Wszystko o magnesach

Pojawia się pozornie znikąd, a mimo to może być łatwo zauważony przez każdego: moc moc Magnesy. Czy pamiętasz jeszcze, jak jako dziecko byłeś całkowicie zafascynowany dwoma Magnesy grały, prowadziły ich do siebie wciąż na nowo, i czy porwała ich dziwna, niewidzialna siła przyciągania?

W przeszłości, magnesy i siła, która za nimi stoi... Magnetyzmczęsto postrzegane jako coś tajemniczego, mistycznego. Nic dziwnego, bo ani nie widzisz, ani nie słyszysz, ani nie czujesz tej tajemniczej siły. Ale to tam jest, siła magnetyczna - zawsze i w wielu różnych miejscach na naszej ziemi.

Skończmy więc z założeniami i półprawdami i przyjrzyjmy się uważnie, jak działają magnesy i co można z nimi zrobić.

Jak działają magnesy?

W zasadzie: Siła magnesów nie jest niczym nowym. Już tysiące lat temu magnetyzm był wykorzystywany, najpierw nieświadomie, a później świadomie do bardzo konkretnych celów. Stopniowo przeprowadzano niezliczone eksperymenty z magnesami i magnetyzmem w ogóle, aż do momentu, gdy można było go wyjaśnić naukowo. Pierwszy kontakt z Magnes

Prostopadłościan magnetyczny jako super magnes

Magnetyzm

W pierwszym podejściu do magnetyzmu przyjmujemy zwykły magnes prętowy. Ten klasyczny magnes ma tak zwany biegun na każdym końcu. Podobnie jak nasza ziemia, mówimy tu również o biegunie południowym i północnym. Podstawowa zasada brzmi: jak bieguny odpychają się od siebie, w przeciwieństwie do biegunów przyciągają się nawzajem. Jeśli więc weźmiemy dwa magnesy i połączymy je razem, biegun północny i północny oraz południowy i południowy będą się odpychać, natomiast biegun północny i południowy - bez względu na to z której strony - będą się magnetycznie przyciągać.

Wszystko jest zdeterminowane przez pola magnetyczne

Siła magnesu, czyli magnetyzm, który za nim stoi, nie działa w jednym punkcie, ale w polu, które w konsekwencji jest Pole magnetyczne nazywane jest polem magnetycznym. Oprócz siły magnetycznej, możemy również wykryć lub uwidocznić związane z nią pole magnetyczne. Możemy to zrobić, na przykład, umieszczając dużą liczbę kompasów w pudełku i umieszczając magnes sztabkowy na wierzchu. Teraz możemy obserwować jak poszczególne igły każdego kompasu ustawiają się wzdłuż (urojonych) linii pola magnetycznego.

Bieguny magnetyczne

Mówiąc o biegunie północnym i południowym, my ludzie rodzimy się z magnetyzmem od niepamiętnych czasów. Ziemia ma również biegun północny i południowy, a cała planeta jest otoczona polem magnetycznym. Nie wierzysz w to? Jednoznacznym dowodem tej teorii jest dostępny na rynku kompas. Zawiera ona małą, bardzo łatwą do przesuwania igłę wykonaną z metalu, która wyrównuje się z wyżej wymienionym polem magnetycznym ziemi i tym samym zawsze wskazuje na północ.

Linie pola magnetycznego

Linie pola magnetycznego nie są więc widoczne, służą jedynie jako pomoc w zrozumieniu pola magnetycznego. W zasadzie istnieje nieskończona liczba tych linii, z których każda tworzy zamknięty okrąg, tzn. nie mają one początku ani końca. Jeśli weźmiesz wszystkie linie pola razem, otrzymasz całkowite pole magnetyczne.

Z czego są zrobione magnesy?

