Bei den heilenden Eigenschaften von Magneten waren die Menschen mit ferner Antike bekannt. Die Idee der Auswirkungen des Magnetfelds unter unseren Vorfahren wurde schrittweise gebildet und basierte auf zahlreichen Beobachtungen. Die ersten Beschreibungen dessen, was einer Person, die in das Jahrhundert datiert ist, eine Magnetotherapie gibt, als Lekari Magneten für die Behandlung von Muskelkrämpfen benutzte. Später begannen sie, sie zu benutzen und andere Beschwerden loszuwerden.

Wirkung von Magneten und Magnetfeld auf den menschlichen Körper

Der Magnet gilt als eines der alten Entdeckungen, die von Menschen getan wurden. In der Natur wird es in Form einer Magnetzone gefunden. Seit langer Zeit interessierten sich die Eigenschaften des Magneten an Menschen. Seine Fähigkeit, Anziehungskraft und Abstoßungen zu verursachen, erzwungen selbst die alten Zivilisationen, um diese Felsenbildung als einzigartige natürliche Schöpfung besondere Aufmerksamkeit zu achten. Die Tatsache, dass die Bevölkerung unseres Planeten in einem Magnetfeld existiert und seinem Auswirkungen ausgesetzt ist, sowie der Tatsache, dass die Erde selbst ein riesiger Magnet ist, der seit langem bekannt war. Viele Experten glauben, dass das Magnetfeld der Erde eine äußerst positive Wirkung auf die Gesundheit aller lebenden Wesen auf dem Planeten hat, andere haften an anderen Meinungen. Lassen Sie uns zur Geschichte zuwenden und sehen, wie eine Vorstellung von dem Aufprall des Magnetfelds gebildet wurde.

Der Magnetismus erhielt seinen Namen aus der Stadt Magnesin-Mindedre, das sich auf dem Territorium der modernen Türkei befand, wo sie zuerst von den Einlagen des magnetischen Bügelns entdeckt wurden - ein Stein mit einzigartigen Eigenschaften, um Eisen anzuziehen.

Noch vor unserer Zeit hatten die Menschen eine Vorstellung von der einzigartigen Energie eines Magneten und eines Magnetfelds: Es gab keine einzige Zivilisation, in der die Magneten in keiner Form angewendet würden, um die menschliche Gesundheit zu verbessern.

Einer der ersten Artikel für praktische Anwendung Magnet ist ein Kompass geworden. Die Eigenschaften eines einfachen länglichen Magneteisens, das an einem Faden suspendiert ist oder an einem Stecker in Wasser befestigt ist, wurden offenbart. Gleichzeitig fand das Experiment heraus, dass ein solches Subjekt immer auf besondere Weise lokalisiert wird: Eines seiner End zeigt nördlich, und der zweite ist südlich. Der Kompass wurde in China etwa 1000 v. Chr. Erfunden. Er und in Europa wurden nur aus dem XII Jahrhundert bekannt. Ohne so einfachste, aber gleichzeitig wäre ein einzigartiges Navigationsmagnetgerät nicht die großen geografischen Entdeckungen der XV-XVII-Jahrhunderte.

In Indien gab es Glauben, dass der Boden des zukünftigen Kindes während der Konzeption von der Position der Köpfe der Ehepartner abhängt. Wenn sich die Köpfe nördlich befinden, dann wird das Mädchen geboren, wenn der Süden, dann erscheint ein Junge.

Tibetische Mönche, die den Einfluss eines Magneten pro Person kennen, angewandte Magnete an den Kopf, um die Konzentration der Aufmerksamkeit zu verbessern und die Fähigkeit zu erlernen.

Es gibt viele andere dokumentarische Beweise für die Verwendung eines Magneten in alten Indiens und arabischen Ländern.

Das Interesse am Einfluss von magnetischen Feldern auf den menschlichen Körper erschien unmittelbar nach der Eröffnung dieses einzigartigen Phänomens, und die Leute begannen, die erstaunlichsten Eigenschaften in den Magneten zuzuordnen. Glauben, dass der fein abgewickelte "magnetische Stein" ein hervorragendes Abführmittel ist.

Darüber hinaus wurden solche Eigenschaften des Magneten als die Fähigkeit zur Heilung von Wasser und Wahnsinn beschrieben, stoppen verschiedene Arten von Blutungen. In vielen Dokumenten, die an den heutigen Tag gekommen sind, sind die Empfehlungen oft widersprüchlich. Beispielsweise ist der Einfluss des Magnetorganismus gemäß einigen Medikamenten mit der Wirkung von Gift vergleichbar, nach anderen sollte es im Gegenteil als Gegenmittel verwendet werden.

Neodym-Magnet: Medizinische Eigenschaften und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Die größten Auswirkungen auf eine Person wird auf Neodym-Magneten zurückgeführt: Sie haben chemische Formel Ndfeb (Neodym - Eisen Bor).

Eine der Vorteile solcher Steine \u200b\u200bist die Fähigkeit, kleine Größen und starke Auswirkungen des Magnetfelds zu kombinieren. Zum Beispiel wiegt ein Neodym-Magnet, der eine Kraft von 200 Gauß hat, etwa 1 g wiegt, und ein herkömmlicher Eisenmagnet mit der gleichen Festigkeit, wiegt 10 Gramm.

Neodym-Magnete haben eine weitere Würde: Sie sind ziemlich stabil und können ihre magnetischen Eigenschaften für viele Hunderte von Jahren aufrechterhalten. Die Kraft des Feldes solcher Steine \u200b\u200bsinkt um etwa 1% über 100 Jahre.

Es gibt ein Magnetfeld um jeden Stein, der durch magnetische Induktion gekennzeichnet ist, gemessen in Gauß. Durch die Induktion können Sie die Leistung des Magnetfelds bestimmen. Sehr oft wird die Kraft des Magnetfelds in Teslas (1 TESLA \u003d 10.000 Gauß) gemessen.

Die therapeutischen Eigenschaften von Neodym-Magneten sollen die Blutkreislauf verbessern, Druckstabilisierung, Hindernisse beim Auftreten von Migräne.

Was gibt Magnettherapie und wie es auf den Körper handelt

Die Geschichte der Magnetotherapie als Verfahren zur Verwendung der heilenden Eigenschaften von Magneten in medizinischen Zwecken begann vor etwa 2.000 Jahren. IM Antikes China Die Magnetotherapie wird auch in der medizinischen Abhandlung von Kaiser Huangy erwähnt. In einem alten China wurde davon ausgegangen, dass die menschliche Gesundheit weitgehend von der Zirkulation im Körper der inneren Energie des Qi abhängt, der von den beiden Gegensätzen erzeugt wurde, die anfang - Yin und Yang. Bei Verstößen der Gleichgewichtssenergie ist eine Krankheit aufgetreten, die durch Anwenden von Magnetsteinen an bestimmte Körperspunkte ausgehärtet werden konnte.

Wie für die direkte Magnetotherapie wurden viele Zeiträume erhalten. Antikes Ägyptendirekte Nachweise für die Verwendung dieser Methode zur Wiederherstellung der menschlichen Gesundheit. Eine der Legenden dieser Zeit erzählt von der unheimlichen Schönheit und der Gesundheit von Cleopatra, die sie aufgrund des ständigen Tragens des Magnetbands am Kopf hatte.

Ein echter Durchbruch in der Magnetotherapie ist in geschehen Antikes Rom. Im berühmten Pita-Gedicht, der Lucreta Kara, "auf Natur der Dinge", geschrieben im ersten Jahrhundert in n. Er, es heißt: "Es passiert auch, dass die Rasse von Eisen abwechselnd aus dem Stein springen oder sie anziehen kann."

Sowohl Hippokratische als auch Aristoteles wurden die einzigartigen therapeutischen Eigenschaften von Magneterz beschrieben, und der römische Arzt, der Chirurg und der Philosoph von Galene identifizierten die Schmerzmittel der magnetischen Gegenstände.

Am Ende des X. Jahrhunderts wurde ein persischer Wissenschaftler detailliert den Einfluss des Magneten auf den menschlichen Körper beschrieben: Er versicherte, dass die Magnetotherapie in Muskelkompasme und zahlreicher Entzündungen eingesetzt werden kann. Es gibt dokumentarische Beweise, die die Verwendung von Magneten beschreiben, um die Muskelfestigkeit, die Knochenfestigkeit zu erhöhen, Schmerzen in den Gelenken zu reduzieren und die Leistung des Urogenital-Systems zu verbessern.

Am Ende des XV - frühen XVI-Jahrhunderten beginnen einige europäische Wissenschaftler mit der lagetischen Therapie als Wissenschaft und ihren Antrag auf therapeutische Zwecke zu studieren. Sogar der Gerichtsarzt der englischen Königin Elizabeth I, das an Arthritis litt, verwendete zur Behandlung von Magneten.

Im Jahr 1530 veröffentlichte die bekannten Schweizer Dr. Paracels, die die Magnetotherapie untersucht hatte, mehrere Dokumente, in denen der Effektivität des Magnetfelds nachgeht. Er beschrieb den Magneten mit den Worten "König aller Geheimnisse" und begann, verschiedene Magnetstangen zu verwenden, um bestimmte Techniken zu erreichen. Obwohl der chinesischen Idee der Energie von Qi nichts bekannt war, glaubte er, dass die natürliche Kraft (Archéus) menschliche Energie stecken kann.

Paraces war zuversichtlich, dass der Effekt eines Magneten auf die menschliche Gesundheit so hoch ist, dass er ihm gibt zusätzliche Energie. Darüber hinaus bemerkte er die Fähigkeit von Archéus, den Prozess der Selbstverteidigung zu stimulieren. Absolut alle Entzündungen und zahlreichen Krankheiten ist seiner Meinung nach viel besser als die Behandlung mit einem Magneten als normale medizinische Anlagen. Paraces in der Praxis verwendeten Magnete im Kampf gegen Epilepsie, Blutungen und Erneuerungsstörungen.

Wie wirkt sich die magnetische Therapie auf den Körper aus und behandelt es?

