðàòîðàìè è ìîùíûìè ïîäúåìíûìè ìàøèíàìè.
Âûñîêàÿ êîýðöèòèâíàÿ ñèëà ïîðÿäêà 1000 êÀ/ì è îñòàòî÷íàÿ íàìàãíè÷åííîñòü ïîðÿäêà 1,1 Òåñëà, ïîçâîëÿþò ìàãíèòó ñîõðàíÿòüñÿ íà ïðîòÿæåíèè ìíîãèõ ëåò, çà 10 ëåò íåîäèìîâûé ìàãíèò òåðÿåò ëèøü 1% ñâîåé íàìàãíè÷åííîñòè, åñëè òåìïåðàòóðà åãî â óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè íå ïðåâûøàåò +80°C (äëÿ íåêîòîðûõ ìàðîê äî +200°C). Òàêèì îáðàçîì, ëèøü äâà íåäîñòàòêà åñòü ó íåîäèìîâûõ ìàãíèòîâ õðóïêîñòü è íèçêàÿ ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà.
Ìàãíèòîïëàñòû
Ìàãíèòíûé ïîðîøîê âìåñòå ñî ñâÿçóþùèì êîìïîíåíòîì îáðàçóåò ìÿãêèé, ãèáêèé è ëåãêèé ìàãíèò. Ñâÿçóþùèå êîìïîíåíòû, òàêèå êàê âèíèë, êàó÷óê, ïëàñòèê èëè àêðèë ïîçâîëÿþò ïîëó÷àòü ìàãíèòû ðàçëè÷íûõ ôîðì è ðàçìåðîâ.
Ìàãíèòíàÿ ñèëà, êîíå÷íî, óñòóïàåò ÷èñòîìó ìàãíèòíîìó ìàòåðèàëó, íî èíîãäà òàêèå ðåøåíèÿ íåîáõîäèìû äëÿ äîñòèæåíèÿ îïðåäåëåííûõ íåîáû÷íûõ äëÿ ìàãíèòîâ öåëåé: â ïðîèçâîäñòâå ðåêëàìíîé ïðîäóêöèè, ïðè èçãîòîâëåíèè ñúåìíûõ íàêëååê íà àâòî, à òàêæå â èçãîòîâëåíèè ðàçëè÷íûõ êàíöåëÿðñêèõ è ñóâåíèðíûõ òîâàðîâ.
Âçàèìîäåéñòâèå ìàãíèòîâ
Îäíîèìåííûå ïîëþñà ìàãíèòîâ îòòàëêèâàþòñÿ, à ðàçíîèìåííûå ïîëþñà ïðèòÿãèâàþòñÿ. Âçàèìîäåéñòâèå ìàãíèòîâ îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ëþáîé ìàãíèò èìååò ìàãíèòíîå ïîëå, è ýòè ìàãíèòíûå ïîëÿ âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé.  ÷åì, íàïðèìåð, ïðè÷èíà íàìàãíè÷èâàíèÿ æåëåçà?
Ñîãëàñíî ãèïîòåçå ôðàíöóçñêîãî ó÷åíîãî Àìïåðà, âíóòðè âåùåñòâà ñóùåñòâóþò ýëåìåíòàðíûå ýëåêòðè÷åñêèå òîêè (òîêè Àìïåðà), êîòîðûå îáðàçóþòñÿ âñëåäñòâèå äâèæåíèÿ ýëåêòðîíîâ âîêðóã ÿäåð àòîìîâ è âîêðóã ñîáñòâåííîé îñè.
Ïðè äâèæåíèè ýëåêòðîíîâ âîçíèêàþò ýëåìåíòàðíûå ìàãíèòíûå ïîëÿ. È åñëè êóñîê æåëåçà âíåñòè âî âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå, òî âñå ýëåìåíòàðíûå ìàãíèòíûå ïîëÿ â ýòîì æåëåçå îðèåíòèðóþòñÿ îäèíàêîâî âî âíåøíåì ìàãíèòíîì ïîëå, îáðàçóÿ ñîáñòâåííîå ìàãíèòíîå ïîëå êóñêà æåëåçà. Òàê, åñëè ïðèëîæåííîå âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå áûëî äîñòàòî÷íî ñèëüíûì, òî ïîñëå åãî îòêëþ÷åíèÿ êóñîê æåëåçà ñòàíåò ïîñòîÿííûì ìàãíèòîì.
