Istorija.

Stari Grci i Kinezi otkrili su da je neko rijetko kamenje prirodno magnetizirano. Ovo kamenje je magično moglo privući male komade željeza i pokazati na određeni smjer u svemiru, plutajući na plutu u posudi s vodom.

feromagnetizam.

Kada feromagnetni materijal ako se postavi blizu magneta, počinje privlačiti prema području s najvećim magnetskim poljem. To je nešto što nam je jako poznato kada gledamo kako magnet skuplja dugmad ili spajalice. Gvožđe, kobalt, nikal, suspenzije i legure ovih elemenata predstavljaju fenomen feromagnetizma zbog interakcije elektrona sa susjednim elektronima. Elektroni se poredaju kako bi stvorili magnetne domene koje formiraju trajni magnet. Ako se komad željeza stavi unutar jakog magnetskog polja, magnetske domene će se rastegnuti u smjeru linija polja i skupiti u smjeru okomitom na magnetsko polje.

dijamagnetizam.

Kada dijamagnetni materijal postavljen blizu magneta, odbija se od područja najvećeg magnetskog polja, za razliku od feromagnetnog materijala. Ovako se ponaša većina materijala, ali to je teško primijetiti. Ljudi i žabe su dijamagneti. Postoji zanimljiv eksperiment u kojem žaba levitira na kraju vrlo jakog elektromagneta. Neki metali, na primjer bizmut, bakar, zlato, srebro, olovo, kao i nemetali, npr. grafit, voda i većina organskih spojeva, su dijamagneti.

Paramagnetizam.

Kada paramagnetni materijal Ako se postavi blizu magneta, počinje da se privlači prema oblasti sa najvećim magnetnim poljem, poput feromagnetnog materijala. Jedina razlika je u tome što je privlačnost slaba. Paramagnetizam predstavljaju materijali koji sadrže prijelazne elemente, rijetke zemlje ili aktinidne elemente. Tečni kiseonik i aluminijum su primjeri paramagnetnih materijala.

Za šta se koriste magneti?

Postoji stotine načina korištenja magneta. Da, neki ljudi misle da su magneti potrebni za držanje omiljene fotografije na vratima frižidera, ali ovo je samo jedna upotreba magneta.
Općenito, magneti su navikli zadržavanje, odvajanje, kontrola, transport i podizanje raznih objekata, kao i za pretvaranje električne energije u mehaničku i nazad.

Evo približne, daleko od potpune, liste upotreba magneta:

Unutar stana:

Slušalice

Stereo zvučnici

Slušalica

Električni poziv

Držač oko vrata frižidera

Glave za snimanje i reprodukciju audio i video opreme

Snimanje i reprodukcija glava drajva i hard diska računara

Magnetska traka na bankovnoj kartici

Kontrola i demagnetizacija magnetnih sistema u TV-u

Obožavatelji

Transformatori

Magnetne brave

Unutar motora:

Motori za rotaciju CD / DVD i pozicioniranje glave

Tračni pogoni za audio i video opremu

Pumpa i mjerač vremena u perilicama posuđa i perilicama rublja

Kompresor u frižideru

Električna četkica za zube

Motor za vibrator u mobilnom telefonu

U autu:

Starter motor

Unutrašnji ventilator motora

Blokatori vrata

Podizači prozora

Podešavanje bočnih ogledala

Pumpa za tečnost za čišćenje

Senzori brzine

Alternator

Relej startera

Collegiate YouTube

1 / 3

✪ Plutajući magnet

✪ Trajni magneti. Magnetno polje stalnih magneta | Fizika 8. razred # 24 | Info lekcija

✪ Trajni magneti

Titlovi

Istorija razvoja magnetnih materijala

Trajni magneti napravljeni od magnetita koriste se u medicini od davnina. Kraljica Egipta, Kleopatra, nosila je magnetsku amajliju. U drevnoj Kini, "Carska knjiga interne medicine" pokrenula je pitanje korištenja magnetskog kamenja za ispravljanje energije Qi u tijelu - "žive sile". U kasnije doba, veliki liječnici i filozofi govorili su o blagotvornom djelovanju magneta: Aristotel, Avicenna, Hipokrat. U srednjem vijeku dvorski ljekar Gilbert, koji je objavio On Magnet, liječio je kraljicu Elizabetu I od artritisa trajnim magnetom. Ruski ljekar Botkin pribjegao je metodama magnetske terapije.

Prvi umjetni magnetski materijal bio je ugljični čelik, otvrdnut na martenzitnu strukturu i koji je sadržavao oko 1,2-1,5% ugljika. Magnetna svojstva takvog čelika su osjetljiva na mehaničke i temperaturne utjecaje. Tijekom rada stalnih magneta na njegovoj osnovi uočen je fenomen "starenja" magnetskih svojstava čelika.

• Barij i stroncijevi tvrdi magnetski feriti

Imaju sastav Ba / SrO · 6 Fe 2 O 3 i odlikuju se visokom otpornošću na demagnetizaciju u kombinaciji sa dobrom otpornošću na koroziju. Uprkos niskim magnetnim parametrima i visokoj krhkosti u odnosu na druge klase, tvrdi magnetni feriti se zbog niske cijene najviše koriste u industriji.

• NdFeB magneti(neodimij-željezo-bor)

Magneti od rijetkih zemalja izrađeni prešanjem ili lijevanjem iz intermetalnog spoja Nd 2 Fe 14 B. Prednosti ove klase magneta su visoka magnetska svojstva (Br, H c i (BH) max), kao i niska cijena. Zbog slabe otpornosti na koroziju, obično su obložene bakrom, niklom ili cinkom.