Am Ende des XVIII-Jahrhunderts wurde der Magnet weit verbreitet, um verschiedene Krankheiten loszuwerden. Studierte weiter, wie die magnetische Therapie den Körper betrifft, der berühmte österreichische Dr. Franz Anton Mesmer. Zunächst in Wien und später in Paris behandelte er sehr erfolgreich mit vielen Krankheiten mit einem Magneten. Er ist so mit den Auswirkungen des Magnetfelds auf die menschliche Gesundheit, das von der Dissertation verteidigt wurde, der später als Grundlage für die Forschung und Entwicklung der Lehren der Magnetotherapie in der westlichen Kultur verteidigt wurde.

Wenn Sie sich auf seine Erfahrung verlassen haben, machte Mesmer zwei grundlegende Schlussfolgerungen, die erste war, dass der menschliche Körper nach einem Magnetfeld sucht, er hat einen solchen Einfluss "Tiermagnetismus" genannt. Die einzigartigen Magneten, die eine Person betreffen, betrachtete er die Führer dieses "Tiermagnetismus". Die zweite Schlussfolgerung beruhte auf der Tatsache, dass Planeten einen großen Einfluss auf den menschlichen Körper haben.

Der Große Komponist Mozart war so erstaunt und bewunderte von dem Erfolg von Mesmer in der Medizin, der in seiner Oper "Cosi Fan Tutte" ("alles fertig ist"), fühlte ich dieses einzigartige Merkmal der Magnetaktion ("Dies ist ein Magnet, a Steinmassenmitglied, das aus Deutschland kam, berühmt in Frankreich ").

Auch in Großbritannien, Mitglieder der Royal Medical Society, die auf dem Gebiet der Magnetfeldanwendung forscheten, entdeckten die Tatsache, dass Magnete effektiv auf den Kampf gegen viele Krankheiten angewendet werden können nervöses System.

In den späten 1770er Jahren sagte der französische Abbot Lenobl, dass er die Magnetotherapie behandelt, spricht auf dem Treffen der königlichen medizinischen Gesellschaft. Er berichtete über seine Beobachtungen auf dem Gebiet des Magnetismus und empfahl die Verwendung von Magneten, unter Berücksichtigung des Gebrauchsorts. Er wurde auch der Initiator der Massenerstellung magnetischer Armbänder und verschiedene Arten von Dekorationen aus diesem Material zur Erholung. In seinen Schriften untersuchte er detailliert die erfolgreichen Ergebnisse der Behandlung von Zahnschmerzen, Arthritis und anderen Krankheiten, Überspannung.

Was ist eine magnetische Therapie benötigt und was es nützlich ist

Nach dem Bürgerkrieg In den Vereinigten Staaten (1861-1865) wurde die Magnetotherapie nicht weniger als in Appea beliebt diese Methode Behandlung, da die Lebensbedingungen weit von Europa weit entfernt waren. Besonders spürbare Entwicklung, er hat im Mittleren Westen erworben. Meistens sind die Menschen nicht die besten, fehlende professionelle Ärzte, die ich mit Selbstmedikamenten umgehen musste. Zu dieser Zeit wurde eine große Anzahl verschiedener Magnetmittel mit einem anästhetischen Effekt verkauft. Viele Ankündigungen erwähnte die einzigartigen Eigenschaften von magnetischen Heilmitteln. Bei Frauen waren magnetische Dekorationen am beliebtesten, und Männer bevorzugten Einleger und Gürtel.

Im 19. Jahrhundert beschrieben, beschrieben viele Artikel und Bücher, für die die Magnetotherapie benötigt, und was ist seine Rolle bei der Behandlung vieler Krankheiten. Zum Beispiel wurde Salpetner im Bericht des berühmten französischen Krankenhauses gesagt, dass Magnetfelder eine Eigenschaft mit zunehmender "elektrischer Widerstand in motorische Nerven"Und deshalb sehr nützlich im Kampf gegen Hemiparem (einseitige Lähmung).

Im xx. Jahrhundert begannen die Eigenschaften des Magneten, beide in der Wissenschaft (bei der Erstellung verschiedener Ausrüstung) und im Alltag zu kreieren. Permanentmagnete und Elektromagnete befinden sich in den Generatoren, die den Strom erzeugen, und in den Elektromotoren, die es konsumieren. Viele Fahrzeuge nutzten die Macht des Magnetismus: Auto, Trolleybus, Lokomotive, Flugzeuge. Magnete sind ein wesentlicher Bestandteil vieler wissenschaftlicher Instrumente.

In Japan ist der Einfluss von Magneten auf die Gesundheit zum Thema zahlreicher Diskussionen und schrecklicher Forschung geworden. Die sogenannten magnetischen Betten, die von den Japanern zum Entfernen von Stress und der Ladung des Organismus "Energie" verwendet werden, sind enorm beliebt. Laut japanischen Spezialisten helfen Magnete gut, wenn überarbeiten, Osteochondrose, Migräne und andere Krankheiten.

Der Westen gelikte die Traditionen Japans. Verfahren zur Verwendung von Magnetotherapie fanden viele Anhänger bei europäischen Ärzten, Physiotherapeuten und Athleten. Darüber hinaus hat dieses Verfahren gegeben, was für die magnetische Therapie nützlich ist, die Unterstützung von vielen amerikanischen Fachkräften auf dem Gebiet der Physiotherapie erhielt, beispielsweise auf dem führenden Neurologen William Phil Pot von Oklahoma. Dr. Phil Pot glaubt, dass die Wirkung eines negativen Magnetfelds auf den Körper die Herstellung von Melatonin-Sleep-Hormon stimuliert - und dadurch wird es ruhiger.

Einige amerikanische Athleten feiern positiver Einfluss Magnetfeld auf beschädigten Wirbelsäulenscheiben nach Verletzungen sowie eine erhebliche Schmerzreduzierung.

Zahlreiche medizinische Experimente, die an US-Universitäten durchgeführt wurden, zeigten, dass das Erscheinungsbild von Gelenkkrankheiten aufgrund unzureichender Durchblutung und Verletzung des Nervensystems auftritt. Wenn die Zellen keine Nährstoffe in der gewünschten Menge empfangen, kann dies zur Entwicklung chronischer Erkrankung führen.

Was hilft Magnetotherapie: Neue Experimente

Die erste in der modernen Medizin ist die Antwort auf die Frage: "Was die Magnetotherapie hilft", hilft 1976 der berühmte japanische Arzt Nikava. Er stellte das Konzept des "Magnetfeldmangelsyndroms" ein. Nach einer Reihe von Studien wurden folgende Symptome dieses Syndroms beschrieben: Allgemeine Schwäche, erhöhte Ermüdung, Verringerung der Arbeitskapazität, Schlafstörungen, Migräne, Gelenkschmerzen und Wirbelsäule, Veränderungen der Arbeit eines Schreib- und Herz-Kreislaufsystems (Hypertonie oder Hypotonie), Änderungen an der Haut, gynäkologischen Dysfunktion. Dementsprechend ermöglicht es Ihnen, dass die Verwendung von Magnetotherapie alle diese Zustände normalisieren.

Natürlich ist das Fehlen eines Magnetfelds nicht der einzige Grund für die notierten Erkrankungen, sondern ist der größte Teil der Ätiologie dieser Prozesse.

Viele Wissenschaftler setzen weiterhin neue Experimente mit Magnetfeldern ein. Vielleicht wurde das beliebteste von ihnen zu einem Experiment mit einem geschwächten Außenmagnetfeld oder seiner Abwesenheit. Gleichzeitig war es notwendig, die negativen Auswirkungen einer solchen Situation auf den menschlichen Körper zu beweisen.

Einer der ersten Wissenschaftler, die ein ähnliches Experiment einsetzen, war ein kanadischer Forscher Yang Crane. Er betrachtete eine Reihe von Organismen (Bakterien, Tiere, Vögel), die in einer speziellen Kammer mit einem Magnetfeld waren. Es war wesentlich weniger als das Feld der Erde. Nachdem die Bakterien drei Tage lang in solchen Bedingungen verbracht wurden, nahm ihre Fähigkeit, 15 Mal abzunehmen, neuromotorische Aktivität in den Vögeln begann sich viel schlechter zu manifestieren, wodurch die Mäuse ernsthafte Veränderungen in metabolischen Prozessen beobachtet wurden. Wenn der Aufenthalt in einem geschwächten Magnetfeld länger war, entstanden irreversible Veränderungen in den Geweben lebender Organismen.

Ein ähnliches Experiment wurde durchgeführt und eine Gruppe russischer Wissenschaftler unter der Führung von Lion Nepomnomy: an die Kammer, die aus dem Magnetfeld der Erde geschlossen, ein spezielles Bildschirm, Mäuse wurden platziert.

Ein Tag später begannen sie, die Zersetzung des Gewebes zu beobachten. Die jungen Tiere erschienen im Licht von Lysii, und später entwickelten sie viele Krankheiten.

Bislang ist eine große Anzahl ähnlicher Experimente bekannt, und ähnliche Ergebnisse werden überall beobachtet: Eine Abnahme oder Abwesenheit eines natürlichen Magnetfelds trägt zu einer ernsthaften und raschen Verschlechterung bei, die auf Organismen anwendbar sind. Auch zahlreiche Arten von Naturmagneten werden aktiv eingesetzt, die natürlich von der vulkanischen Lava enthaltenden Eisen- und Atmosphärstickstoffs ausgebildet sind. Solche Magneten waren immer noch Tausende von Jahren.

