Что такое магнит: интересные факты о магнитах
Магнитные поля невидимы, но они буквально окружают нас, где бы мы не находились. Но что на самом деле представляют собой магниты и какие они бывают?
Теги:Физика
Магнитное поле
Магниты
Getty Images
Как возникает магнитное поле и какими бывают магниты? Попытались ответить на эти вопросы в новом материале
Магнитное поле способно воздействовать на частицы за счет силы Лоренца. Эта сила, действующая на электрически заряженную частицу в магнитном поле, зависит от величины заряда, скорости частицы и напряженности магнитного поля. Сила Лоренца обладает одним специфическим свойством: она заставляет частицы двигаться под прямым углом к их первоначальному направлению движения.
Некоторые материалы, такие как железо, являются ферромагнетиками. Это означает, что они могут поддерживать постоянное магнитное поле. Это наиболее распространенные формы магнитов, встречающиеся в повседневной жизни.
Магнитные поля генерируются движением электрических зарядов. Все электроны обладают фундаментальным квантово-механическим свойством углового момента, известным как «спин». Внутри атомов, большинство электронов, как правило, образуют пары, в которых один из них «вращается вверх», а другой «вращается вниз», или, другими словами, их угловые моменты указывают в противоположных направлениях. В этом случае магнитные поля, создаваемые этими спинами, направлены в противоположные стороны, поэтому они нейтрализуют друг друга.
Однако некоторые атомы содержат один или несколько неспаренных электронов, и эти неспаренные электроны создают крошечное магнитное поле. Направление их вращения определяет направление магнитного поля. Когда спины большинства неспаренных электронов выровнены в одном направлении, они объединяются, создавая магнитное поле, достаточно сильное, чтобы его можно было наблюдать в макроскопическом масштабе.
Источники магнитного поля являются дипольными. Это означает, что у них есть северный и южный полюса. Противоположные полюса (N и S) притягиваются, а подобные полюса (N и N, или S и S) отталкиваются. Это создает тороидальное поле, поскольку оно распространяется наружу от северного полюса и проникает через южный.
Существуют разные формы магнетизма. Например, диамагнетизм вызван орбитальным движением электронов внутри атомов, создающих крошечные петли, генерирующие слабые магнитные поля. Когда к материалу прикладывается внешнее магнитное поле, эти контуры имеют тенденцию выравниваться таким образом, чтобы противостоять приложенному полю. Это приводит к тому, что все материалы отталкиваются постоянным магнитом; однако результирующая сила обычно слишком слаба.
Парамагнетизм возникает, когда материал временно становится магнитным при помещении в магнитное поле и возвращается в немагнитное состояние, как только удалено внешнее поле. Когда применяется магнитное поле, некоторые из неспаренных электронных спинов выравниваются с полем и преодолевают противоположную силу, создаваемую диамагнетизмом.
Интересные факты о магнитах
Приветствуем вас на нашем сайте, дорогие читатели. Вы можете думать о том, что вы взаимодействуете с ними лишь тогда, когда касаетесь металлических намагниченных «штучек», прилипающих или отталкивающихся друг от друга. Но это не так. Магниты принимают участие в большей части нашей повседневной жизни. Их используют в автомобилях, компьютерах, компасах, в подставках для ножей и т.д.
И сегодня мы решили подробнее познакомить вас с этими удивительными объектами, обладающим собственным магнитным полем.
Содержание
№1
У каждого магнита есть северный и южный полюс. Полюса магнита – это его противоположные концы, на которых магнитная сила притяжения или отталкивания самая большая. Магнетизм либо притягивает, или же отталкивает. Например, если два одинаковых полюса приблизить друг к другу, то они начнут отталкиваться. Два разных полюса, напротив, будут притягиваться друг к другу.
№2
Все они создают магнитную силу, называемую магнитным полем. Это поле движется от северного полюса магнита к южному и совершенно невидимо для человеческого глаза.
№3
Мы привыкли к тому, что к ним притягиваются металлы. Но стоит отметить, что не все металлы имеют свойство притягиваться. Более того, магнит притягивает только определенные типы металлов, включая никель, сталь, железо и кобальт. Такие металлы как медь, серебро, алюминий, платина, магний и золото, не обладают магнитными свойствами. Другие материалы, такие как пластик, бумага, дерево, тоже не имеют никаких магнитных свойств.
№4
Существует три различных типа магнитов:
- Электромагниты. Это устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него. То есть, это искусственный магнит.
- Временные магниты. Они создаются из мягких металлов и сохраняют свой магнетизм только в присутствии постоянного магнитного поля или электронного тока. К обычным временным магнитам относятся гвозди и скрепки, которые можно поднимать или перемещать сильным магнитом.
- Постоянные магниты. Это изделие из магнитотвердого материала, сохраняющее состояние намагниченности в течение длительного времени.
№5
Наша любимая Земля – это огромный магнит. Ядро Земли в основном состоит из раскаленного железа, которое дало планете собственное магнитное поле с северным и южным полюсами. Магнитное поле Земли защищает планету, отклоняя солнечные ветры и заряженные частицы, исходящие от Солнца.