• SmCo magneti za rijetke zemlje(Samarium-Cobalt)

Proizvedeni su metalurgijom praha od kompozitne legure SmCo 5 / Sm 2 Co 17 i odlikuju se visokim magnetskim svojstvima, odličnom otpornošću na koroziju i dobrom stabilnošću parametara na temperaturama do 350 ° C, što im daje prednosti pri visokim temperaturama u odnosu na visoke temperature NdFeB magneti

• Alnico magneti(ruski naziv UNDK)

Proizveden na bazi Al-Ni-Co-Fe legure. Njihove prednosti uključuju visoku temperaturnu stabilnost u temperaturnom rasponu do 550 ° C, visoku vremensku stabilnost parametara u kombinaciji s velikom vrijednošću sile prisile i dobru otpornost na koroziju. Važan faktor u prilog njihovom izboru može biti znatno niža cijena u odnosu na Sm-Co magnete.

• Polimerni trajni magneti (magnetoplastika)

Izrađene su od mješavine magnetskog praha i polimerne komponente veziva (na primjer, gume). Prednost magnetoplastike je mogućnost proizvodnje složenih oblika proizvoda s velikom dimenzijskom točnošću, kao i visoka otpornost na koroziju u kombinaciji s velikom otpornošću i malom težinom.

Za primjene na uobičajenim temperaturama, najjači trajni magneti izrađeni su od legura koje sadrže neodimijum. Koriste se u područjima kao što su magnetska rezonancija, servo pogoni na tvrdom disku i stvaranje visokog kvaliteta

U sovjetsko vrijeme svi su magneti imali gotovo isti sastav. Izrađene su od feromagnetnih legura, gdje je postotak materijala varirao. Ali čak i tada su provedena naučna istraživanja o pronalasku novih magneta. Danas magnetska proizvodnja nudi veliki izbor materijala koji mogu zadržati magnetsko polje.

Od čega su napravljene različite vrste magneta?

Čvrstoća i svojstva magneta ovise o njihovom sastavu. Sljedeće vrste legura postale su široko rasprostranjene.

1. Feriti
To su spojevi željezovog oksida Fe2O3 s oksidima drugih metala koji imaju feromagnetna svojstva. Pronađena je primjena u elektronici, radiotehnici i drugim industrijama gdje jakost magnetskog polja ne igra posebnu ulogu. Oni su jeftini magneti, pa se koriste za izradu raznih uređaja. Feriti se odlikuju otpornošću na koroziju i otpornošću na srednje temperature.

Feritni magneti otporni su na hrđu i visoke temperature

2. Alnico legure
Oni su spoj gvožđa sa legurom aluminijuma, nikla, bakra i kobalta (AlNiCo). Alniko magneti na bazi ove legure odlikuju se visokom magnetskom čvrstoćom i otpornošću na temperaturu, stoga se koriste u uvjetima grijanja do 550 stepeni Celzijusa. Međutim, oni se ne koriste univerzalno, jer su skupi. Takve legure su neophodne za stvaranje drugih trajnih magneta.

U školskim pokusima obično se koriste magnetske šipke i potkove od legure Alnico.

3. Neodimij
To je legura rijetkih zemnih metala - neodimija, bora i željeza (NdFeB). Nemaju konkurente u pogledu snage i izdržljivosti jer mogu držati predmete tisuću puta veće težine. Neodimijski magneti dolaze iz složenog proizvodnog procesa koji koristi vakuumsko taljenje, prešanje, sinteriranje i druge manipulacije. Jedini nedostatak je slaba otpornost na toplinu - kada se zagrijavaju, brzo gube svojstva. Ako izuzmemo toplotni udar, onda takvi magnetni elementi služe gotovo zauvijek - ne gube više od 1% svoje snage u 100 godina.

Bicikl je "izvađen" magnetom za pretraživanje. Magneti za pretragu su napravljeni od neodimija, ima maksimalnu nosivost uz minimalne dimenzije

4. Samarijum-kobalt
Legura dva rijetka metala - kobalta i samarija SmCo5 ili Sm2Co17. Takođe su legirani sa drugim metalima - bakrom, cirkonijumom, gadolinijem itd. Što se tiče snage, takve legure su inferiorne u odnosu na neodimij, ali nadmašuju sve ostale analoge. Odlikuje ih otpornost na koroziju i temperaturne efekte. Neophodan je pri radu u teškim uslovima kada su potrebni pouzdanost i rad bez problema. U istom su cjenovnom rangu kao i legure neodimijuma.

SmCo5 magneti su slabiji od neodimijumskih magneta, ali moćniji od ostalih

5. Polimerni stalni magneti
Izrađeni su od kompozitnih materijala sa dodatkom magnetnog (obično barijum-feritnog) praha. Kao osnova uzimaju se razne polimerne komponente. Magnetoplastike imaju nisku magnetsku čvrstoću, ali se odlikuju neprevaziđenom otpornošću na koroziju u istoj mjeri kao i drugi polimeri. Konačna svojstva svakog polimernog magneta ovise o postotku magnetske smjese. Ako se koristi prah magneta rijetkih zemalja (neodimij-željezo-bor, samarij-kobalt), tada je magnetoplast snažniji. Glavna prednost je njegova nevjerojatna plastičnost, koja omogućava proizvodnju magneta bilo kojeg oblika i veličine.

