Магнит

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Подковообразный магнит
Рисунок линий силового поля магнита, полученный с помощью железной стружки
У этого термина существуют и другие значения, см. Магнит (значения).

Магнит — тело, обладающее собственным магнитным полем. Слово происходит от греч. magnítis líthos (μαγνήτης λίθος), магнетитовый камень, от названия древнего города Магнесия в Малой Азии, в которой в древности были открыты залежи магнетита.

Постоянный магнит — изделие, изготовленное из ферромагнетика, способного сохранять остаточную намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. Постоянные магниты применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля. Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита. Характерные поля постоянных магнитов — до 1 Т (10 кГс).

Электромагнит — устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока. Как правило, это катушка-соленоид, со вставленным внутрь железным сердечником с большой магнитной проницаемостью \mu \simeq 10000. Характерные поля электромагнитов 1,5-2 T определяются т. н. насыщением железа, то есть резким спадом магнитной проницаемости при больших значениях магнитного поля.

Содержание

[править] Магнитные материалы

Основная статья: Магнетизм

Термин магнит, как правило, используется для объектов, которые имеют свое собственное магнитное поле, даже в отсутствие приложенного магнитного поля. Такое возможно лишь в некоторых классах материалов. В большинстве материалов магнитное поле появляется в связи с приложенным внешним магнитным полем; это явления известно как магнетизм. Есть несколько типов магнетизма, и все материалы имеют по крайней мере один из них.

В целом поведение магнитного материала, может значительно варьироваться, в зависимости от структуры материала и, в частности, от его электронной конфигурации. Существует несколько типов взаимодействия материалов с магнитным полем, в том числе:

  • Ферромагнетики и ферримагнетики: материалы которые, обычно, и считаются 'магнитными'; они притягиваются к магниту достаточно сильно, так что притяжение ощущается. Только эти материалы могут сохранять намагниченность и стать постоянными магнитами. Ферримагнитные материалы, сходны, но слабее, чем ферромагнетики. Различие между ферро- и ферримагнитными материалами, связаны с их микроскопической структурой.
  • Парамагнетики: вещества, такие, как платина, алюминий, и кислород которые слабо притягиваются к магниту. Этот эффект в сотни тысяч раз слабее, чем притяжение ферромагнитных материалов, поэтому оно может быть обнаружено только с помощью чувствительных инструментов, либо с помощью очень сильных магнитов.
  • Диамагнетики: вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. По сравнению с парамагнитными и ферромагнитными веществами, диамагнитные вещества, такие как углерод, медь, вода и пластики еще слабее отталкиваются от магнита. Проницаемость диамагнитных материалов меньше проницаемости вакуума. Все вещества, не обладающие одним из других типов магнетизма являются диамагнитными; к ним относится большинство веществ. Хотя силы действующие на диамагнитные объекты от обычного магнита слишком слабы, используя чрезвычайно сильные сверхпроводящие магниты можно заставить парить диамагнитные объекты, такие, как кусочки свинца, и даже лягушки.

Существуют другие виды магнетизма, например, спиновые стекла, суперпарамагнетизм, супердиамагнетизм и метамагнетизм.

[править] Использование магнитов

Жесткие диски записывают данные на тонких магнитных покрытиях.
  • Магнитные носители информации: VHS кассеты содержат катушки из магнитной ленты. Видео и звуковая информация кодируется на магнитном покрытии на ленте. Также в компьютерных дискетах и жестких дисках запись данных происходит на тонком магнитном покрытии.
  • Кредитные, дебитовые, и ATM карты: Все эти карточки имеют магнитную полосу на одной стороне. Эта полоса кодирует информацию, необходимою для соединения с финансовым учреждением и связи с их счетами.
  • Громкоговорители и микрофоны: большинство громкоговорителей используют постоянный магнит и токовую катушку для преобразования электрической энергии (сигнала) в механическую энергию (движение, которое создает звук). Обмотка намотана на катушку прикрепляется к диффузору, и по ней протекает переменный ток который взаимодействует с полем постоянного магнита.
Магнитный сепаратор тяжелых минералов
  • Электродвигатели и генераторы: некоторые электрические двигатели (так же, как громкоговорители) основываются на комбинации электромагнита и постоянного магнита. Они преобразовывают электрическую энергию в механическую энергию. Генератор, наоборот, преобразует механическую энергию в электрическую энергию путем перемещения проводника через магнитное поле.
  • Трансформаторы: устройства передачи электрической энергии между двумя обмотками провода, которые электрически изолированы, но связаны магнитно.


  • Компасы: компас (или морской компас) является намагниченным указателем который может свободно вращатся и ориентируется за направлением магнитного поля, чаще всего магнитного поля Земли.
  • Искусство: виниловые магнитные листы могут быть присоединены к живописи, фотографии и другим декоративным изделиям, что позволяет присоединять их к холодильникам и другим металлическим поверхностям.
Магниты часто используются в игрушках. M-TIC использует магнитные стержни, связанные с металлическими сферами
  • Игрушки: Учитывая их способность противостоять силе тяжести на близком расстоянии, магниты часто используются в детских игрушках с забавными эффектами.
  • Магниты могут использоваться для производства ювелирных изделий. Ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застежку, или могут быть изготовлены полностью из серии связанных магнитов и черных бусин.
  • Магниты могут поднимать магнитные предметы (железные гвозди, скобы, кнопки, скрепки), которые либо являются слишком мелкими, либо их трудно достать или они слишком тонкие чтобы держать их пальцами. Некоторые отвертки специально намагничиваются для этой цели.
  • Магниты могут использоватся при обработке металлолома для отделения магнитных металлов (железа, стали и никеля) от немагнитных (алюминия, цветных сплавов и т. д.). Та же идея может быть использована в рамках так называемого «Магнитного испытания», в которой кузов автомобиля обследуется с магнитом для выявления областей, отремонтированых с использованием стекловолокна или пластиковой шпатлевки.
  • Маглев: поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью движения существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является сила аэродинамического сопротивления..

[править] Игрушки из магнитов

[править] Медицина и вопросы безопасности

Из-за того что человеческие ткани имеют очень низкий уровень восприимчивости к статическому магнитному полю, не существует научных доказательств, свидетельствующих об опасности для здоровья, связанной с воздействием этих полей. Однако, если ферромагнитное инородное тело находится в человеческих тканях, магнитное поле будет взаимодействовать с ним, что может представлять собой серьезную опасность.[1]

В частности, если кардиостимулятор был встроенный в грудную клетку пациента, следует держать его подальше от магнитных полей. Именно по этой причине, больные с установленным кардиостимулятором не могут быть протестированы с использованием МРТ, которое представляет собой магнитное устройство визуализации внутренних органов и тканей.

Дети иногда могут глотать небольшие магниты из игрушек. Это может быть опасно если ребенок проглотил два или более магнита, так как магниты могут повредить внутренние ткани; был зафиксирован один смертельный случай.[2]

[править] Примечания

  1. ↑ Schenck JF (2000). "Safety of strong, static magnetic fields". J Magn Reson Imaging 12 (1): 2–19. DOI:<2::AID-JMRI2>3.0.CO;2-V 10.1002/1522-2586(200007)12:1<2::AID-JMRI2>3.0.CO;2-V. PMID 10931560.
  2. ↑ Oestreich AE (2008). "Worldwide survey of damage from swallowing multiple magnets". Pediatr Radiol 39: 142. DOI:10.1007/s00247-008-1059-7. PMID 19020871.

[править] См. также

Источник — «http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82»