Magnete und magnetische Eigenschaften von Materie
Die einfachsten Manifestationen des Magnetismus sind sehr lange bekannt und sind der Mehrheit von uns bekannt. Diese scheinbar einfachen Phänomene auf der Grundlage von grundlegenden Grundsätzen der Physik, die nur relativ kürzlich verwaltet wurden. Es gibt Magnete von zwei verschiedene Arten. Einige sind sogenannte Permanentmagnete aus "magnetisch festen" Materialien. Ihre magnetischen Eigenschaften sind nicht mit der Verwendung von externen Quellen oder Strömen verbunden. Der andere Typ umfasst sogenannte Elektromagnete mit einem Kern aus dem "magnetisch weichen" Eisen. Magnetfelder, die von ihnen erstellt werden, sind hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass ein elektrischer Strom durch den Kabel verläuft, der den Kern bedeckt.
Magnetpfähle und Magnetfeld. Die magnetischen Eigenschaften des Stangenmagneten sind am Ende der Enden am deutlichsten. Wenn ein solcher Magnet für den mittleren Teil suspendiert ist, so dass er in der horizontalen Ebene frei gedreht werden kann, beansprucht sie die Position ungefähr der Richtung von der Richtung von Norden nach Süden. Das Ende der Stange, das nach Norden zeigt, wird als Nordpol genannt, und das gegenüberliegende Ende - der Südpol. Die VARIEV-Pole von zwei Magneten werden miteinander angezogen, und die gleichen Namen werden abgestoßen. Wenn Sie die Eisenstange mit niedrigem Einkommen an einen der Magnetstangen bringen, wird letztere vorübergehend magnetisieren. Gleichzeitig ist der Pole der magnetisierten Stange des Magneten des Magnetstabs dem Namen und dem entfernten - denselben Namen entgegengesetzt. Die Anziehungskraft zwischen dem Magnetpol und dem in Bruke induzierten gegenüberliegenden Pole und der Magnetaktion wird erläutert. Einige Materialien (zum Beispiel Stahl) selbst werden selbst schwache Permanentmagnete, nachdem sie sich in der Nähe eines Permanentmagneten oder eines Elektromagneten befinden. Die Stahlstange kann magnetisiert werden, indem einfach das Ende des Kern-Permanentmagneten an seinem Ende ausgibt. Der Magnet zieht also andere Magnete und Gegenstände aus magnetischen Materialien an, ohne mit ihnen in Kontakt zu sein. Eine solche Wirkung wird durch die Existenz im Raum um den Magnetfeldmagneten erläutert. Einige Vorstellungen von Intensität und Richtung dieses Magnetfelds können durch Gießen auf ein Blatt Karton oder Glas erhalten werden, das auf einen Magneten, Eisen-Sägemehl gelegt wird. Die Sägewerke sind mit Ketten in Richtung des Feldes aufgeräumt, und die Linien von Linien aus dem Sägemehl entsprechen der Intensität dieses Feldes. (Die Währung des Magnetfelds ist dicker, wo die Intensität des Magnetfelds der höchste ist.) M. Faraday (1791-1867), das für Magnete eingeführt wurde, um das Konzept der geschlossenen Induktionsleitungen zu erhalten. Induktionslinien gehen in den umgebenden Raum von einem Magneten an seinem Nordpol, betreten den Magneten in den Südpol und passieren in das Magnetmaterial vom Südpol zurück in den Norden, wodurch eine geschlossene Schleife bildet. Die Gesamtzahl der aus dem Magneten austretenden Induktionsleitungen wird als magnetischer Fluss bezeichnet. Die Dichte des magnetischen Flusses oder der magnetischen Induktion (b) entspricht der Anzahl der Induktionsleitungen, die durch Normal durch die Elementarplattform eines einzelnen Werts leiten. Die magnetische Induktion wird durch die Kraft bestimmt, mit der das Magnetfeld auf den Leiter darin wirkt. Wenn der Leiter, durch den der Strom I passiert, senkrecht zu den Induktionsleitungen, dann gemäß dem Gesetz des Ampers ist die auf den Leiter wirkende Kraft f senkrecht zum Feld und dem Leiter und proportional zur magnetischen Induktion, dem Strom und die Länge des Leiters. Für die magnetische Induktion B können Sie somit einen Ausdruck schreiben

Wo f die Stärke in Newton ist, i - Strom in Ampere, ist L die Länge der Meter. Maßeinheit der magnetischen Induktion ist Tesla (TL)
(Siehe auch Strom und Magnetismus).
Galvanometer. Ein Galvanometer ist ein empfindliches Gerät zum Messen von schwachen Strömen. Das Galvanometer verwendet das Drehmoment, das bei der Wechselwirkung eines hufeisenförmigen Permanentmagneten mit einer kleinen listigen Spule (schwacher Elektromagnet) entsteht, die in dem Spalt zwischen den Polen des Magneten suspendiert ist. Das Drehmoment und folglich ist die Abweichung der Spule proportional zur Strom- und vollständigen magnetischen Induktion in dem Luftspalt, so dass die Skala der Vorrichtung mit kleinen Abweichungen der Spule fast linear ist. Magnetisierungskraft und Magnetfeldstärke. Als nächstes sollten Sie einen anderen Wert eingeben, der den magnetischen Effekt des elektrischen Stroms charakterisiert. Angenommen, der Strom durchläuft den Draht der langen Spule, innen, in der sich magnetisiertes Material befindet. Die Magnetisierungskraft wird als Produkt des elektrischen Stroms in der Spule an der Anzahl ihrer Windungen bezeichnet (diese Kraft wird in Ampere gemessen, da die Anzahl der Windungen der Wert von dimensionslos ist). Die Spannung des Magnetfelds H ist gleich der Magnetisierungskraft pro Länge der Spule. Somit wird der Wert von H in Ampere pro Meter gemessen; Es bestimmt die Magnetisierung, die vom Material innerhalb der Spule erfasst wird. In der vakuummagnetischen Induktion B proportional zur Spannung des Magnetfelds H:

Wo M0 - so genannt Magnetische Konstante mit einem universellen Wert von 4pc10-7 gn / m. In vielen Materialien ist der Wert B ungefähr proportional zu N. In ferromagnetischen Materialien ist das Verhältnis zwischen B und H jedoch etwas komplizierter (was nachstehend gesagt wird). In FIG. 1 zeigt einen einfachen Elektromagneten, der Fracht aufgenommen wird. Die Energiequelle ist der Akku gleichstrom. Die Figur zeigt auch die Stromleitungen des Elektromagnetenfelds, das durch das übliche Verfahren von Eisen-Sägemehl offenbart werden kann.

Große Elektromagnete mit Eisenkerne und einer sehr großen Anzahl von Ampere-Windungen, die im kontinuierlichen Modus arbeiten, haben eine große Magnetisierungskraft. Sie erzeugen eine magnetische Induktion von bis zu 6 T im Intervall zwischen den Polen; Diese Induktion ist nur durch mechanische Spannungen, Heizspulen und magnetische Sättigung des Kerns begrenzt. Eine Reihe von riesigen Elektromagneten (ohne Kern) mit wassergekühlten sowie Anlagen für die Erstellung von gepulsten Magnetfeldern wurde von PL Kapitsa (1894-1984) in Cambridge und am Institut für körperliche Probleme der Akademie von errichtet Wissenschaften des UdSSR- und F.Bitters (1902-1967) Massachusetts-Technologie-Institut. Auf solchen Magneten gelang es, die Induktion auf 50 TE zu erreichen. Ein relativ kleiner Elektromagnet, der Felder bis 6,2 T erstellt, die die elektrische Leistung von 15 kW verbrauchen und von flüssigem Wasserstoff gekühlt wurde, wurde im Nationallabor des Losalamamos entwickelt. Solche Felder werden bei kryogenen Temperaturen erhalten.
Magnetpermeabilität und seine Rolle im Magnetismus. Die magnetische Permeabilität M ist ein Wert, der die magnetischen Eigenschaften des Materials charakterisiert. Ferromagnetische Metalle Fe, NI, CO und ihre Legierungen haben eine sehr hohe maximale Permeabilität - von 5000 (für FE) bis 800.000 (für SuperMalloa). In solchen Materialien entsteht mit relativ geringen Intensitäten des Felds H große Induktion B, aber die Beziehung zwischen diesen Werten, im Allgemeinen, ist nichtlinear aufgrund der unten genannten Phänomene der Sättigung und der Hysterese. Ferromagnetische Materialien werden stark von Magneten angezogen. Sie verlieren ihre magnetischen Eigenschaften bei Temperaturen über dem Curie-Punkt (770 ° C für FE, 358 ° C für Ni, 1120 ° C für CO) und verhalten sich als Paramagneten, für die die Induktion B bis zu sehr hohen Werten von H in ist Anteil zu ihr - in der Genauigkeit, so wie es im Vakuum stattfindet. Viele Elemente und Verbindungen sind bei allen Temperaturen paramagnetisch. Paramagnetische Substanzen zeichnen sich durch mütterlich in einem externen Magnetfeld aus; Wenn dieses Feld ausgeschaltet ist, werden die Paramagnetik in einen leichten Zustand zurückgegeben. Die Magnetisierung in Ferromagnets wird gespeichert und nach dem Ausschalten des externen Felds. In FIG. Fig. 2 zeigt eine typische Hystereseschleife für magnetisch feste (mit große Verluste) ferromagnetisches Material. Es kennzeichnet die mehrdeutige Abhängigkeit der Magnetisierung des magnetisch bestellten Materials aus der Spannung des Magnetisierungsfeldes. Mit einer Erhöhung der Magnetfeldspannung vom ursprünglichen (Null-) Punkt (1) geht die Magnetisierung entlang der Starline 1-2, und der Wert M variiert erheblich, da die Probenmagnetisierung zunimmt. An Punkt 2 wird die Sättigung erreicht, d. H. Mit einer weiteren Erhöhung der Spannung nimmt die Magnetisierung nicht mehr mehr zu. Wenn nun den Wert von h nach Null schrittweise reduziert, sollte die Kurve B (h) nicht so lang wie der Pfad, sondern durchlaufen jedoch Punkte, indem er einen "Speicher" des Materials über "letzte Geschichte" erkennen, von wo und von wo und der Name "Hysterese". Gleichzeitig ist gleichzeitig eine restliche Magnetisierung aufbewahrt (Segment 1-3). Nach dem Ändern der Richtung des Magnetisierungsfeldes in die Rückwärtskurve in (h) in (h), Punkt 4, und das Segment (1) - (4) entspricht der Koerzitivkraft, die die Entmagnetisierung behindert. Das weitere Wertewachstum (-H) führt die Hysteresekurve im dritten Quadranten-Abschnitt 4-5. Die folgende Abnahme des Wertes (-H) auf Null und dann erhöht positive Werte H wird zu einer Verschluß von Hystereseschlaufen durch die Punkte 6, 7 und 2 führen.