Magnetski parametri magnetoplastike su niži od onih sinteriranih magneta

6. Magnetni vinil
To je mješavina gume i magnetnog praha (ferita). Postotak potonjeg je 70-75% težinski. Što je više ovog praha, veća je magnetska sila proizvoda. Među prednostima materijala su otpornost na habanje i veliki raspon radnih temperatura (od -300 ° C do + 800 ° C). Magnetni vinil je otporan na vlagu i duktilan. Zbog svoje fleksibilnosti pogodan je za proizvodnju proizvoda bilo koje konfiguracije.

Jedan od najnevjerovatnijih prirodnih fenomena je manifestacija magnetizma u nekim materijalima. Trajni magneti su poznati od davnina. Prije velikih otkrića na području električne energije, trajni magneti aktivno su se koristili u medicini doktora različitih nacija. Do ljudi su došli iz utrobe zemlje u obliku komadića magnetske željezne rude. Vremenom su ljudi naučili stvarati umjetne magnete postavljanjem proizvoda od legure željeza u blizini prirodnih izvora magnetskih polja.

Priroda magnetizma

Demonstracija svojstava magneta u privlačenju metalnih predmeta na sebe kod ljudi postavlja pitanje: šta su to trajni magneti? Koja je priroda takvog fenomena kao što je pojava potiska metalnih predmeta prema magnetitu?

Prvo objašnjenje prirode magnetizma dao je u svojoj hipotezi veliki naučnik - Amper. Električne struje različitih stupnjeva jakosti teku u bilo kojoj materiji. Inače se nazivaju strujama Ampera. Elektroni, rotirajući oko svoje ose, osim toga kruže oko jezgra atoma. Zbog toga nastaju elementarna magnetska polja koja međusobno djeluju i tvore opće polje tvari.

U potencijalnim magnetitima, u nedostatku vanjskog utjecaja, polja elemenata atomske rešetke orijentirana su kaotično. Vanjsko magnetsko polje "poravnava" mikro polja strukture materijala u strogo definiranom smjeru. Potencijali suprotnih krajeva magnetita međusobno se odbijaju. Ako se približite istim polovima dva strip PM-a, tada će ruke osobe osjetiti otpor kretanju. Različiti polovi će težiti jedan prema drugom.

Kada se čelik ili legura željeza stavi u vanjsko magnetsko polje, unutrašnja polja metala su striktno orijentirana u jednom smjeru. Kao rezultat toga, materijal dobiva svojstva stalnog magneta (PM).

Kako vidjeti magnetno polje

Da biste vizualno osjetili strukturu magnetskog polja, dovoljno je provesti jednostavan eksperiment. Da biste to učinili, uzmite dva magneta i male metalne strugotine.

Bitan! U svakodnevnom životu trajni magneti nalaze se u dva oblika: u obliku ravne trake i potkove.

Prekrivajući traku PM listom papira, na nju se sipaju željezne opiljke. Čestice se trenutno nižu duž linija sile magnetnog polja, što daje vizuelni prikaz ovog fenomena.

Vrste magneta

Trajni magneti su podijeljeni u 2 vrste:

• prirodno;
• vještački.

Prirodno

U prirodi, prirodni trajni magnet je fosil u obliku komada željezne rude. Magnetska stijena (magnetit) u svakom narodu ima svoje ime. Ali u svakom imenu postoji takav pojam kao "voljeti", "privlačiti metal". Naziv Magnitogorsk znači položaj grada pored planinskih naslaga prirodnog magnetita. Ovdje se već desetljećima provodi aktivno iskopavanje magnetske rude. Od današnjeg dana ništa nije ostalo od Magnetske planine. Bio je to razvoj i ekstrakcija prirodnog magnetita.

Sve dok čovječanstvo nije postiglo odgovarajući nivo naučnog i tehnološkog napretka, prirodni trajni magneti služili su za razne zabave i trikove.

Veštačko

Umjetni PM se dobiva usmjeravanjem vanjskog magnetskog polja na različite metale i njihove legure. Primijećeno je da neki materijali dugo zadržavaju stečeno polje - nazivaju se čvrsti magneti. Materijali koji brzo gube svojstva trajnih magneta nazivaju se meki magneti.

U uslovima fabričke proizvodnje koriste se složene legure metala. Struktura legure "Magnico" uključuje željezo, nikl i kobalt. Alnico legura sadrži aluminijum umesto gvožđa.

Proizvodi napravljeni od ovih legura u interakciji su sa snažnim elektromagnetnim poljima. Kao rezultat, dobijaju se prilično moćni PM.

Primena trajnih magneta

PM u raznim područjima ljudske aktivnosti nije od male važnosti. Ovisno o području primjene, PM -i imaju različite karakteristike. Nedavno se aktivno koristi osnovna magnetska leguraNdFeBsastoji se od sledećih hemijskih elemenata:

• "Nd" - niodijum,
• "Fe" - gvožđe,
• "B" znači bura.

Područja u kojima se koriste trajni magneti:

1. Ekologija;
2. Galvaniziranje;
3. Lijek;
4. Transport;
5. Računalne tehnologije;
6. Kućanskih aparata;
7. Elektrotehnika.

Ekologija

Razvijeni su i rade različiti sistemi za tretman industrijskog otpada. Magnetski sistemi prečišćavaju tečnosti tokom proizvodnje amonijaka, metanola i drugih supstanci. Magnetski hvatači "selektiraju" sve čestice koje sadrže željezo iz toka.

