Magneetin kyky houkutella itselleen erilaisia metalliesineitä on todennäköisesti kaikkien tiedossa. Puhumattakaan magneettien käytöstä lääketieteessä ja muilla aloilla. Kuinka magneetti toimii ja mitä aineita se houkuttelee raudan lisäksi?
Mikä on magneetti ja miten se järjestetään?
Magneetti on runko, jolla on oma magneettikenttä. Magneetteja on useita muotoja:
- Pysyvä - tuotteet, jotka säilyttävät tämän ominaisuuden yhden magnetoinnin jälkeen. Magneetit jaetaan useisiin alalajeihin lujuudesta ja muista parametreista riippuen.
- tilapäinen - toimivat vakioperiaatteella, mutta vain, kun ne sijaitsevat vahvassa magneettikentässä. Esimerkiksi ns. Pehmeän raudan tuotteet (kynnet, paperiliittimet jne.).
- solenoidit ovat johdot, jotka on kelattu tiukasti kehyksen ympärille. Tyypillisesti tällainen laite on varustettu rautasydämällä. Se toimii vain, jos sähkövirta kulkee johtimen läpi.
Kestomagneetti on yleisin ja yleisin. Valmistukseen käytetään useimmiten seuraavia materiaalien yhdistelmiä:
- neodyymi-rauta-boori;
- Alniko tai UNDK-seos (rauta, alumiini, nikkeli, koboltti);
- koboltti samarium;
- ferriitit (rautaoksidien ja muiden ferrimagneettisten metallien yhdisteet).
Kaikilla magneetteilla on etelä- ja pohjoisnapa. Samat navat torjuvat, ja päinvastoin vetoavat.
Mielenkiintoinen fakta: magneetteja tehdään usein hevosenkengän muotoisina. Tämä tehdään niin, että navat sijaitsevat mahdollisimman lähellä toisiaan. Siten syntyy vahva magneettikenttä, joka kykenee houkuttelemaan suurempia metallin osia.
Miksi magneetti houkuttelee vain tiettyjä aineita?
Sen toimintaperiaate perustuu magneettikentän luomiseen liikkuvien elektronien avulla. Yleensä elektroni on yksinkertaisin magneetti. Ja kaikki liikkeessä olleet varautuneet hiukkaset muodostavat magneettikentän. Jos liikkuvia hiukkasia on paljon ja niiden liike tapahtuu yhden akselin ympäri, saadaan runko, jolla on magneettiset ominaisuudet.
Miksi sitten magneetti ei houkuttele kaikkia aineita peräkkäin? Atomin koostumus sisältää ytimen sekä sen ympäri kiertäviä elektroneja. Elektroneilla on erityiset tasot, joilla ne kiertävät tai kiertävät. Jokaisella tällaisella tasolla sijaitsee 2 elektronia. Ja ne pyörivät eri suuntiin.
On kuitenkin aineita, joita kutsutaan ferromagneettien. Jotkut elektronit ovat parittomia. Vastaavasti tietty määrä heistä voi pyöriä samaan suuntaan. Tämä luo magneettikentän jokaisen aineatomin ympärille.
Yleensä atomit ovat satunnaisessa järjestyksessä. Tässä tapauksessa kentät tasapainottavat toisiaan. Mutta jos suunnat kaikkien atomien magneettikentät yhteen suuntaan, saat magneetin. On huomionarvoista, että eri metalleja ja muita aineita voidaan houkutella, mutta paljon heikompia kuin ferromagneetit.Tuntea vetovoima, sinun on käytettävä erittäin vahvaa magneettia.
Ferromagneetteihin sisältyy metalleja, kuten rauta, koboltti, nikkeli, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium. Myös tietyille metalliseoksille ja yhdisteille on ominaista samanlaiset ominaisuudet. Ei-metallisia alkuperää olevien ferromagneettien määrä ei ole niin suuri tai toistaiseksi vähän tutkittu. Näitä ovat esimerkiksi kromioksidi.
Magneettiherkkyydelle on tunnusomaista aineet (pääasiassa metallit), joilla on tietty rakenne. Niitä kutsutaan ferromagneeteiksi - nämä ovat aineita, joissa atomien magneettikentät kasvavat yhteen suuntaan. Raudan lisäksi ferromagneetteihin kuuluvat koboltti, nikkeli, terbium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium. Lisäksi magneetti houkuttelee tiettyjä seoksia ja jopa ei-metallisia aineita - esimerkiksi kromioksidia.