My ludzie najbardziej znamy tzw. ferromagnetyzm. Odnosi się to do właściwości magnetycznych grupy substancji, które mają specjalne właściwości materiałowe. Mówi się także o domenach Weissa, specjalnych kolekcjach atomów, które nadają materiałowi stałą funkcję magnetyczną. W ten sposób atomy są wyrównywane w pewnej kolejności, co skutkuje funkcją magnetyczną.

Najbardziej znanym materiałem o właściwościach ferromagnetycznych jest żelazo. Nic więc dziwnego, że my, ludzie, jesteśmy w przeważającej mierze zaznajomieni z magnetycznymi materiałami wykonanymi z tego materiału. Jednak czyste żelazo nie nadaje się do namagnesowania. Dlatego do produkcji magnesów trwałych używa się zazwyczaj materiałów żelaznych stopionych z węglem. Nazywa się to również stalą.

Do czego ci potrzebne są magnesy?

Strona Aplikacja to tylko mała próbka kolorowej różnorodności, z jaką magnesy mogą być wykorzystywane w życiu codziennym, w przemyśle, w badaniach naukowych itp. Konkretnie oznacza to, że magnesy są dziś stosowane w niezliczonych maszynach, elementach, pojazdach, narzędziach itd. - w większości przypadków nawet tego nie zauważamy.

Na przykład, magnesy znajdują się w samochodach, w każdym zegarku, w głośnikach, telefonach, lodówkach, itp. Przykładowy głośnik: Bez użycia magnesu głośnik po prostu nie działałby. Używamy pól magnetycznych do generowania lub transmisji dźwięku.

Jakie są rodzaje magnesów?

Zasadniczo rozróżnia się różne typy magnesów. Na przykład, istnieją przewodniki, które mogą wytwarzać pola magnetyczne tylko wtedy, gdy są zasilane prądem elektrycznym. Z drugiej strony, istnieją tzw. magnesy stałe. Mają one zawsze efekt magnetyczny, niezależnie od tego, czy przepływa przez nie prąd. Podtypem magnesów trwałych są również te materiały, które wykazują słaby magnetyzm. Mogą być namagnesowane, ale pozostają w tym stanie tylko przez ograniczony czas. Dlatego w pewnym momencie ponownie tracą one swoją funkcję magnetyczną.

Przemysł

Dziś magnesy są stosowane w niezliczonych miejscach w przemyśle. Podczas gdy na przykład w zegarkach stosuje się bardzo małe i stosunkowo słabe magnesy, aby zapewnić precyzyjne działanie mechanizmu, nowe super magnesy wykonane z neodymu lub podobnych materiałów są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań przemysłowych i komercyjnych. A także Elektromagnesy są potrzebne w sektorze przemysłowym do wielu różnych celów. Dobrym przykładem jest sortowanie materiałów odpadowych w recyklingu złomu. W tym celu w punktach skupu złomu i centrach recyklingu stosuje się ogromne elektromagnesy, które są przymocowane do dźwigów. W ten sposób mieszane materiały, takie jak plastik, drewno i metal mogą być łatwo oddzielone poprzez proste przesunięcie niezwykle silnego elektromagnesu nad materiałami po jego wzbudzeniu. Siła magnetyczna sprawi, że wszystkie metalowe części będą przyciągane i przylegać do magnesu. Teraz można je zdjąć i przechowywać w dowolnym miejscu. Aby usunąć metalowe części, które przylegają do magnesu, wystarczy przerwać przepływ prądu, aby efekt magnetyczny również został wyłączony. Następnie metalowe części po prostu odpadają.

Magnesy stałe

Ponadto magnesy stałe i elektromagnesy odgrywają szczególnie ważną rolę w elektrotechnice oraz w technice pomiarowej i sterowniczej. Zwłaszcza technologia czujników nie może się już obejść bez użycia magnesów. Pomyślmy na przykład o nowoczesnych systemach alarmowych, które są wyposażone w przełączniki magnetyczne. Taki projekt jest bardzo prosty, a przy tym skuteczny. W przypadku przerwania wyłącznika magnetycznego w obwodzie sygnalizacyjnym nie płynie już prąd, a system alarmowy może zostać uruchomiony.