Prstenasti PM-ovi ugrađeni su unutar plinskih kanala, koji oslobađaju plinovite ispušne plinove od feromagnetnih inkluzija.

Magnetne zamke separatora aktivno odabiru otpad koji sadrži metal na transportnim linijama za preradu industrijskog otpada.

Galvanizacija

Galvanizacija se zasniva na kretanju nabijenih metalnih jona na suprotne polove DC elektroda. PM igraju ulogu držača proizvoda u bazenu za galvanizaciju. U industrijskim instalacijama sa galvanskim procesima, magneti se ugrađuju samo od legure NdFeB.

Lijek

Nedavno su proizvođači medicinskih uređaja široko oglašavali uređaje i uređaje s permanentnim magnetima. Karakteristike legure NdFeB osiguravaju konstantno intenzivno polje.

Svojstvo trajnih magneta koristi se za normalizaciju cirkulacijskog sistema, gašenje upalnih procesa, obnavljanje hrskavog tkiva i drugo.

Transport

Transportni sistemi u proizvodnji opremljeni su PM jedinicama. Tokom transportnog kretanja sirovina, magneti uklanjaju nepotrebne metalne inkluzije iz niza. Uz pomoć magneta, različiti proizvodi se usmjeravaju u različite ravnine.

Bilješka! Trajni magneti koriste se za odvajanje materijala gdje prisutnost ljudi može biti štetna za njihovo zdravlje.

Automobilski transport je opremljen masom uređaja, sklopova i uređaja u kojima glavnu ulogu ima PM. To su elektronsko paljenje, automatski prozori, kontrola praznog hoda, benzin, dizel pumpe, instrumenti na prednjoj ploči i još mnogo toga.

Računarske tehnologije

Svi pokretni uređaji i uređaji u računarskoj tehnici opremljeni su magnetnim elementima. Lista uključuje štampače, motore vozača, pogonske motore i druge uređaje.

Kućanskih aparata

To su uglavnom držači sitnih predmeta za domaćinstvo. Police s magnetnim držačima, zavjese i zavjese, držači za kuhinjske noževe i puno kućanskih aparata.

Elektrotehnika

Elektrotehnika, izgrađena na PM -u, tiče se područja kao što su radiotehnički uređaji, generatori i elektromotori.

Radio inženjering

PM se koristi za povećanje kompaktnosti radiotehničkih uređaja, kako bi se osigurala autonomija uređaja.

Generatori

PM generatori rješavaju problem pomicanja kontakata - prstenova sa četkama. U tradicionalnim industrijskim uređajima postoje akutni problemi povezani sa složenim održavanjem opreme, brzim trošenjem dijelova, značajnim gubitkom energije u pobudnim krugovima.

Jedina prepreka na putu stvaranja takvih generatora je problem pričvršćivanja PM na rotirajući rotor. Nedavno su magneti postavljeni u uzdužne proreze rotora, ispunjavajući ih topljivim materijalom.

Elektromotori

U kućanskim aparatima i u nekoj industrijskoj opremi, sinkroni elektromotori sa stalnim magnetima postali su široko rasprostranjeni - to su motori sa istosmjernim ventilom.

Kao iu gore opisanim generatorima, PM je instaliran na rotorima koji se rotiraju unutar statora sa fiksnim namotom. Glavna prednost elektromotora je odsustvo kratkotrajnih vodljivih kontakata na kolektoru rotora.

Motori ovog tipa su uređaji male snage. Međutim, to ni najmanje ne umanjuje njihovu korisnost u području elektrotehnike.

Dodatne informacije. Posebnost uređaja je prisustvo Hall senzora koji regulira brzinu rotora.

Autor se nada da će nakon čitanja ovog članka čitatelj imati jasnu ideju o tome što je to permanentni magnet. Aktivno uvođenje stalnih magneta u sferu ljudskog djelovanja potiče izume i stvaranje novih feromagnetnih legura s povećanim magnetskim karakteristikama.

Video

Tekst djela nalazi se bez slika i formula.
Puna verzija rada dostupna je na kartici "Radni fajlovi" u PDF formatu

Uvod

Moje omiljene igre su različite vrste konstruktora. Za rođendan u prvom razredu poklonili su mi magnetni konstruktor. Moj mlađi brat Nikita i ja zaista uživamo u tome. Jednom smo izgradili brave i upotrijebili konstruktor i razne predmete za to, i odjednom sam vidio da je Nikita bio uznemiren što se novčić koji je koristio za ukrašavanje kupole nije magnetizirao i pao. Pitao sam se zašto se to događa. Nekada sam mislio da magnet privlači sve metalno. Mama mi je predložila da detaljnije proučim ovo pitanje. Tako se pojavila tema našeg istraživačkog rada.

Target naš rad: identificirati osnovna svojstva magneta.

Zadaci:

Iznijeli smo sljedeće hipoteza:

ako znamo svojstva magneta, tada će se opseg njegove primjene proširiti.

Predmet proučavanja: magnet.

Predmet učenja: svojstva magneta.

Metode: teorijski, eksperimentalni.

Praktični značaj: ovaj rad se može koristiti za objašnjenje svojstava magneta, praktično izrađene igre mogu se koristiti za razvoj pažnje, mašte, razmišljanja, fine motorike.

Relevantnost odabrana tema leži u činjenici da smo u procesu eksperimentiranja naučili neke od osobina okolnog svijeta. Dobivene informacije mogu mi biti od koristi u budućnosti u dizajnu, kada studiramo fiziku u srednjoj školi, igrice koje smo napravili koristimo za zabavu.