№6
Самыми мощными магнитами во Вселенной являются звезды под названием Магнетар. Это нейтронные звезды, обладающие исключительно сильным магнитным полем (до 1011 Тл). Существование Магнетаров было предсказано в 1992 году. Магнетары насколько сильно притягивают к себе объекты, что могут с легкостью уничтожить маленькие планеты, если бы те подошли на достаточно близкое расстояние. К счастью, ученые полагают, что таких Магнетаров в нашей Вселенной мало, и они расположены очень далеко от Земли.
№7
Сильные редкоземельные магниты могут превращать некоторые металлы в магниты. Ферромагнитные материалы (вещества у которых магнитная проницаемость больше единицы), к примеру, такие как железо, можно намагнитить сильным постоянным магнитом. Это можно проверить в домашних условиях, потерев отвертку о магнит. Она намагнитится и сможет притягивать к себе магнитные предметы.
№8
В магнитно-резонансных томографах (нам больше известных по аббревиатуре МРТ) используются магниты, какие генерируют более сильные поля, чем генерирует наша планета. На самом деле, поле, генерируемое в МРТ, сильнее земного приблизительно в 60 000 раз.
№9
Они действуют на некоторых животных. Например, они используются для изучения моделей общения пчел, миграционных циклов и некоторых других видов поведения животных. Это из-за того, что многие животные могут ощущать магнитные поля. Например, они отпугивают некоторых акул, а птицы и черепахи ориентируются на них для прокладывания своих маршрутов.
№10
Многие фермеры дают их проглатывать коровам. Дело в том, что коровы могут легко съесть гвозди или проволоку, какие могут попасться им на пастбищам или в плохо очищенных кормах. Попадая в организм животного, эти острые предметы могут проколоть стенки желудка и вызвать воспаление или другие внутренние заболевания. Чтобы это предотвратить, еще в начале жизни коров некоторые фермеры подбрасывают им в пищу маленький магнит. Он попадает в рубец или сетку желудка и начинает собирать там все металлы, защищая животное от возможных повреждений.
№11
Их можно лишить их свойств. Есть два способа. Первый – нагреть его до достаточно высокой температуры (она называется температурой Кюри). После нагревания он потеряет свои магнитные свойства и не восстановит их даже после того, как температура вернется в исходное состояние.
Второй – ударить его. При ударах он теряет свои свойства.
№12
Магнитные полюса Земли находятся в постоянном движении. Это происходит из-за регулярных перемещений потоков расплавленного железа в ядре планеты. Из-за наличия таких аномалий, северный и южные полюса не являются противоположными точками и постоянно смещаются с разной скоростью.
№13
Земля, Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран – это единственные планеты в нашей Солнечной системе, у каких есть магнитное поле.
Рекомендуем также прочитать: Интересные факты о медицине
№14
Старинная легенда гласит о том, что первым человеком, какой его обнаружил, был пастух по имени Магнус. Однажды он заметил, что железный наконечник его палки и гвозди в его подошве притягиваются к какому-то странному черному камню. Этот камень начали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом», по аналогии с местностью, где добывали железную руду и где был обнаружен этот черный камень (холмы Магнезии в Малой Азии). На этом наша статья подошла к концу, дорогие читатели. Надеемся, вам понравились интересные факты, представленные нами в публикации.
- Об авторе
- Недавние публикации
Кобылинский Александр
Блогер и основной автор сайта Interessno. ru. С детства увлекаюсь чтением книг и изучением разной информации. Имею два высших образования. На данный момент, кроме ведения этого интернет-ресурса (и еще ряда других), являюсь преподавателем в колледже.
Занимаюсь спортом и придерживаюсь здорового образа жизни. Всегда готов помочь и открыт для общения. Связаться со мной вы можете по почте, которая представлена в футере (нижняя часть) этого сайта.
Кобылинский Александр недавно публиковал (посмотреть все)
- Интересные факты об экваторе – 18.05.2023
- Интересные факты о Сибири – 02.05.2023
- Интересные факты об Альпах – 23.04.2023
19 интересных фактов о магнитах, которые понравятся вашим детям!
Магниты составляют большую часть нашей повседневной жизни. От наших автомобилей до компьютеров, до великой земли, по которой мы ходим каждый день, магниты повсюду. Ниже приведены несколько интересных фактов о магнитах, которые наверняка вызовут у вас интерес и заставят вас узнать больше.
Некоторые магниты встречаются в природе в земле. Магниты — это природные магниты, сделанные из вещества, называемого магнетитом.
Другие магниты изготавливаются из магнитных материалов, таких как сталь, железо, никель и кобальт. Магниты также могут быть изготовлены из меди и алюминия.
Магниты можно найти во многих бытовых предметах, таких как телефоны, компьютеры, стереосистемы, холодильники, телевизоры и видеомагнитофоны.
Более 80% всех семей в США имеют магниты на холодильнике. Вы вывешиваете свои детские рисунки на холодильник прямо сейчас?
Некоторые фермеры дают своим коровам магнит для проглатывания. Этот маленький магнит притягивает гвозди и проволоку, которую корова случайно съела. Без магнитов металл прошел бы через желудок коровы и повредил бы другие органы коровы.
