Egenskaberne af magneten og den magnetiske feltenergi

Til dette emne, som en magnet, alle har længe været vant. Vi kan ikke se på det noget særligt. Vi forbinder det med den sædvanlige fysik lektion eller demonstration af egenskaberne for de magnet tricks til førskolebørn. Og næppe nogen mener som magneter omgiver os i hverdagen. I hver lejlighed er der snesevis. Magnetindretningen stede i hver højttaler, tape, barbermaskiner, timer. Selv banker med søm er ikke.

Og endnu?

Vi - folket - ikke undtagelsen. Takket være forekomme i kroppen Biotok omkring os er der en usynlig mønster af sine feltlinier. Kæmpe magnet er planeten Jorden. En mere ambitiøs - plasma kugle af solen. Uforståeligt for det menneskelige sind størrelsen af galakser og stjernetåger sjældent indrømme ideen, at alt dette - også magneter.

Moderne videnskab kræver oprettelsen af nye store og super-kraftige magneter, er anvendelsen heraf vedrører kernefusion, generering af el, acceleration i synkrotroner ladede partikler, løft sunkne skibe. Opret en superstærk felt ved hjælp af de magnetiske egenskaber af magneten - et af problemerne med moderne fysik.

præcisere begrebet

Et magnetisk felt er en kraft, der virker på et legeme der har ansvaret for, er i bevægelse. Det er "ikke arbejder" med faste genstande (enten blottet for betaling) og tjener som en form for elektromagnetisk felt, som eksisterer som et mere generelt koncept.

Hvis kroppen kan skabe omkring sig selv et magnetfelt selv og føle den kraft af dens indvirkning, de kaldes magneter. Dvs. dataobjekter - magnetiseret (besidder den tilsvarende øjeblikket).

Forskellige materialer reagerer forskelligt på eksterne felt. Svække dens effekt inde kaldet paramagnetiske, styrke - diamagnetisk. Visse materialer har evnen til at forstærke tusindfold det ydre magnetfelt. Dette - ferromagnetiske materialer (cobalt, nikkel, jern, gadolinium og legeringer og forbindelser af metallerne). De, der faldt under indflydelse af stærke ydre felter selv erhverve magnetiske egenskaber, kaldet magnetisk. Andre, i stand til at opføre sig som en magnet under direkte indflydelse af feltet, og ophørte med at være sammen med sin forsvinden - magnetisk.

En lille smule historie

Undersøgelse af permanent magnet egenskaber af mennesker involveret med en meget, meget lang tid. Omtale af dem i skrifter af lærde fra det gamle Grækenland stadig 600 år før vor tidsregning. Naturlig (af naturlig oprindelse) kan detektere magneter i magnetiske malmforekomster. Den mest berømte af de største naturlige magneter er gemt i universitetet i Tartu. Den vejer 13 kg, og den vægt, der kan løftes med hans hjælp - 40 kg.

Menneskeheden har lært at skabe kunstige magneter, ved hjælp af forskellige ferromagnetiske materialer. Værdi pulver (kobolt, jern, og så videre. P.) Er evnen til at holde en vægt på mere end 5000 gange sin egen vægt. Kunstige tilfælde kan være konstant (opnået fra de magnetiske materialer) eller elektromagneter med en kerne, hvis materiale - blødt jern. spænding banen som opstår på grund af passage af elektrisk strøm gennem trådviklinger som omgav kernen.

Den første seriøse bog, der indeholder forsøg på at forske egenskaberne for en magnet - arbejdet i London læge Hilbert, udgivet i 1600. Dette arbejde indeholder alle tilgængelige data på det tidspunkt om magnetisme og elektricitet, samt forfatterens eksperimenter.

Enhver af de eksisterende fænomener personen forsøger at tilpasse sig det praktiske liv. Selvfølgelig, magneten er ikke en undtagelse.

Sådan bruger magneter

Hvad er egenskaberne for magneten af menneskeheden har vedtaget? Omfang det er så bredt, at vi er i stand til at kun kortvarigt røre på de vigtigste, de mest kendte enheder og applikationer af denne bemærkelsesværdige objekt.

Compass er alt velkendt anordning til bestemmelse af terræn områder. Takket være ham, bane vejen for fly, skibe, landtransport, gå mål. Disse enheder kan være magnetisk (dial), der bruges af turister og skibsinspektører eller ikke-magnetisk (radio og gidrokompasy).

De første kompasser fra naturlige magneter fremstillet i det XI århundrede og blev brugt i navigation. De baserede deres virkning på den frie drejning i det horisontale plan af en lang nål af et magnetisk materiale, en afbalanceret på aksen. Den ene ende af det altid vender mod syd, den anden - mod nord. På den måde kan du altid se præcis de vigtigste retninger vedrørende kardinal.