Magnetisch feste Materialien zeichnen sich durch eine breite Hystereseschleife aus, die einen erheblichen Bereich in einem Diagramm bedeckt, und daher entsprechend großen Werten der Restmagnetisierung (magnetischen Induktion) und der Zwangskraft. Eine schmale Hystereseschleife (Fig. 3) ist charakteristisch für magnetisch weiche Materialien - wie Weichstahl und spezielle Legierungen mit großer magnetischer Permeabilität. Solche Legierungen wurden erstellt, um die Hysterese der Energieverluste zu reduzieren. Die meisten dieser speziellen Legierungen, wie Ferrit, haben einen hohen elektrischen Widerstand, da nicht nur magnetische Verluste verringert werden, sondern auch elektrisch aufgrund von Wirbelströmen.

Magnetische Materialien mit hoher Permeabilität werden durch ein Glühen hergestellt, das mit einer Temperatur bei einer Temperatur von etwa 1000 ° C durchgeführt wird, gefolgt von der Verlassen (allmähliche Kühlung) auf Raumtemperatur. Gleichzeitig sind die vormechanische und thermische Verarbeitung sehr signifikant sowie die Abwesenheit in der Probe von Verunreinigungen. Für Kerne von Transformatoren Anfang des 20. Jahrhunderts. Silice Steel wurde entwickelt, dessen Größe mit zunehmendem Siliziumgehalt steigt. Zwischen 1915 und 1920 gab es Permaloi (Ni-Legierungen mit Fe) mit einer schmalen schmalen und nahezu rechteckigen Hystereseschleife. Besonders hohe Werte der magnetischen Permeabilität M bei kleinen Werten von H-Unterwenden von Legierungen Hypertikeln (50% Ni, 50% Fe) und das Mu-Metall (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr ), während in der Perminvar (45% Ni, 30% Fe, 25% CO) der Wert M in den weiten Grenzen der Änderung der Feldstärke nahezu konstant ist. Unter modernen magnetischen Materialien sollten von Supermalla-Legierung mit der höchsten magnetischen Permeabilität erwähnt werden (seine Zusammensetzung umfasst 79% Ni, 15% Fe und 5% MO).
Theorien des Magnetismus. Zum ersten Mal erraten, dass die magnetischen Phänomene letztendlich auf Electric reduziert werden, in Ampere 1825 entstanden, als er die Idee geschlossener innerer Mikroren drückte, in jedem Atom des Magneten zirkuliert. Ohne eine erfahrene Bestätigung solcher Ströme in der Substanz (das Elektron wurde jedoch nur 1897 von J.Tomson geöffnet, und die Beschreibung der Atomstruktur wurde von Rutherford und Bor 1913 gegeben) Diese Theorie "angehoben". Im Jahr 1852 schlug V.Verbeere vor, dass jedes Atom der magnetischen Substanz ein winziger Magnet oder ein magnetisches Dipol ist, so dass die Gesamtmagnetisierung der Substanz erreicht wird, wenn alle einzelnen Atommagnete in einer bestimmten Reihenfolge gebaut werden (Abb. 4, B ). Weber glaubte, dass die Aufrechterhaltung seiner Bestellung gegen den störenden Effekt von thermischen Schwingungen durch diese Elementarmagnete die molekulare oder atomare "Reibung" hilft. Seine Theorie konnte die Magnetisierung der Körpern, wenn der Magnet mit dem Magneten sowie deren Entmagnetisierung während des Aufpralls oder der Erwärmung angesetzt wird; Schließlich wurde die "Wiedergabe" von Magneten erklärt, wenn die magnetisierte Nadel oder der Magnetstange in Teile schneidet. Und dennoch erklärte diese Theorie nicht den Ursprung der elementaren Magneten selbst, noch die Phänomene der Sättigung und Hysterese. Weber-Theorie wurde 1890 J. EVING verbessert, ersetzt durch seine atomare Reibungshypothesesidee der interatomischen restriktiven Kräfte, die dazu beitragen, die Reihenfolge von elementaren Dipolen aufrechtzuerhalten, die einen Permanentmagneten bilden.

Der Ansatz an das von der Ampere vorgeschlagene Probleme erhielt 1905 ein zweites Leben, als P. Luzheven das Verhalten paramagnetischer Materialien erläuterte, wobei jedes Atom den internen nicht kompensierten Elektronenstrom zuschreibt. Laut Lanzhen sind diese Strömungen, die ein winziger Magneten bilden, chaotisch orientiert, wenn kein externes Feld vorhanden ist, sondern eine bestellte Orientierung nach seiner Anwendung kauft. Gleichzeitig entspricht der Ansatz für die vollständige Bestellung der Sättigung der Magnetisierung. Darüber hinaus stellte Lanzhen das Konzept eines magnetischen Moments ein, das einem separaten Atommagneten entspricht, das Produkt der "magnetischen Ladung" des Pols in den Abstand zwischen den Polen. Somit ist ein schwacher Magnetismus von paramagnetischen Materialien auf das gesamte magnetische Moment zurückzuführen, das von nicht kompensierten Elektronenströmen erzeugt wird. Im Jahr 1907 stellte P. Wece das Konzept von "Domain" ein, das zu einem wichtigen Beitrag zur modernen Magnetistentheorie leistete. Die WESIS stellte Domains in Form von kleinen "Kolonien" -atomen dar, in denen die magnetischen Momente aller Atome aufgrund eines bestimmten Gründens gezwungen sind, dieselbe Orientierung zu bewahren, so dass jede Domäne zur Sättigung magnetisiert ist. Eine separate Domäne kann lineare Abmessungen von etwa 0,01 mm aufweisen und dementsprechend das Volumen von etwa 10 bis 6 mm3. Domains werden durch die sogenannten Bloch-Wände getrennt, deren Dicke nicht 1000 Atomgrößen überschreitet. "Wand" und zwei entgegengesetzt orientierte Domäne sind in Fig. 2 schematisch dargestellt. 5. Solche Wände sind "Übergangsschichten", die eine Änderung der Richtung der Magnetisierung von Domänen auftreten.

Im allgemeinen Fall können drei Abschnitte auf der anfänglichen Magnetisierungskurve unterschieden werden (Abb. 6). Im Anfangsabschnitt bewegt sich die Wand unter der Wirkung des äußeren Felds durch die Dicke der Substanz bis zum Defekt des Kristallgitters, der es anhält. Durch die Erhöhung der Feldstärke können Sie die Wand zwingen, sich durch den mittleren Abschnitt zwischen den gestrichelten Linien zu bewegen. Wenn danach die Feldstärke auf Null reduziert wird, kehren die Wände nicht in seine ursprüngliche Position zurück, so dass die Probe teilweise magnetisiert bleibt. Dies erklärt die Hysterese des Magneten. Im letzten Abschnitt der Kurve wird der Prozess durch Sättigung der Probenmagnetisierung aufgrund der Reihenfolge der Magnetisierung innerhalb der neuesten ungeordneten Domains abgeschlossen. Ein solcher Prozess ist fast vollständig reversibel. Die magnetische Härte zeigt, dass die Materialien, in denen das Kerngitter viele Defekte enthält, die die Bewegung von inländischen Wänden verhindern. Dies kann durch die mechanische und Wärmebehandlung erreicht werden, beispielsweise durch Komprimieren und anschließendes Sintern des Pulvermaterials. In Legierungen und ihren Analoga wird das gleiche Ergebnis durch Fusion von Metallen in einer komplexen Struktur erreicht.

Neben paramagnetischen und ferromagnetischen Materialien gibt es Materialien mit sogenannten antiferromagnetischen und ferrimagnetischen Eigenschaften. Die Differenz zwischen diesen Arten von Magnetismus wird in Fig. 4 erläutert. 7. Basierend auf der Präsentation von Domains kann der Paramagnetismus aufgrund der Anwesenheit im Material kleiner Gruppen magnetischer Dipole als Phänomen betrachtet werden, in denen einzelne Dipole sehr schlecht miteinander interagieren (oder überhaupt nicht interagieren) und daher nur interagieren) Zufällige Orientierungen nehmen in Abwesenheit eines externen Feldes (Abb. 7, A). In den ferromagnetischen Materialien in jeder Domäne gibt es eine starke Wechselwirkung zwischen einzelnen Dipolen, was zu ihrem bestellten parallelen Gebäude führt (Abb. 7, B). In antiferromagnetischen Materialien, im Gegenteil, führt die Wechselwirkung zwischen einzelnen Dipolen zu ihrem parallelen angeordneten Futter, so dass das komplette magnetische Moment jeder Domäne Null ist (Abb. 7, B). Schließlich gibt es in ferrimagnetischen Materialien (zum Beispiel Ferriten) sowohl parallele als auch antiparallelektrige Reihenfolge (Fig. 7, d), was zu einem schwachen Magnetismus führt.