1.Teorijski dio.

1.1. Šta je "magnet".

Svi znaju riječ "magnet" od djetinjstva. Navikli smo na magnet, a ponekad ni ne slutimo koliko magneta ima oko nas. U našim stanovima ima na desetine magneta: u zvučnicima, magnetofonima, satovima, plastičnim karticama. I sami smo magneti: biostruje koje teku u nama stvaraju bizaran obrazac magnetskih linija sile oko nas. Zemlja na kojoj živimo je džinovski magnet.

Magnet je tijelo sa magnetskim poljem. Magnetska sila - sila kojom se objekti privlače na magnet. U prirodi se magneti nalaze u obliku komadića kamena - magnetske željezne rude (magnetita). Može privući i drugo kamenje iste vrste. Na mnogim jezicima svijeta, riječ "magnet" jednostavno znači "ljubav" - tako se kaže o njegovoj sposobnosti da privuče k sebi.

Magneti su prirodni i umjetni. Prirodni magneti isklesani su od komada magnetske željezne rude. Umjetni magneti mogu se dobiti trljanjem komada magnetske željezne rude u jednom smjeru o gvozdene šipke ili jednostavno naslonjavanjem nemagnetiziranog uzorka na stalni magnet. Zanimljivo je da je ovom metodom moguće dobiti umjetne magnete mnogo jače od originalnih. Tijela koja dugo zadržavaju magnetizaciju nazivaju se stalni magneti.

Najzanimljivije činjenice o magnetima:

prema naučnicima, ptice su jedina stvorenja na svijetu koja mogu vidjeti i osjetiti zemljina magnetska polja. Ta im sposobnost pomaže da ostanu na putu kada traže dom na velikim udaljenostima leta.

Zemlja je džinovski magnet koji drži sve oko sebe i stvara silu gravitacije. Strelice kompasa su vođene zemljinim magnetskim poljem.

U novembru 1954. John Wheatley je dobio patent za ideju korištenja magneta za držanje lakih predmeta kao što su bilješke, dopisnice, papir na frižiderima i drugim metalnim površinama.

ideju o korištenju magneta na hladnjaku prvi je smislio William Zimmerman ranih 1970 -ih. William Zimmerman dobio je patent za male magnete u boji iz crtanih filmova koji se mogu koristiti i za praktičnost i za dekoraciju.

sada poznati hobi "sakupljanje magneta" dijelom je kreacija svakodnevnih pragmatičara. U početku su magneti stekli popularnost po tome što su se koristili za sakrivanje ogrebotina i nedostataka na kućanskim aparatima, kao i za pričvršćivanje raznih bilješki i podsjetnika.

prema anketama koje je sproveo ROMIR Monitoring 2007. godine, 86% ispitanika na ovaj ili onaj način ukrašava svoj frižider. Od toga 78% ima neku vrstu magneta.

Svjetski rekord za najviše magneta za hladnjak drži Louise Greenfarb, koja živi u Hendersonu, Nevada, SAD. Do danas, Louise ima više od 40.000 magneta u svojoj kolekciji. Louise sebe naziva "magnetskom damom".

postoji Ginisov muzej u Hollywoodu sa preko 7000 magneta (dio kolekcije Louise Greenfarb).

1. 1.2. Istorija otkrića i proučavanja magneta.

Ima jedan stara legenda o magnetu, kaže se o pastiru po imenu Magnus. Jednog je dana otkrio da su željezni vrh njegovog štapa i nokti njegovih čizama privučeni crnim kamenom. Ovaj kamen je počeo da se naziva "Magnusov kamen" ili jednostavno "magnet", prema nazivu područja gde se vadila željezna ruda (brda Magnezije u Maloj Aziji). Tako je mnogo stoljeća prije nove ere bilo poznato da neke stijene imaju svojstvo privlačenja komada željeza.

Zapravo, prije više od dvije tisuće godina, stari su Grci saznali za postojanje magnetita, minerala koji može privući željezo. Magnetit svoje ime duguje drevnom turskom gradu Magneziji, gdje su stari Grci pronašli ovaj mineral. Sada se ovaj grad zove Maniza, a magnetno kamenje se i dalje nalazi tamo. Pronađeni komadi kamenja nazivaju se magneti ili prirodni (prirodni) magneti. Vremenom su ljudi naučili sami stvarati magnete magnetiziranjem komada željeza.

U Rusiji je magnetna ruda pronađena na Uralu. Prije više od 300 godina, lokalni lovci bili su iznenađeni što su potkove privukle tlo i smatrali su ovo mjesto prokletim. A 1720. godine počelo je vađenje željezne rude s planine Magnit.

Magnet je tijelo sposobno privući željezo, čelik, nikal i neke druge metale.

Reč "magnet" potiče od imena provincije Magnezije (u Grčkoj), čiji su stanovnici nazivani magneti. To je tvrdio Tit Lukrecije Kar u svojoj pesmi O prirodi stvari. Pitagora, Hipokrat, Platon, Epikur, Aristotel, Lukrecije su pisali o magnetu u jednoj ili drugoj vezi.

1269. Pierre Peregrine iz Maricourta napisao je knjigu "Pisma na magnetu", u kojoj je prikupio mnogo podataka o magnetu koji se nakupio prije njega i otkrio lično. Peregrine prvi put govori o polovima magneta, o privlačenju suprotnih polova i odbijanju istih, o proizvodnji umjetnih magneta trljanjem željeza prirodnim prirodnim magnetom, o prodiranju magnetskih sila kroz staklo i vodu , o kompasu.