Сухие завтраки часто содержат железо. Некоторые злаки содержат достаточно железа, чтобы его кусочки притягивались к магниту.
Знаете ли вы, что обычные предметы, такие как скрепки и железные гвозди, можно легко превратить во временные магниты? Временный магнит действует как постоянный магнит, когда он находится в сильном магнитном поле. Однако временный магнит теряет свой магнетизм, когда исчезает магнитное поле.
Проверьте Используйте магнит, чтобы сделать цепочку из скрепок Научный эксперимент чтобы увидеть временный магнит в действии.
Концы стрелки компаса всегда указывают на северный и южный магнитные полюса Земли.
Если вы прикрепите стержневой магнит к куску дерева и поместите его в чашу с водой, он будет медленно вращаться в воде, пока северный полюс магнита не укажет на северный полюс Земли. Временные магниты сделают то же самое.
Посмотрите наш эксперимент с плавающей иглой компаса , чтобы увидеть, как это происходит.
Магнит всегда имеет северный и южный полюса. Если разрезать магнит пополам, получится два магнита, каждый с двумя полюсами.
При ударе по магниту он теряет свои магнитные свойства. Нагрев магнита — еще один способ лишить его магнитных свойств. Это происходит потому, что молекулы теряют ориентацию север-юг и располагаются в случайных направлениях.
Земля из одного большого магнита. Это связано с тем, что твердое железное ядро Земли окружено горячим расплавленным железом, которое движется вокруг него. Это взбалтываемое железо создает электрический ток, который создает магнитное поле вокруг планеты.
Магнитное поле Земли в 1000 раз слабее, чем у обычного стержневого магнита.
Знаете ли вы, что магнитные полюса Земли всегда движутся? Полюса перемещаются со средней скоростью 27 миль (43 километра) в год.
Земля, Сатурн, Юпитер, Нептун и Уран — единственные планеты в нашей Солнечной системе с магнитными полями.
Краны используют огромные электромагниты для подъема металлолома на свалках.
Электромагниты используют электричество для создания силы магнетизма. Их можно включать и выключать при включении и выключении электричества.
Мощные электромагниты используются в высокоскоростных поездах, называемых поездами на маглеве. Эти поезда будут плавать по рельсам, уменьшая трение и позволяя поезду двигаться очень эффективно.
Многие американские горки используют электромагниты, чтобы толкать автомобили по рельсам.
8 странных фактов о магнитах и магнетизме
Toggle NavПоиск
Магниты – интересные и странные материалы. Есть еще несколько загадок, которые ученым и исследователям еще предстоит разгадать, когда дело доходит до магнитов. Тем не менее, некоторые загадки были решены. В этом блоге мы составили список самых странных фактов о магнитах и магнетизме.
- Магниты всегда имеют два полюса — даже если их разрезать пополам. Насколько нам известно, магнитных монополей не существует. Магниты всегда будут иметь два полюса, магнитный север и магнитный юг. Если вы нам не верите, возьмите стержневой магнит и разрежьте его пополам. Две оставшиеся части по-прежнему будут иметь север и юг. Вы можете резать его десятки раз, и результаты будут одинаковыми.
- Самый мощный магнит во Вселенной — это звезда, называемая магнетаром.
Это погасшие звезды, у которых произошел взрыв сверхновой. Магнитары — это то, что осталось, и они достаточно сильны, чтобы уничтожить маленькие планеты, если они подойдут достаточно близко. К счастью, по мнению ученых, их всего дюжина, и они находятся далеко-далеко от Земли.
- Сильные магниты из редкоземельных металлов могут превращать некоторые металлы в магниты. Ферромагнитные материалы, такие как железо, можно намагнитить сильным постоянным магнитом. Вы можете попробовать сами, потерев магнит об отвертку. Отвертка сможет подбирать магнитные предметы.
- Земля похожа на один большой стержневой магнит. У него есть магнитный север и магнитный юг, на что указывает стрелка компаса. Однако географически это отличается от фактического северного и южного полюсов. Невидимые силовые линии магнитного поля проходят от северного полюса к южному.
- В магнитно-резонансных томографах используются магниты , и они генерируют более сильные поля, чем Земля.
Фактически, он примерно в 60 000 раз сильнее земного.
- На некоторых животных действуют магниты. Магниты использовались для изучения моделей общения пчел, миграционных циклов и некоторых других видов поведения животных. Это потому, что многие животные могут ощущать магнитные поля. Например, они отпугивают некоторых акул, а птицы и черепахи ориентируются на них.
- Магниты древние. Что ж, сегодняшние искусственные магниты могут быть не такими древними, но говорят, что китайцы использовали магнит, природный магнит, еще в наши дни. Говорят, что древние мореплаватели использовали магниты для навигации.
- Есть магнитные холмы, которые, как говорят, притягивают автомобили и другие крупные магнитные объекты к определенным местам. Однако исследователи обнаружили, что на самом деле это не столько магнитная аномалия, сколько топографическая иллюзия.
Список фактов о магнитах можно продолжать и продолжать, но это некоторые из наших странных фаворитов.