Es gibt zwei überzeugende experimentelle Bestätigungen der Existenz von Domains. Der erste von ihnen ist der sogenannte Barkhausen-Effekt, der zweite ist das Verfahren der Pulverfiguren. 1919 fand Barkhausen, dass, wenn das äußere Feld auf eine Probe von ferromagnetischem Material angewendet wird, seine Magnetisierung in kleinen diskreten Abschnitten ändert. Aus Sicht der Domaintheorie ist es nichts mehr als die springartige Förderung der Kreuzwandwand, die den einzelnen Verzögerungsmängeln auf dem Weg erfüllt. Dieser Effekt wird üblicherweise mit einer Spule erfasst, in die der ferromagnetische Absturz oder der Draht platziert ist. Wenn Sie abwechselnd in die Probe bringen und einen starken Magneten davon entfernen, wird die Probe vergrößert und wiederholt. Scrollen von Änderungen in der Magnetisierung der Probe ändern den magnetischen Fluss durch die Spule, und der Induktionsstrom wird aufgeregt. Die von diesem in der Spule ergebende Spannung wird verbessert und dem Einlass des Paars von akustischen Kopfhörern zugeführt. Klicks, die durch Kopfhörer wahrgenommen werden, zeigen eine springförmige Änderung der Magnetisierung an. Um die Domänenstruktur des Magneten durch das Verfahren von Pulverfiguren auf einer gut polierten Oberfläche des magnetisierten Materials zu erfassen, wird ein Tropfen einer kolloidalen Suspension von ferromagnetischem Pulver (üblicherweise fe3o4) aufgebracht. Pulverpartikel ließen sich hauptsächlich an Orten der maximalen Inhomogenität des Magnetfelds ab - an den Grenzen der Domains. Eine solche Struktur kann unter einem Mikroskop untersucht werden. Vorgeschlagen wurde auch ein Verfahren, das auf dem Durchgang polarisierter Licht durch transparentes ferromagnetisches Material basiert. Die anfängliche Theorie des Weiss-Magnetismus in seinen Hauptmerkmalen hat seinen Wert auf die Gegenwart aufgehoben, wobei jedoch eine aktualisierte Interpretation auf der Grundlage der Darstellung von nicht kompensierten Elektronendrehungen als Faktor als Faktor erhielt, der den atomalen Magnetismus definiert. Die Hypothese über die Existenz seines eigenen Moments an dem Elektron wurde 1926 S. Haudsmith und J. Yulebeck nominiert, und jetzt sind Elektronen als "Elementarmagnete" als Spinträger. Um dieses Konzept zu erklären, berücksichtigen wir (Abb. 8) ein freies Eisenatom aus Eisen - typisches ferromagnetisches Material. Zwei seiner Muscheln (k und l), der nächstgelegene dem Kernel, der mit Elektronen gefüllt ist, und zwei von ihnen sind zwei und auf den zweiten acht Elektronen. In k-Shell ist der Dreh einer der Elektronen positiv, und der andere ist negativ. In der L-Shell (genauer, in zwei Subnungen) sind vier der acht Elektronen positiv, und andere haben negative Rücken. In beiden Fällen sind die Drehungen der Elektronen innerhalb einer Schale vollständig kompensiert, so dass der volle magnetische Moment Null ist. In M-Shell ist die Situation anders, da von sechs Elektronen im dritten U-Boot fünf Elektronen in eine Richtung in eine Richtung gerichtet sind, und nur der sechste - zur anderen. Infolgedessen bleiben vier nicht kompensierte Spin, was die magnetischen Eigenschaften des Eisenatoms verursacht. (In der äußeren N-Shell gibt es nur zwei Valenzelektronen, die nicht zum Magnetismus des Eisenatoms beitragen.) Erklärt in ähnlicher Weise Magnetismus und andere Ferromagnete, wie Nickel und Kobalt. Da die angrenzenden Atome in der Eisenprobe stark miteinander interagieren, und ihre Elektronen sind teilweise sammlig, eine solche Erklärung sollte nur als visuelle, aber sehr vereinfachtes Schema der realen Situation berücksichtigt werden.

Die Theorie des atomaren Magnetismus, der auf dem Elektronenspin basiert, wird durch zwei interessante gyromagnetische Experimente verstärkt, von denen einer von A. Einstein und VDE GAAZ durchgeführt wurde, und der andere ist S. Barnett. In der ersten dieser Experimente wurde der Zylinder aus dem ferromagnetischen Material wie in Fig. 1 gezeigt suspendiert. 9. Wenn die Wicklung den Strom überspringt, dreht sich der Zylinder um seine Achse. Wenn die aktuelle Richtung geändert wird (und folglich das Magnetfeld) in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. In beiden Fällen ist die Drehung des Zylinders auf die Reihenfolge der elektronischen Spins zurückzuführen. In dem Barnett-Experiment, im Gegenteil, auch suspended Cylindrik, der scharf ist, ist in Abwesenheit eines Magnetfelds in Abwesenheit eines Magnetfelds magnetisiert. Dieser Effekt wird durch die Tatsache erläutert, dass das magnetische Moment gedreht wird, ein gyroskopisches Moment erzeugt wird, das Streben anstrebt, Drehmomente in Richtung seiner eigenen Rotationsachse zu drehen.

Für eine vollständigere Erläuterung der Art und des Ursprungs von Kurzweitkräften, die benachbarte Atommagnete bestellen und den störenden Einfluss der thermischen Bewegung entgegenwirken, sollte sie auf Quantenmechaniken bezeichnet werden. Die quantenmechanische Erläuterung der Art dieser Kräfte wurde 1928 v.gaisenberg vorgeschlagen, der die Existenz von Wechselwirkungen zwischen den benachbarten Atomen postulierte. Später zeigten Bethy und J. Slether, dass die Wechselkräfte mit einer Abnahme des Abstands zwischen Atomen erheblich ansteigen, jedoch bei der Erreichung einiger minimaler interatomischer Entfernung auf Null.
Magnetische Eigenschaften der Materie
Eine der ersten umfangreichen und systematischen Untersuchungen der magnetischen Eigenschaften der Substanz wurde von P.Curi durchgeführt. Er fand heraus, dass in seinen magnetischen Eigenschaften alle Substanzen in drei Klassen unterteilt werden können. Der erste umfasst Substanzen mit stark ausgeprägten magnetischen Eigenschaften, ähnlich den Eigenschaften von Eisen. Solche Substanzen werden ferromagnetisch genannt; Ihr Magnetfeld ist bei erheblichen Entfernungen spürbar (siehe oben). In der zweiten Klasse gibt es Substanzen, die als paramagnetisch genannt werden; Ihre magnetischen Eigenschaften ähneln im Allgemeinen den Eigenschaften ferromagnetischer Materialien, aber viel schwächer. Zum Beispiel kann die Anziehungskraft an die Pole eines leistungsstarken Elektromagneten von den Händen des Eisenhammers von den Händen schnappen und die Anziehungskraft der paramagnetischen Substanz mit demselben Magneten erkennen, ist in der Regel sehr empfindliche analytische Waagen erforderlich. Die letzte dritte Klasse umfasst sogenannte diamagnetische Substanzen. Sie werden von Elektromagneten abgestoßen, d. H. Die auf Diamagnetics wirkende Kraft ist gegenüber dem, der auf Ferro- und Paramagnetik wirkt, gerichtet.
Messung der magnetischen Eigenschaften. Beim Studieren von magnetischen Eigenschaften sind zwei Arten von Messungen am wichtigsten. Der erste von ihnen misst die Kraft, die auf der Probe in der Nähe des Magneten wirkt; Dies bestimmt die Magnetisierung der Probe. Die zweite ist die Messungen der "resonanten" Frequenzen, die mit der Magnetisierung der Substanz verbunden sind. Atome sind winzige "Gyroskope" und im Magnetfeld bevorzugt (als herkömmlicher oberer Einfluss das durch die Schwerkraft erzeugte Drehmoment) mit einer Frequenz, die gemessen werden kann. Darüber hinaus bewegt sich die freien einstellbaren Partikel, die sich in einem rechten Winkel zu den magnetischen Induktionsleitungen bewegen, die Kraft auf den elektronischen Strom im Leiter wirkt. Es bewirkt, dass ein Teilchen entlang einer kreisförmigen Umlaufbahn bewegt wird, deren Radius durch den Expression R \u003d MV / EB gegeben wird, wobei M die Masse des Partikels ist, V ist seine Geschwindigkeit, E ist seine Ladung, und B ist der magnetische Feldinduktion. Die Häufigkeit einer solchen kreisförmigen Bewegung ist gleich

wobei f in Hertz, E - in den Coulons, M - in Kilogramm, B - in Teslas gemessen wird. Diese Frequenz kennzeichnet die Bewegung von geladenen Teilchen in einer Substanz in einem Magnetfeld. Beide Bewegungsarten (Präzession und Bewegung in kreisförmigen Umlaufbahnen) können von variablen Feldern mit Resonanzfrequenzen aufgeregt werden, die gleich "natürliche" Frequenzen, die für dieses Material charakteristisch sind. Im ersten Fall wird die Resonanz als magnetisch genannt, und im zweiten Zyklotron (aufgrund der Ähnlichkeit mit der zyklischen Bewegung des subatomischen Partikels im Zyklotron). Sprechen über die magnetischen Eigenschaften von Atomen ist es notwendig, auf ihren Moment des Impulses zu betonen. Das Magnetfeld wirkt auf das rotierende atomare Dipol, das anstrebt, es zu drehen und parallel zum Feld zu installieren. Stattdessen beginnt Atom um die Richtung des Feldes (Abb. 10) mit einer Frequenz in Abhängigkeit von dem Dipolmoment und der angehängten Feldstärke.

Die Präzession von Atomen ist nicht direkt beobachtet, da alle Probenatome in verschiedenen Phasen vorausgehen. Wenn Sie ein kleines variables Feld anwenden, das senkrecht zu einem ständigen Bestellfeld gesendet wird, wird ein bestimmtes Phasenverhältnis zwischen den bevorstehenden Atomen eingerichtet, und ihrem Gesamtmagnetmoment beginnt mit der Frequenz mit der Frequenz, die der Frequenz des Präzession einzelner magnetischer Momente entspricht. Die Winkelgeschwindigkeit der Präzession ist wichtig. In der Regel ist dies die Größe der Größenordnung von 1010 Hz / TL für die mit Elektronen verbundene Magnetisierung und etwa 107 Hz / tl zur Magnetisierung, die mit positiven Ladungen in atomaren Kernen verbunden sind. Das schematische Diagramm der Anlage zur Beobachtung der Kernmagnetresonanz (NMR) ist in Fig. 1 dargestellt. 11. In einem homogenen Dauerfeld zwischen den Polen wird die studierte Substanz eingeführt. Wenn dann mit einer kleinen Spule, die das Reagenzglas abdecken, das Funkfeld aufregen, können Sie mit einer bestimmten Frequenzresonanz mit einer bestimmten Frequenz erreichen, die der Frequenz der Präzession aller nuklearen "Gyroskope" der Probe entspricht. Messungen ähneln der Konfiguration des Radios bei der Frequenz einer bestimmten Station.