Zostańmy trochę dłużej z magnesami stałymi, które są również nazywane magnesami stałymi. Jak taki magnes może trwale wywierać odpowiednią siłę bez przepływającego przez niego prądu? Rozwiązanie: Wewnętrzna struktura magnesu stałego posiada dużą liczbę małych, tzw. magnesów elementarnych, z których każdy jest utworzony przez zbiór atomów. Każdy atom ma co najmniej jeden elektron orbitujący wokół swojego jądra.

Dlaczego magnesy mają pewne kolory?

Nie tylko w magnesach do celów szkolnych i dydaktycznych, ale także w magnesach narzędziowych, jak również w magnesach stosowanych w przemyśle, często znajdujemy obszary oznaczone kolorami. Na przykład, wiele magnesów paskowych ma czerwoną i niebieską lub zieloną stronę. Tajemnica tego jest dość prosta: różne kolory są używane do oznaczania biegunów. Ułatwia to obsługę i już na pierwszy rzut oka pokazuje, z którym kijem mamy do czynienia. Na przykład biegun dodatni magnesów stałych jest zawsze w kolorze czerwonym, natomiast biegun ujemny jest oznaczony na niebiesko.

Są one wykorzystywane w przemyśle w różnych formach i zastosowaniach, ale coraz częściej wykorzystujemy je również w naszym codziennym życiu, nawet jeśli chodzi tylko o dołączanie notatki do metalowej tablicy rozdzielczej lub lodówki. Magnesy posiadają szczególną fascynację dla wielu ludzi, ponieważ niosą pozornie niewidzialną moc i mogą być używane na wiele różnych sposobów. Na tej stronie internetowej dowiesz się wszystkiego o różnych magnesach i magnetyzmie, który za nimi stoi. Podążaj za nami do tego fascynującego świata.

Nowe materiały

Coraz silniejsze i bardziej precyzyjne magnesy z nowych materiałów, takich jak neodym lub Samarium zapewniają, że zastosowania magnesów stają się coraz bardziej różnorodne, zarówno w przemyśle, jak i w naszym codziennym życiu. Obecnie na rynku dostępne są nawet najmniejsze super magnesy, które mają ekstremalne siły. Przeprowadza się wiele eksperymentów z tymi komponentami, a niektóre z nich są już stosowane w gotowych produktach. Jednym z przykładów jest inżynieria samochodowa. Ponieważ nasze samochody od lat stają się coraz cięższe ze względu na ich rosnące rozmiary, coraz bardziej skomplikowaną technologię itp., przemysł poszukuje alternatywnych metod produkcji, które przede wszystkim pozwolą zaoszczędzić na wadze. Odpowiednią możliwością jest tutaj zastosowanie magnesów. Na przykład ciężkie elementy mocujące ze spawami lub dużą ilością śrub można zastąpić małymi i lekkimi magnesami, które oferują podobną lub nawet większą wytrzymałość.

Produkcja

W ostatnich latach i dekadach dokonał się jednak postęp w produkcji magnesów, dlatego też konwencjonalne magnesy stalowe są obecnie zastępowane w wielu dziedzinach prawdziwymi, zaawansowanymi technologicznie materiałami o jeszcze lepszych właściwościach materiałowych. Są to na przykład materiały spiekane wykonane z heksaferytu baru lub strontu, które są dodatkowo zaopatrzone w tlenek żelaza, a następnie namagnesowane.

Jednakże, materiały te nadal nie stanowią szczytu w rozwoju coraz to nowych i silniejszych magnesów. Współczesnym stanem techniki są tzw. super magnesy wykonane z materiałów takich jak neodym czy samar, które należą do metali ziem rzadkich i znajdują się w różnych miejscach skorupy ziemskiej.