De vigtigste områder

Områder, hvor de magnet egenskaber har fundet stor anvendelse - radio og el, instrumentering, Automatisk og fjernbetjening. Af ferromagnetiske materialer er relæer, magnetiske, og så videre. N. I 1820 blev det opdaget, dirigent ejendom med det igangværende arbejde med pilen på magneten, tvinger hende til at vende. Samtidig, det gjorde en anden opdagelse - et par parallelle ledere som strøm strømmer igennem i den ene retning, har den egenskab gensidige tiltrækning.

På grund af denne antagelse blev gjort på grund af egenskaberne af magneten. Alle disse fænomener forekommer skyldes strømninger, herunder cirkulerer inden de magnetiske materialer. Moderne ideer om videnskab er identiske med denne antagelse.

På motorer og generatorer

Baseret på den skabte mange sorter af elektriske motorer og generatorer, dvs. en roterende type maskiner, hvis funktion er baseret på omdannelse af mekanisk energi til elektrisk energi (vi taler om generatorer) eller elektrisk til mekanisk (for motorer). Alle generatoren fungerer på princippet om elektromagnetisk induktion, dvs. EMF (elektromotorisk kraft) forekommer i tråden, som bevæger sig i et magnetfelt. Motoren fungerer baseret på det fænomen for forekomst af strøm i tråden med strøm, som er tilføjet i en tværgående felt.

Brug af styrken af interaktion med feltstrømmen som passerer gennem vindingerne af de bevægelige dele betjene enheder nævnt magnetoelectric. Som nye kraftfulde vekselstrømsmotoren har to viklinger virker induktion energimåler. Placeret mellem det ledende vikling drevet udsættes for rotation drejningsmoment, kraften er proportional med strømforbruget.

Og i hverdagen?

Udstyret med en miniature batteri elektriske ure er kendt af alle. Deres enhed ved anvendelse af et par magneter, et par spoler og transistor er meget lettere på antallet af elementer tilgængelige end mekaniske ure.

Mere og mere brug bliver gjort af elektromagnetisk type eller låse er cylinderlåse, som er forsynet med magnetiske elementer. De er som en nøgle og lås funktion kode sæt. Når det injiceres i brønden den rigtige nøgle lås på plads tiltrak de interne komponenter i en magnetisk lås, der giver dig mulighed for at åbne den.

Baseret på virkningen af magnetindretningen og galvanometer stande (højfølsomme af indretningen ved som måles svag strøm). Egenskaberne af magneten blev anvendt i produktion af slibemidler. Så det er skarpe og meget små faste partikler, som er nødvendige til bearbejdning (slibning, polering, stripning), en række genstande og materialer. Ved fremstillingen af den ønskede i blandingen ferrosilicium afregner dels på bunden af ovnen delvist indlejret i slibemiddelsammensætningen. For at fjerne den derfra, og der kræves magneterne.

Videnskab og kommunikation

På grund af de magnetiske egenskaber af materialevidenskab kan studere strukturen af en række forskellige organer. Jeg kan blot nævne magnetochemistry eller magnetisk fejl (defekt påvisningsmetode ved at analysere de magnetiske felt forvrængningsprodukter i visse områder).

Og anvende dem til produktionen teknik ultrahøj frekvensområde, radiosystemer tilslutning (militære og kommercielle linjer), under varmebehandlingen som i hjemmet, og i fødevareindustrien produkter (alle velkendte mikrobølgeovn). Det er næsten umuligt i en artikel til en liste over alle de komplekse tekniske enheder og programmer, som bruges i dag magnetiske egenskaber af stoffer.

sfære medicinsk

Jeg var ingen undtagelse, og omfanget af diagnostik og medicinsk behandling. Gennem X-ray stråling genererer elektron lineære acceleratorer udført tumorterapi, i cyklotroner og synkrotroner genereret protonstråler har fordele i forhold til røntgenbilleder i den lokale orientering og forøget effektivitet i behandlingen af øjet og hjernetumorer.

Med hensyn til den biologiske videnskab, er det stadig op til midten af det forrige århundrede livets funktioner i kroppen er ikke forbundet med eksistensen af magnetfelter. Videnskabelig litteratur sjældent genopfyldes sporadiske rapporter om den ene eller anden af deres sundhedsmæssige virkninger. Men siden tresserne lavine flød publikation om de biologiske egenskaber magneten.