Magnetische Resonanzmethoden ermöglichen es, nicht nur die magnetischen Eigenschaften bestimmter Atome und Kerne zu untersuchen, sondern auch die Eigenschaften ihrer Umgebung. Tatsache ist, dass die Magnetfelder in Feststoffe und Molekülen inhomogen sind, da sie durch atomare Ladungen verzerrt sind, und die Hubteile der experimentellen Resonanzkurve werden vom lokalen Feld im Bereich des bevorzugenden Kernels bestimmt. Dadurch ist es möglich, die Eigenschaften der Struktur einer bestimmten Probe mit resonanten Methoden zu untersuchen.
Berechnung der magnetischen Eigenschaften. Die magnetische Induktion des Erdfeldes beträgt 0,5 * 10 -4 T., während das Feld zwischen den Polen eines starken Elektromagneten etwa 2 Tles und mehr ist. Das mit jeder aktuelle Konfiguration erzeugte Magnetfeld kann mit der Bio-Savara-laPlace-Formel zur magnetischen Induktion des vom aktuellen Element erzeugten Feldes berechnet werden. Berechnung der von Konturen erstellten Felder von verschiedenen Formen und zylindrische Spulen in vielen Fällen sehr kompliziert. Folgendes sind Formeln für eine Reihe einfacher Fälle. Magnetische Induktion (in TESLAS) -Feld, das durch einen langen direkten Draht mit Strom I (AMP) erzeugt wird, in einem Abstand R (Meter) aus dem Draht gleich

Induktion in der Mitte der kreisförmigen Wende des Radius R mit Strom I ist gleich (in denselben Einheiten):

Eine enge Wundspule des Drahtes ohne Eisenkern wird als Magnet genannt. Magnetische Induktion, die durch einen langen Magneten mit der Anzahl der Umdrehungen n an einem Punkt erzeugt wird, der von seinen Enden ziemlich entnommen wird, ist gleich

Hier ist der Wert von Ni / L die Anzahl der Ampere (Ampere-Turns) pro Länge des Magnets. In allen Fällen wird das Magnetfeld des Stroms senkrecht zu diesem Strom gerichtet, und die auf den Strom im Magnetfeld wirkende Kraft ist senkrecht zum Strom und dem Magnetfeld. Das Feld der magnetisierten Eisenstange ist dem äußeren Feld des langen Magneten mit der Anzahl der Amp-Windungen pro Längeneinheit ähnlich, entsprechend dem Strom in den Atomen auf der Oberfläche der magnetisierten Stange, da die Ströme innerhalb der Stange werden gegenseitig kompensiert (Abb. 12). Durch den Namen der Ampere wird ein solcher Oberflächenstrom ammeovski genannt. Die Spannung des von Ammelstroms erzeugten Magnetfeldhau ist gleich dem magnetischen Moment des Einheitsvolumens von M.

Wenn ein Eisentabstab in den Elektromagneten eingesetzt ist, dann erzeugt zusätzlich, dass der Magnetstrom ein Magnetfeld H erzeugt, die Reihenfolge von atomaren Dipolen im magnetisierten Material der Stange die Magnetisierung von M erzeugt. In diesem Fall ist der gesamte magnetische Flussmittel bestimmt durch die Summe der Real- und Amper-Ströme, so b \u003d m0 (h + ha) oder b \u003d m0 (h + m). Das Verhältnis M / H wird als magnetische Anfälligkeit genannt und wird durch den griechischen Buchstaben C angezeigt. C ist ein dimensionsloser Wert, der die Fähigkeit des Körpers charakterisiert, in einem Magnetfeld magnetisieren.
B / H-Wert, der magnetische Eigenschaften kennzeichnen
Das Material wird als magnetische Permeabilität bezeichnet und ist mit MA mit MA \u003d M0m bezeichnet, wobei MA absolut ist, und M ist relative Permeabilität, m \u003d 1 + c. In ferromagnetischen Substanzen kann C-Wert sehr große Werte aufweisen - 10 4-10 6. Der Wert C in paramagnetischen Materialien ist etwas größer, und das diamagnetische ist etwas kleiner. Nur im Vakuum und in sehr schwachen Feldern des Werts C und M sind konstant und hängen nicht vom externen Feld ab. Die Abhängigkeit von Induktion B von h ist in der Regel nichtlinear, und ihre Grafiken, sogenannten. Magnetisierungskurven für verschiedene Materialien und auch bei unterschiedlichen Temperaturen können signifikant abweichen (Beispiele für solche Kurven sind in Fig. 2 und 3 gezeigt). Die magnetischen Eigenschaften des Stoffes sind sehr komplex, und eine gründliche Analyse der Struktur von Atomen, deren Wechselwirkungen in Molekülen, ihre Zusammenstöße in Gasen und ihr gegenseitiger Einfluss in Feststoffe und Flüssigkeiten sind erforderlich; Die magnetischen Eigenschaften von Flüssigkeiten sind immer noch am wenigsten untersucht. - Felder mit Spannung H? 0,5 \u200b\u200b\u003d 1,0 ME (Grenzkonditionierer). Der niedrigere Wert von S. M. P. max. Der Wert des stationären Feldes \u003d 500 KE, an Roe kann den Werkzeugen zur Verfügung stehen. Techniken, oberes Feld 1 mich, noch kurz. Wirkung auf Pie ... ... Physische Enzyklopädie.

Der Abschnitt der Physik, der die Struktur und Eigenschaften von Feststoffen untersucht. Wissenschaftliche Daten zur Mikrostruktur von Feststoffen und der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Komponenten ihrer Atome sind für die Entwicklung neuer Materialien und technische Geräte erforderlich. Physik ... ... Enzyklopädie Farbe.

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- (aus dem alten Griechisch. Physis-Natur). Angezeichnete Physik jeglicher Studie der umliegenden Welt- und Naturphänomene. Ein solches Verständnis des Physik-Begriffs wurde bis zum Ende des 17. Jahrhunderts erhalten. Eine Reihe von speziellen Disziplinen erschien später: Chemie, Erkundung von Immobilien ... ... Enzyklopädie Farbe.

Der Semestermoment in Bezug auf Atome und Atomkerne kann Folgendes bedeuten: 1) Spinmoment oder Spin, 2) magnetisches Dipolmoment, 3) elektrisches Quadrupolmoment, 4) andere elektrische und magnetische Momente. verschiedene Typen… … Enzyklopädie Farbe.

Elektrischer Analogon des Ferromagnetismus. Wie in ferromagnetischen Substanzen manifestiert sich die restliche magnetische Polarisation (Momente), wenn sie sie im Magnetfeld in das Magnetfeld in ferroelektrischen Dielektrika in eingesetzt wird elektrisches Feld,… … Enzyklopädie Farbe.

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Jeder hielt einen Magneten in den Händen und amüsierten sie in der Kindheit. Magnete können in Form, Größen sehr unterschiedlich sein, aber alle Magnete haben allgemeines Eigentum - Sie ziehen Eisen an. Es scheint, dass sie selbst aus Eisen bestehen, auf jeden Fall von einigen Metall sicher. Es gibt jedoch "schwarze Magnete" oder "Steine", sie ziehen die Drüsen auch stark und besonders einander an.

Aber sie sind nicht wie Metall, sie sind leicht als Glas erschreckt. Die Farm-Magnete enthält beispielsweise viele nützliche Fälle, beispielsweise bequem mit ihrer Hilfe, um Papierblätter auf Eisenoberflächen zu "polieren". Der Magnet ist praktisch, um verlorene Nadeln zu sammeln, also ist es, wie wir sehen, es ist eine völlig untastellose Sache.

Science 2.0 - Große Sprungmagnete

Magnet in der Vergangenheit

Mehr alte Chinesen vor mehr als 2.000 Jahren wussten von Magneten, zumindest was dieses Phänomen verwendet werden kann, um Richtungsrichtung auf Reisen zu wählen. Das heißt, ein Kompass wurde erfunden. Philosophen im antiken Griechenland, die Menschen sind neugierig, sammeln verschiedene erstaunliche Fakten, konfrontierte Magnete in der Nähe der Stadt der Magnes in Malaya Asia. Dort entdeckten sie seltsame Steine, die Eisen anziehen könnten. Zu der Zeit war es nicht weniger fantastisch, als in unserer Zeit Aliens sein könnte.

Noch überraschender schien es, als wären die Magneten weit von allen Metallen, aber nur Eisen, und das Eisen selbst ist in der Lage, ein Magnet zu werden, wenn auch nicht so stark. Man kann sagen, dass der Magnet nicht nur Eisen, sondern auch die Neugier der Wissenschaftler anzieht, und bewegte sich so viel Wissenschaft als Physik. Fales aus dem Milet schrieb über den "Magneten-Magneten", und die römische Meise-Lucretia Kar - über die "tobende Bewegung von Eisen-Sägemehl und Ringen", in seinem Aufsatz "auf der Natur der Dinge". Er konnte das Vorhandensein von zwei Polen von einem Magneten bereits bemerken, den später, als der Matrose den Kompass benutzte, den Namen zu Ehren der Parteien der Welt bekam.

Was ist ein Magnet? Einfache Worte. Ein magnetisches Feld

Der Magnet nahm ernst

Die Natur der Magnete konnte lange nicht erklären. Mit Hilfe von Magneten öffnete sich neue Kontinente (Seeleute gehören immer noch zum Kompass mit großem Respekt), aber niemand wusste etwas über die Natur des Magnetismus. Die Arbeiten wurden nur zur Verbesserung des Kompasses durchgeführt, der noch mit dem Geographen und dem Navigator Christopher Columbus tätig war.