Godine 1600. objavljena je knjiga „O magnetu, magnetnim tijelima i velikom magnetu - Zemlji. Nova fiziologija, dokazana mnogim argumentima i eksperimentima ”engleskog ljekara Williama Gilberta iz Colchestera. Gilbert je otkrio da kada se magnet zagrije iznad određene temperature, njegova magnetska svojstva nestaju, da kada se komad željeza približi jednom polu magneta, drugi pol počinje jače privlačiti. Hilbert je također otkrio da predmeti od mekog željeza, koji dugo leže nepomični, stječu magnetiziranje u smjeru sjever-jug. Proces magnetiziranja ubrzava se ako se željezo lupka čekićem.

1.3. Opseg magneta.

Magneti nas okružuju cijelo vrijeme. Primijetili smo da se magnetna sila koristi i kod kuće i u školi: uz pomoć magneta kod kuće zalijepimo bilješke na frižider, au školi plakate na tablu; postoje magnetni zatvarači na vratima ormara, torbama, vratima, futrolama za telefone.

Predstavnici različitih nauka u svom istraživanju uzimaju u obzir magnetska polja: fizičar mjeri magnetska polja atoma i elementarnih čestica, astronom proučava ulogu kosmičkih polja u formiranju novih zvijezda, geolog traži naslage magnetskih ruda na osnovu anomalije Zemljinog magnetnog polja.

Magneti se široko koriste u zdravstvu. Kao lokalni vanjski lijek i kao amajlija, magnet je bio veoma popularan kod Kineza, Hindusa, Egipćana, Arapa, Grka, Rimljana itd. Njegova ljekovita svojstva spominju u svojim djelima filozof Aristotel i povjesničar Plinije. U drugoj polovici 20. stoljeća magnetske narukvice postale su široko rasprostranjene, što je imalo blagotvoran učinak na pacijente s oštećenim krvnim tlakom (hipertenzija i hipotenzija).

Postoje elektromagnetni mjerači brzine krvi, minijaturne kapsule, koje se pomoću vanjskih magnetnih polja mogu pomicati duž krvnih žila kako bi ih proširile, uzimale uzorke na određenim dionicama puta ili, obrnuto, lokalno uklanjale različite lijekove iz kapsula. . Magnetska metoda uklanjanja metalnih čestica iz oka široko se koristi.

Magneti se također široko koriste u magnetoterapiji, uključujući magnetske pojaseve, masažere, madrace itd. Medicinske ustanove koriste tehnike snimanja magnetskom rezonancom za skeniranje različitih organa u tijelu.

Osim trajnih magneta, koriste se i elektromagneti. Koriste se i za širok spektar problema u nauci, tehnologiji, elektronici, medicini (nervne bolesti, vaskularne bolesti ekstremiteta, kardiovaskularne bolesti itd.).

Sada, zahvaljujući svojoj sposobnosti da privlače objekte pod vodom, magneti se koriste u izgradnji i popravci podvodnih struktura. Zbog svojstva magneta da djeluju na daljinu i kroz otopine, koriste se u kemijskim i medicinskim laboratorijama, gdje je potrebno miješati sterilne tvari u malim količinama.

Ranije su se koristili samo prirodni magneti - komadići magnetita, sada je većina magneta umjetna. A najmoćniji od njih su elektromagneti koji se koriste u poduzećima. Koriste se u industrijskoj opremi kao što su separatori, separatori željeza, transporteri i uređaji za zavarivanje.

Kreditne, debitne, bankovne kartice imaju magnetske trake, s jedne strane omogućuju pristup informacijama o osobi, njenom računu, otvaranju magnetske brave itd.

Neki modeli cilindričnih brava koriste magnetne elemente. Brava i ključ opremljeni su odgovarajućim skupovima kodova sa stalnim magnetima. Kada se ispravan ključ ubaci u ključaonicu, on privlači i pozicionira unutrašnje magnetne elemente brave, što omogućava otvaranje brave.

Magneti se koriste u zvučnicima, čvrstim diskovima i zvučnicima, zvučnicima i mikrofonima. Motori i generatori također rade pomoću magneta. Kućni aparati, telefoni, televizori, frižideri, pumpe za vodu itd. - koristite i magnete.

Magneti se koriste u nakitu poput narukvica, naušnica, privjesaka i ogrlica.

Druga upotreba magneta su alati, igračke, kompasi, brzinomeri za automobile itd. Za provođenje struje kroz žice potreban je magnet. Vlakovi s magnetskim ovjesom vrlo su brzi.

Magneti se također koriste u veterinarskoj praksi za liječenje životinja koje često unose metalne predmete hranom. Ovi predmeti mogu oštetiti želudac, pluća ili srce životinje. Stoga, prije hranjenja, farmeri koriste magnet za čišćenje hrane.

Još je znatiželjnija korisna usluga koju magnet nosi u poljoprivredi, pomažući poljoprivredniku da očisti sjeme uzgojenih biljaka od sjemena korova. Korovi imaju nejasno sjeme koje se lijepi za krzno životinja u prolazu i tako se širi daleko od matične biljke. Ova osobina korova, razvijena tokom miliona godina borbe za opstanak, korištena je u poljoprivrednim mašinama za magnetsko odvajanje grubog sjemena korova od glatkih sjemenki korisnih biljaka poput lana, djeteline i lucerke.