Çíàíèå ôîðìû è íàìàãíè÷åííîñòè ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà ïîçâîëÿåò äëÿ ðàñ÷åòîâ çàìåíèòü åãî ýêâèâàëåíòíîé ñèñòåìîé ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ íàìàãíè÷èâàíèÿ. Òàêàÿ çàìåíà âîçìîæíà êàê ïðè ðàñ÷åòå õàðàêòåðèñòèê ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òàê è ïðè ðàñ÷åòàõ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ìàãíèò ñî ñòîðîíû âíåøíåãî ïîëÿ.
Äëÿ ïðèìåðà ïðîâåäåì ðàñ÷åò ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ. Ïóñòü ìàãíèòû èìåþò ôîðìó òîíêèõ öèëèíäðîâ, èõ ðàäèóñû îáîçíà÷èì r1 è r2, òîëùèíû h1, h2 , îñè ìàãíèòîâ ñîâïàäàþò, ðàññòîÿíèå ìåæäó ìàãíèòàìè îáîçíà÷èì z, áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî îíî çíà÷èòåëüíî áîëüøå ðàçìåðîâ ìàãíèòîâ.
Âîçíèêíîâåíèå ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ìàãíèòàìè îáúÿñíÿåòñÿ òðàäèöèîííûì ñïîñîáîì: îäèí ìàãíèò ñîçäàåò ìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå âîçäåéñòâóåò íà âòîðîé ìàãíèò.
Äëÿ ðàñ÷åòà ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ ìûñëåííî çàìåíèì ìàãíèòû ñ îäíîðîäíîé íàìàãíè÷åííîñòüþ J1 è J2 êðóãîâûìè òîêàìè, òåêóùèìè ïî áîêîâîé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðîâ. Ñèëû ýòèõ òîêîâ âûðàçèì ÷åðåç íàìàãíè÷åííîñòè ìàãíèòîâ, à èõ ðàäèóñû áóäåì ñ÷èòàòü ðàâíûìè ðàäèóñàì ìàãíèòîâ.
Ðàçëîæèì âåêòîð èíäóêöèè B ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ñîçäàâàåìîãî ïåðâûì ìàãíèòîì â ìåñòå ðàñïîëîæåíèÿ âòîðîãî íà äâå ñîñòàâëÿþùèå: îñåâóþ, íàïðàâëåííóþ âäîëü îñè ìàãíèòà, è ðàäèàëüíóþ – ïåðïåíäèêóëÿðíóþ åé.
Äëÿ âû÷èñëåíèÿ ñóììàðíîé ñèëû, äåéñòâóþùåé íà êîëüöî, íåîáõîäèìî ìûñëåííî ðàçáèòü åãî íà ìàëûå ýëåìåíòû Idl è ïðîñóììèðîâàòü ñèëû Àìïåðà, äåéñòâóþùèå íà êàæäûå òàêîé ýëåìåíò.
Èñïîëüçóÿ ïðàâèëî ëåâîé ðóêè, ëåãêî ïîêàçàòü, ÷òî îñåâàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ ñèë Àìïåðà, ñòðåìÿùèõñÿ ðàñòÿíóòü (èëè ñæàòü) êîëüöî âåêòîðíàÿ ñóììà ýòèõ ñèë ðàâíà íóëþ.
Íàëè÷èå ðàäèàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé ïîëÿ ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ ñèë Àìïåðà, íàïðàâëåííûõ âäîëü îñè ìàãíèòîâ, òî åñòü ê èõ ïðèòÿæåíèþ èëè îòòàëêèâàíèþ. Îñòàíåòñÿ âû÷èñëèòü ñèëû Àìïåðà ýòî è áóäóò ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó äâóìÿ ìàãíèòàìè.
Ñìîòðèòå òàêæå: Èñïîëüçîâàíèå ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ â ýëåêòðîòåõíèêå è ýëåêòðîýíåðãåòèêå
Источник