Im Jahr 1820 tat der dänische Wissenschaftler Hans Christian Ersted die wichtigste Entdeckung. Er installierte die Wirkung des Drahtes mit einem elektrischen Schlag auf einen magnetischen Pfeil, und als Wissenschaftler fand die Experimente heraus, wie es passiert unterschiedliche Bedingungen. Im selben Jahr machte der französische Physiker Henri Ampere eine Hypothese über elementare kreisförmige Ströme, die in magnetischen Molekülen auftrat. Im Jahr 1831 leitet der Engländer Michael Faraday mit Hilfe eines isolierten Draht- und Magnetspulenversuche, die das zeigen mechanische Arbeit Sie können sich in einen elektrischen Strom umdrehen. Es stellt auch das Gesetz der elektromagnetischen Induktion her und führt das Konzept des "Magnetfelds" in Berufung ein.

FARADAY-Gesetz legt die Regel fest: Für eine geschlossene Kontur ist die elektromotorische Kraft gleich der Rate des Ändern des durch diese Schaltung, der durch diese Schaltung verlaufenden Magnetflusse. In diesem Prinzip sind alle elektrischen Maschinenarbeiten Generatoren, Elektromotoren, Transformatoren.

Im Jahr 1873 reduziert der schottische Wissenschaftler James K. Maxwell magnetische und elektrische Phänomene in eine Theorie, klassische Elektrodynamik.

Substanzen, die vergrößern können, erhalten den Namen Ferromagnets. Dieser Name bindet Magnete mit Eisen, aber danach wird die Fähigkeit, Magnetisieren zu magnetisieren, immer noch in Nickel, Kobalt und einigen anderen Metallen. Da das Magnetfeld bereits in das Gebiet der praktischen Verwendung geleitet hat, sind die magnetischen Materialien zu einem viel Aufmerksamkeit geworden.

Versuche mit Legierungen aus magnetischen Metallen und verschiedenen Zusatzstoffen in ihnen begannen. Es kostete die daraus resultierenden Materialien sehr teuer, und wenn Werner Siemens nicht der Idee auftritt, den Magnetstahl zu ersetzen, der durch einen relativ kleinen Strom magnetisiert wurde, würde die Welt die elektrische Straßenbahn und Siemens nicht sehen. Siemens engagierte sich noch in Telegraphengeräten, aber hier hatte er viele Konkurrenten, und die elektrische Straßenbahn gab viel Geld aus dem Unternehmen und zog letztendlich den Rest.

Elektromagnetische Induktion

Hauptwerte im Zusammenhang mit Magneten in der Technik

Wir werden an hauptsächlich Magneten interessiert sein, das heißt, Ferromagnets und den Rest, einer sehr umfangreichen magnetischen Region (besser, um elektromagnetisch, im Erinnerung an Maxwell) Phänomene (besser zu sagen). Wir werden diejenigen haben, die in C (Kilogramm, Meter, Sekunden, Ampere) und deren Derivate akzeptiert werden:

l. Feldspannung.H, A / M (Amp pro Meter).

Dieser Wert kennzeichnet die Feldstärke zwischen parallelen Leitern, dem Abstand zwischen 1 m und dem Stromfluss 1 A. Die Feldstärke ist eine Vektorgröße.

l. Magnetische Induktion, B, Tesla, magnetische Flussdichte (Weber / M.KV.)

Dieses Stromverhältnis durch den Leiter zur Länge des Kreises auf dem Radius, auf dem wir an dem Wert der Induktion interessiert sind. Der Kreis liegt in der Ebene, in der der Draht senkrecht kreuzt. Dies beinhaltet einen Multiplikator, der als magnetische Permeabilität bezeichnet wird. Dies ist eine Vektorstufe. Wenn Sie geistig in das Ende des Drahtes aussehen und annehmen, anzunehmen, dass der Strom auf uns fließt, dann ist die Magnetkraftkreise "drehen" im Uhrzeigersinn, und der Induktionsvektor wird auf den Tangent angelegt und fällt mit ihnen in die Richtung zusammen.

l. Magnetische Permeabilität, μ (relativer Wert)

Wenn wir die magnetische Permeabilität des Vakuums für 1 annehmen, erhalten wir für andere Materialien die entsprechenden Werte. Zum Beispiel erhalten wir für Luft die Größe, fast dasselbe wie zum Vakuum. Für Eisen erhalten wir wesentlich große Mengen, so dass Sie (und sehr genau) herausfinden können, um zu sagen, dass das Eisen "die Leistungsmagnetlinien" zieht. Wenn die Feldstärke in der Spule ohne Kern H ist, erhalten wir μH mit dem Kern.

l. Zwangskraft, A / m.

Die Koerzitivstärke zeigt, wie das magnetische Material die Entmagnetisierung und Reklamation widerstreibt. Wenn der Strom in der Spule vollständig entfernt ist, ist der Kern eine Resteinführung. Um es gleich Null zu erreichen, müssen Sie ein Feld einiger Spannung erstellen, jedoch umgekehrt, dh den Strom in die entgegengesetzte Richtung. Diese Spannung wird als Zwangskraft bezeichnet.

Da in der Praxis immer in einigen Zusammenhang mit Strom eingesetzt werden, ist es nicht überrascht, dass ein solcher elektrischer Wert als AMP verwendet wird, um ihre Eigenschaften zu beschreiben.

Aus dem Gesagten folgt die Möglichkeit, zum Beispiel ein Nagel, der an einem Magneten beteiligt ist, um ein Magneten selbst zu werden, wenn auch schwächer ist. In der Praxis stellt sich heraus, dass selbst Kinder, die Spaß haben, mit Magneten etwas darüber wissen.

Magnete in der Technik Es gibt unterschiedliche Anforderungen, je nachdem, wo diese Materialien gehen. Ferromagnetische Materialien sind in "weich" und "hart" unterteilt. Der erste Gehen Sie zur Herstellung von Kernen für Instrumente, in denen der magnetische Strom konstant oder variabel ist. Sie können keinen guten Selbstmagneten von weichen Materialien tun. Sie sind zu leicht demagned und hier ist das wertvollste Eigentum hier, da das Relais "freigeben soll, wenn der Strom ausgeschaltet ist, und der Elektromotor sollte nicht aufwärmen - übermäßige Energie wird für die Magnetisierung aufgewendet.

Wie sieht ein Magnetfeld aus? Igor Beletsky.

Dauermagnete, das sind, die als Magneten genannt werden und erfordern harte Materialien für ihre Herstellung. Die Härte ist gemeinnützig, dh eine große Resteinführung und eine große Koerzitivkraft, da diese Werte, wie wir gesehen haben, eng miteinander verbunden sind. Magnete sind Kohlenstoff, Wolfram, Chrom und Kobaltstahl. Ihre Koerzitivkraft erreicht die Werte von etwa 6500 Autos.

Es gibt spezielle Legierungen namens Alny, Alnisi, Alnic und viele andere, da Sie in ihnen erraten können, Aluminium, Nickel, Silizium, Kobalt in verschiedenen Kombinationen, die eine größere Zwangskraft aufweisen - bis zu 20.000 ... 60000 Fahrzeuge. Ein solcher Magnet ist nicht so leicht, das Bügeleisen abzureißen.

Es gibt Magnete, die speziell für eine erhöhte Frequenz ausgelegt sind. Dies ist eine Menge berühmtes "Rundmagnet". Es ist "abgebaut" vom ungeeigneten Lautsprecher aus der Säule des Musikzentrums oder dem Autoradio oder dem TV der vergangenen Jahre. Dieser Magnet wird durch Sintern von Eisenoxiden und speziellen Additiven hergestellt. Ein solches Material heißt Ferrit, aber nicht jeder Ferrit wird speziell magnetisiert. Und in den Lautsprechern wird es aus Gründen der Reduzierung nutzloser Verluste verwendet.

Magnete. Entdeckung. Wie es funktioniert?

Was passiert in dem Magneten?

Aufgrund der Tatsache, dass die Atome der Substanzen eigenartigen "Bündeln" der Elektrizität sind, können sie ihr Magnetfeld erstellen, aber nur in einigen Metallen mit einer ähnlichen Atomstruktur ist diese Fähigkeit sehr viel ausgedrückt. Sowohl Eisen als auch Kobalt und Nickel stehen in dem periodischen Mendeleev-System in der Nähe und weisen ähnliche Strukturen von Elektronenschalen auf, die Atome dieser Elemente in mikroskopische Magnete umwandeln.

Da die Metalle als gefrorene Mischung verschiedener Kristalle einer sehr geringen Größe bezeichnet werden können, ist es klar, dass die magnetischen Eigenschaften solcher Legierungen sehr viel sein können. Viele Atomegruppen können ihre eigenen Magneten unter dem Einfluss von Nachbarn und externen Feldern "einsetzen". Solche "Communities" heißt magnetische Domains und bilden sehr bizarre Strukturen, die immer noch mit Interesse mit Physiker untersucht werden. Es hat eine große praktische Bedeutung.

Wie bereits erwähnt, können Magnete fast atomare Abmessungen aufweisen, daher ist daher die kleinste magnetische Domänengröße auf die Größe des Kristalls beschränkt, in dem die Magnetmetallatome gebaut sind. Dies erklärt zum Beispiel fast eine fantastische Rekorddichte auf modernen Festplatten von Computern, die anscheinend noch wachsen wird, während die Discs nicht ernster Ernsthafter auftreten.

Schwerkraft, Magnetismus und Strom

Wo gelten die Magnete?

Wessen Kerne sind Magneten von Magneten, obwohl sie normalerweise einfach nur Kerne genannt werden, findet Magnete viele weitere Anwendungen. Es gibt Briefpapiermagnete, Magnete für Rastmöbeltüren, Magnete in Schach für Reisende. Dies sind alle Magneten bekannt.

Weitere seltene Arten umfassen Magnete für geladene Partikelbeschleuniger, dies sind sehr beeindruckende Einrichtungen, die Zehn von Tonnen und mehr abwägen können. Obwohl jetzt experimentelle Physik Mit der Ausnahme von Gras angetrieben, mit Ausnahme des Teils, der sofort Super-Profits auf den Markt bringt, und fast nichts anderes.