Dengang og nu

Men forsøg på at behandle de mennesker, de blev foretaget af alkymister i det XVI århundrede. Det indspillede mange succesfulde forsøg på at helbrede tandpine, nervøse lidelser, søvnløshed, og mange indre organer problemer. Det ser ud til, at brugen af magnesium i medicin har ikke fundet nogen måde senest i navigation.

Det sidste halve århundrede er almindeligt anvendt magnetisk armbånd, populære blandt patienter med nedsat blodtryk. Forskere har alvorligt troet i evnen til at øge modstanden af magneten af det menneskelige legeme. Ved hjælp af elektromagnetiske indretninger har lært at måle hastigheden af blodgennemstrømningen, eller at udtage prøver af medicin administreres ønskede kapsler.

Magnet fjernet fanget i øjet fine metalpartikler. Dens handling er baseret på det arbejde elektrodatchikov (nogen af os er bekendt med proceduren elektrokardiogram). I dag fysikere samarbejde med biologer at studere de underliggende mekanismer af human eksponering for magnetfelter bliver tættere og mere nødvendig.

Neodym magnet: egenskaber og anvendelser

Neodym magneter anses for at have den største indvirkning på menneskers sundhed. De består af neodym, jern og bor. Den kemiske formel for - NdFeB. Den største fordel ved en sådan en magnet anses for at være en stærk indflydelse af sin mark med et relativt lille beløb. Således vægtkraften af magneten 200 er ca. 1 gauss c. I sammenligning, hans lig i styrke jern magnet har en vægt større end ca. 10 gange.

En anden ubestridelige fordel af nævnte magneter - god modstandsdygtighed og evnen til at gemme de ønskede kvaliteter i hundreder af år. For et århundrede magneten mister sine egenskaber ved at kun 1%.

Hvordan præcist behandles neodym magnet?

Med dens hjælp forbedre cirkulation trykket stabiliseres, kæmper med migræne.

Egenskaberne for neodym magneter begyndte at blive brugt til at behandle nogle 2000 år siden. Omtale af denne form for terapi findes i håndskrifter i det gamle Kina. Så behandles ved at anvende et magnetiseret sten for den menneskelige krop.

Terapi eksisterede i form af at knytte dem til kroppen. Legenden hævder, at den fremragende sundhed og æterisk skønhed Cleopatra måtte konstant slid på den magnetiske hoved bandage. I persiske forskere X århundrede beskrevet detaljeret gavnlige virkninger neodym magnet egenskaber på det menneskelige legeme i tilfælde af fjernelse af betændelse og muskelspasme. Den overlevende dokumentation for, at tiden kan blive bedømt på anvendelsen af dem til at øge muskelstyrke, knoglestyrke og mindske smerter i leddene.

Alle dårligdomme ...

Beviser på effektiviteten af en sådan eksponering er blevet offentliggjort i 1530 af den berømte læge Paracelsus fra Schweiz. I sine skrifter, der er beskrevet lægen de magiske egenskaber af magnet, der er tilbøjelige til at stimulere kroppens selvhelbredende og årsag. En lang række sygdomme i de dage blev angrebet ved hjælp af magneten.

Udbredt selvmedicinering i USA med hjælp af dette værktøj i efterkrigsårene år (1861-1865), når medicinen er kategorisk ikke nok. Og vi brugte det som et lægemiddel, og som en smertestillende.

Fra det XX århundrede med de terapeutiske egenskaber af magneten modtog en videnskabelig begrundelse. I 1976 blev japansk læge Nikagavoy koncept syndrom magnetfelt mangel indført. Forskning har etableret sin nøjagtige symptomer. De består af svaghed, træthed, nedsat ydelse, og søvnforstyrrelser proces. Der er også migræne, fælles og spinal smerter, problemer med fordøjelsessystemet og hjerte-kar-systemer som hypotension eller hypertension. Som for syndrom og gynækologi, og ændringer i huden. Brugen af magnetiske data stat ganske succesfuldt formået at normalisere.

Videnskab står ikke stille

Forskere fortsætte med at eksperimentere med magnetfelter. Eksperimenter blev udført både på dyr og fugle, samt i bakterier. Vilkår svækkede magnetfelt reducerer succes metaboliske processer i de eksperimentelle fugle, mus, bakterier stoppet formere sig hurtigt. Med langvarig mangel på marker levende væv undergå irreversible ændringer.

Det er at kæmpe mod alle disse fænomener og årsag til mange negative konsekvenser anvendte magnetisk terapi som sådan. Det ser ud til, at der på nuværende tidspunkt alle de gavnlige egenskaber af magneter er ikke blevet undersøgt i en ordentlig grad. Forud for lægerne en masse interessante opdagelser og nye udviklinger.