Ako se začepljeno sjeme kultiviranih biljaka posipa željeznim prahom, tada će se zrna željeza čvrsto zalijepiti za sjeme korova, ali se neće zalijepiti za glatko sjeme korisnih biljaka. Zatim se, upadajući u polje djelovanja dovoljno jakog elektromagneta, smjesa sjemena automatski dijeli na čisto sjeme i na primjesu korova: magnet iz mješavine izvlači sve one sjemenke koje su prekrivene željeznim strugotinama.

Najjednostavniji zaključak koji se može izvući iz navedenog je da ne postoji polje ljudske primijenjene aktivnosti, gdje god se koriste magneti.

2. Praktični dio.

2.1. Eksperiment "Postoji li magnetsko polje?"

Oprema: 2 magneta za potkove, metalni opiljci, karton.

Tijek eksperimenta: Izlili smo metalne strugotine na list kartona i rasporedili ih u tankom ravnom sloju, a zatim odozdo, ispod lista kartona, nanijeli 2 magneta. Piljevina je počela mijenjati svoju lokaciju ovisno o tome gdje su se nalazili magneti.

Zaključak: Magnetno polje nije vidljivo, ali postoji.

2.2. Eksperiment "Kako magneti međusobno djeluju?"

Oprema: 2 ravna magneta, 2 prikolice s magnetima.

Tok eksperimenta: Donijeli smo magnete jedni drugima sa istim krajevima i suprotnim krajevima. Slično, prikolice sa magnetima su gurane jedna prema drugoj.

Zaključak: Istoimeni magneti odbijaju se i za razliku od magneta privlače.

2.3. Eksperiment "Kakav je efekat magnetnog polja na iglu kompasa?"

Oprema: kompas, ravni magnet.

Eksperiment: Posmatrali smo iglu kompasa. U statičkom stanju pokazuje isti smjer: sjever - jug. Zatim smo donijeli magnet na kompas. Igla kompasa privlači magnet i pokazuje na njega.

Zaključak: Magnetno polje utječe na iglu kompasa. Igla kompasa mijenja smjer i pokazuje na magnet.

2.4. Eksperiment "Privlače li sva tijela magnete?"

Oprema: 2 magneta, nemetalni predmeti: spužva, plastika, papir, karton, drvo, guma, tkanina; metalni predmeti: zlato, srebro, željezo; kovanice različitih apoena: 5 kopejki, 10 kopejki, 50 kopejki, 1 rublja, 2 rublje, 5 rubalja, 10 rubalja.

Eksperiment: Zauzvrat smo svakom materijalu donijeli magnet i provjerili da li ga magnet privlači.

Zaključak: magnet ne privlači nemetalne predmete, a metalni predmeti ne privlače sve: magnet privlači predmete od željeza, ali srebro i zlato ne. Magnet je privlačio kovanice od 5 kopejki, 10 kopejki, 2 rubalja, 10 rubalja, ali nije privlačio kovanice od 50 kopejki, 1 rublju, 5 rubalja (vidi Dodatak 1).

2.5. Eksperiment "Ovisi li jačina njegove privlačnosti o površini magneta?"

Oprema: 2 magneta različitih veličina, metalni otvori, spajalice, matice, vijci.

Tijek eksperimenta: Prvo smo uzeli metalne strugotine i donijeli im 2 magneta: jedan promjera 12 mm, drugi promjera 18 mm. Vidjeli smo koliko metalne strugotine privlači veliki magnet, a koliko - mali. Zatim smo ova dva magneta jedan po jedan donijeli na metalne kopče, matice i vijke. Izračunali smo koliko je objekata privukao svaki magnet (vidi Dodatak 2).

Zaključak: magnet većeg promjera privlači više metalnih predmeta.

2.6. Eksperiment "Da li sila privlačenja zavisi od udaljenosti između tela?"

Oprema: magneti različitih veličina, ravnalo, metalna kopča.

Eksperiment: Stavili smo metalnu spajalicu na ravnalo pored oznake "0" i uzeli magnete različitih veličina, postupno ih dovodili do isječka kako bismo saznali hoće li ga početi privlačiti s iste udaljenosti. Mali magnet privukao je spajalicu sa udaljenosti 2 mm, a veliki sa udaljenosti 7 mm.

Zaključak: Magneti privlače čak i na daljinu. Što je magnet veći, to je veća gravitaciona sila i veća je udaljenost na kojoj magnet vrši svoj uticaj.

2.7. Eksperiment "Može li magnetna sila proći kroz objekte?"

Oprema: magnet, metalne kopče, papir, karton, tkanina, staklo, plastika, drvo, staklena čaša, voda, metalne kopče.

Eksperiment: Naizmjenično smo postavljali metalne kopče na papir, karton, tkaninu, staklo, plastiku, drvo, a ispod materijala stavljali smo magnet kako bismo provjerili djeluje li magnetska sila na različite materijale. Zatim smo sipali vodu u čašu. Umočili smo spajalicu u vodu i pokušali je magnetom izvaditi. Uspjeli smo.

Zaključak: Magnetna sila može proći kroz razne predmete, posebno kroz papir, karton, tkaninu, plastiku, drvo, staklo, posebno staklenu čašu s vodom.

2.8. Pravljenje magnetnih igara.

Drugi dio mog praktičnog rada na temu istraživanja je pravljenje vlastitih igara pomoću magneta. Već postoji mnogo takvih igara. Na primjer, imamo igre kao što su pikado, ribolov, labirint, željeznica, konstruktor.

Došao sam do nekih ideja za pravljenje igrica. U svom radu sam implementirao 3 ideje.

Igra "Cvjetna livada".

Uz pomoć kartona, papira u boji, slika u boji, ljepila i magneta napravila sam igru ​​"Cvjetna livada". Pomoću ove igre možete pokazati maloj djeci kako leptir leti s cvijeta na cvijet, kako bubamara puzi po čistini. Ova igra razvija dječju maštu, finu motoriku.

Igra "Repa".

Koristeći karton, papir u boji, slike heroja u boji, ljepilo i magnete napravio sam igru ​​"Repa". Ova igra je o postavljanju bajke "Repa". Uz pomoć magneta pričvršćenih za heroje, postalo je moguće pomicati heroje i prikazati ovu bajku u pokretu. Igra razvija dječju prostornu maštu i pažnju, finu motoriku.

Race game.

Uz pomoć kartona, boja, kista, flomastera, ljepila, dva autića i magneta napravila sam igricu "Trka". Ova igra mora imati 2 učesnika. Svaki učesnik dobija trkački automobil sa magnetom i magnetom. Oba automobila su postavljena na start i na komandu, bez dodirivanja automobila rukama, već samo uz pomoć magneta koji se kreću ispod trkačke staze, učesnici vode svoje automobile do cilja. Ova igra razvija maštu, pažnju, razmišljanje i fine motoričke sposobnosti.

Zaključak.

Svrha njegov radove sam stavio: da bi se otkrila glavna svojstva magneta.

Zadaci, u čijem rešenju sam postigao svoj cilj :

proučiti literaturu na ovu temu;

eksperimentalno otkriti svojstva magneta;

napravite svoje igre koristeći magnete.

Ja sam postigao sve zacrtane ciljeve.

Iznio sam sljedeće hipoteza:

ako znamo svojstva magneta, onda će se njegov opseg proširiti.

Naša hipoteza je potvrđena.

Završivši posao, donijeli smo sljedeće zaključke:

magnetsko polje postoji i može se predstaviti pomoću metalnih strugotina;

magnet ima 2 pola: sjeverni i južni i međusobno djeluju;

magnet djeluje na iglu kompasa;

magnet ne privlači nemetalne predmete, a ne privlači sve metalne predmete;

magnet većeg prečnika privlači više metalnih predmeta;

magnet većeg prečnika ima veću silu privlačenja i deluje na većoj udaljenosti;

magnetska sila može proći kroz predmete i tečnost, međutim, ona slabi.

Posmatrajući razne predmete kod kuće i u školi, otkrio sam da se magneti i danas široko koriste. Ljudi su navikli koristiti snagu magneta, mnogi uređaji i igračke rade s njim.

Istraživački rad pokazao se vrlo zanimljivim i uzbudljivim. Mislim da sam tokom provođenja istraživačkog projekta stekao sposobnost kritičkog rada sa primljenim informacijama, analize i upoređivanja dostupnih činjenica i pronalaženja načina rješavanja problema koji se javljaju. Sve ovo će mi trebati za moj dalji uspješan nastavak školovanja.

Osobina magneta da privlači neke predmete ovih dana nije izgubila svoju očaravajuću misteriju. Osoba koja bi mogla reći: "Znam SVE o magnetu" još se nije rodila i vjerovatno se nikada neće roditi. Zašto magnet privlači? - ovo će pitanje uvijek izazivati ​​neobjašnjivo uzbuđenje pred prekrasnom misterijom prirode i rađati žeđ za novim znanjem i novim otkrićima. Imam pitanje: može li magnet izgubiti snagu ili je zauvijek s njim? Da bih odgovorio na ovo pitanje, nastavit ću proučavati magnete.

Spisak korišćenih izvora i literature

Velika knjiga eksperimenata za školarce / Ed. Antonella Meiyani; Per. sa tim. E.I. Motyleva. - M.: CJSC "ROSMEN -PRESS", 2006. - 260 str.

Zabavni eksperimenti: Elektrika i magnetizam. / M. Di Spezio; Per. sa engleskog M. Zabolotskikh, A. Rastorgueva. - M.: AST: Astrel, 2005, - 160 str: ilustr.

Meyan M.G. Nove profesije magneta: Knjiga. Za van klase. čitanje M.: Prosveta, 1985. - 144 str., ilustr. - (Svijet znanja)

Pasynkov V.V., Sorokin V.S. Praktična upotreba magneta, M.: Viša škola, 1986. - 252s.

Perelman Ya.I .. Zabavna fizika. U 2 knjige. Book. 2 / Ed. A.V. Mitrofanov. - M.: Nauka, 2001.- 272 str., Ill.

Šta? Zašto? Zašto? Velika knjiga pitanja i odgovora / Per. K. Mishina, A. Zykova. - M.: Eksmo, 2007.- 512 str.: Ilustr.

Upoznajem svijet: Dječija enciklopedija: Fizika / Komp. AA. Leonovich; Under total. ed. O.G. Hinn. - M.: OOO "Izdavačka kuća AST -LTD", 2003. - 480 str.

Prilog 1.

Tabela 1 "Privlače li magneti sve?"

	Materijal	Da li magnet privlači
	plastika
	novčić 5 kopejki
	kovanica 10 kopecks
	novčić 50 kopejki
	novčić 1 rub
	novčić 2 rubalja
	Novčić od 5 rubalja
	kovanica 10 rubalja

Dodatak 2.

Tabela 2 "Da li snaga njegovog privlačenja ovisi o površini magneta?"