Ein weiterer neugieriger Magnet ist in einem medizinischen Arbeitsfeld installiert, das als Magnetresonanztomograph genannt wird. (Eigentlich wird das Verfahren nmr, nuklearmagnetische Resonanz genannt, aber um die Menschen, die in der Physik in der Masse nicht stark sind, nicht erschrecken, wurde sie umbenannt.) Für das Gerät, das beobachtete Objekt (Patient) in einem starken Magneten Das Feld ist erforderlich, und der entsprechende Magnet hat erschreckende Abmessungen. Und die Form des Teufelssargs.

Die Person wird auf die Couch gelegt und durch den Tunnel in diesem Magneten gerollt, während die Sensoren den Ort scannen, der Ärzte interessiert. Im Allgemeinen ist nichts Schreckliches, aber ein Klaustrophobiker kommt in der Panik. So verleiht sich freiwillig sich, sich selbst zu schneiden, sondern stimmen der MRI-Inspektion nicht zu. Wer jedoch weiß, wie sich eine Person in einem ungewöhnlich starken Magnetfeld mit einer Induktion von bis zu 3 Tesla fühlt, nachdem er für gutes Geld bezahlt hatte.

Um ein so starkes Feld zu erhalten, verwenden Sie die Supraleitung häufig, wobei die Magnetspule mit flüssigem Wasserstoff kühlt. Dadurch ist es möglich, das Feld "pumpen", ohne Ängste, dass die Erwärmung der Drähte mit einem starken Strom die Fähigkeiten des Magneten einschränken wird. Dies ist eine völlig bemerkenswerte Installation. Aber Magnete aus speziellen Legierungen, die nicht die Zugabe von Strom benötigen, kosten viel teurer.

Unser Land ist auch groß, obwohl nicht sehr starker Magnet. Es hilft nicht nur den Besitzern eines magnetischen Kompasss, sondern rettet uns auch vom Tod. Ohne es würden wir getötet werden sonnenstrahlung. Das Muster des Magnetfelds der Erde, modelliert von Computern nach den Beobachtungen aus dem Raum, sieht sehr beeindruckend aus.

Hier ist eine kleine Antwort auf die Frage, was ein Magnet in Physik und Technologie ist.

Zusammen mit der elektrifizierten Reibung von Bernsteinstücken befanden sich dauerhafte Magnete für alte Menschen die ersten materiellen Beweise. elektromagnetische Phänomene. (Der Blitz in der Morgendämmerung der Geschichte wurde definitiv auf den Kugel der Manifestation der immateriellen Kräfte bezeichnet). Eine Erklärung der Natur des Ferromagnetismus hat immer den neugierigen Köpfen der Wissenschaftler beschäftigt, jedoch ist die physische Natur der ständigen Magnetisierung einiger Substanzen, sowohl natürlich als auch künstlich erstellt, noch nicht vollständig offenbart, und hinterließ ein erhebliches Tätigkeitsfeld für moderne und Zukünftige Forscher.

Traditionelle Materialien für Permanentmagnete

Sie wurden in der Industrie aktiv verwendet, ab 1940 mit dem Erscheinungsbild der Alnico-Legierung (Alnico). Vor dem wurden dauerhafte Magnete aus verschiedenen Sorten nur in Kompass und Magneto aufgetragen. Alnico ermöglichte es, sie durch Elektromagnete zu ersetzen und in Geräten wie Motoren, Generatoren und Lautsprecher anzuwenden.

Dies ist ihr Eindringen in unser tägliches Leben erhielt einen neuen Impuls mit der Schaffung von Ferritmagneten, und seitdem sind dauerhafte Magnete zu einem üblichen Phänomen geworden.

Die Revolution in magnetischen Materialien begann ungefähr 1970 mit der Schaffung einer Samarium-Kobalt-Familie von harten magnetischen Materialien mit einer beispiellosen magnetischen Energiedichte. Dann wurde eine neue Generation von Seltenerdmagneten auf Basis von Neodym, Eisen und Bor mit einer viel höheren Dichte an magnetischer Energie geöffnet als der von Samariumkobalt (SMCO) und mit erwarteten geringen Kosten. Diese beiden Familien von seltenen Erdmagneten haben solche hohen Energiedichten, dass sie nicht nur Elektromagnete ersetzen können, sondern in Gebieten, die für sie nicht zugänglich sind, verwendet werden können. Beispiele können einem winzigen dienen schrittmotor auf der permanentmagnete im armbanduhr Und Tonkonverter in Walkman-Kopfhörer.

Die allmähliche Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Materialien wird in dem untenstehenden Diagramm dargestellt.

Neodym Permanentmagnete.

Sie repräsentieren die neueste und bedeutendste Leistung in diesem Bereich in den letzten Jahrzehnten. Zum ersten Mal auf der Eröffnung wurde Ende 1983 fast gleichzeitig von Sumitomo- und General Motors Metallen angekündigt. Sie basieren auf der ndfEB intermetallischen Verbindung: Neodym, Eisen- und Borlegierung. Von diesen ist Neodym ein Seltenerdelement, das aus dem Mineral des Monazits extrahiert ist.

Das enorme Interesse, das diese dauerhaften Magneten verursacht, weil er zum ersten Mal ein neues magnetisches Material erhalten wurde, was nicht nur stärker ist als die vorherige Generation, sondern wirtschaftlicher ist. Es besteht hauptsächlich aus Eisen, was viel günstiger ist als Kobalt, und von Neodym, das eines der häufigsten Seltenerdmaterialien ist, deren Reserven auf der Erde größer ist als Blei. In den wichtigsten Seltenerdmineralien, Monazis und Baneisel sind fünf bis zehnmal mehr Neodym als Samaria enthalten.

Physischer Mechanismus der ständigen Magnetisierung

Um das Funktionieren eines Permanentmagneten zu erklären, müssen wir in Atomic hineinschauen. Jedes Atom hat einen Satz von Spins seiner Elektronen, die zusammen sein magnetisches Moment bilden. Für unsere Zwecke können wir jedes Atom als kleiner Verbandmagnet betrachten. Bei dauerhaftem Magnetmagnetisch (oder durch Erhitzen auf eine hohe Temperatur oder ein äußeres Magnetfeld) ist jedes atomare Moment zufällig ausgerichtet (siehe Fig. Nachstehend) und keine Regelmäßigkeit wird beobachtet.

Wenn es in einem starken Magnetfeld magnetisiert ist, sind alle atomaren Momente in Richtung des Feldes ausgerichtet und als "in der Verriegelung" miteinander (siehe Abb. Nach unten). Mit dieser Kupplung können Sie beim Entfernen des externen Felds das Feld eines Permanentmagneten speichern sowie die Entmagnetisierung aufweisen, wenn sie seine Richtung ändert. Das Maß der Kupplungskraft von Atommomenten ist die Größe der Koerzitivkraft des Magneten. Lesen Sie später mehr darüber.

Mit einem tieferen Umriss des Magnetisierungsmechanismus wird es auf nicht der Konzepte atomarer Momente betrieben, sondern nutzen Sie die Ideen über Miniatur (etwa 0,001 cm) Bereichen innerhalb des Magneten, die zunächst eine konstante Magnetisierung besitzen, jedoch in Abwesenheit eines externen Feldes ausgerichtet ist Nach dem Zufallsprinziell, so dass der strikte Leser das vorstehende physikalische, der Mechanismus enthalten kann, ist nicht dem Magneten als Ganzes. Und zu einer separaten Domäne.

Induktion und Magnetisierung.

Atomarme Momente werden zusammengefasst und das magnetische Moment des gesamten Permanentmagneten bilden, und seine Magnetisierung M zeigt die Größe dieses Moments pro Volumeneinheit. Die magnetische Induktion B zeigt, dass ein Permanentmagnet das Ergebnis einer externen magnetischen Kraft (Feldstärke) H ist, die in der Primärmagnetisierung angewendet wird, sowie die innere Magnetisierung M, aufgrund der Orientierung von atomaren (oder domänen) Momenten. Sein Wert im allgemeinen Fall setzt die Formel:

B \u003d μ 0 (h + m),

wobei μ 0 eine Konstante ist.

In einem permanenten Ring und einem homogenen Magneten ist die Erfinderlichkeit des Feldes H innerhalb (in Abwesenheit eines äußeren Felds) Null, da gemäß dem vollständigen Strom des Gesamtstroms das integrale Integral entlang eines beliebigen Umfangs in einem solchen Ring Kern ist:

H ∙ 2πr \u003d iw \u003d 0, von wo h \u003d 0.

Folglich ist die Magnetisierung im ringförmigen Magneten:

In einem ergültigen Magneten, zum Beispiel in demselben Ring, jedoch mit einer Luftspaltbreite L Zaz im Kern lang l S-Kern, in Abwesenheit eines äußeren Felds und derselben Induktion B innerhalb des Kerns und in der Lücke gemäß Das volles laufende Gesetz erhalten wir:

H ser l ser + (1 / μ 0) bl zaz \u003d iw \u003d 0.

Da b \u003d μ 0 (H ist ser + m ser), dann ersetzen wir seinen Ausdruck in der vorherigen, erhalten wir:

H ser (l ser + l zaz) + m ser l zaz \u003d 0,

H ser \u003d ─ m sol l zaz (l ser + l zaz).

In der Luftspalt:

H zap \u003d b / μ 0,

darüber hinaus wird B von dem M bestimmt und H grau gefunden.

Magnetisierungskurve.

Ausgehend von einem trägen Zustand, wenn H von Null zunimmt, wegen der Orientierung aller atomaren Momente in Richtung des äußeren Felds, m und B steigend, wechseln sich entlang der Site "A" der Hauptmagnetisierungskurve (siehe Abbildung) unten).

Wenn alle atomaren Momente ausgerichtet sind, kommt M zum Sättigungswert, und die weitere Erhöhung des Falls erfolgt ausschließlich auf das angebrachte Feld (Abschnitt B der Hauptkurve in Fig. 1). Mit einer Abnahme des äußeren Feldes auf Null, nimmt die Induktion nicht durch den anfänglichen Pfad ab, sondern gemäß dem Abschnitt "C" aufgrund der Kupplung von Atommomenten, das aufstrebt, sie in derselben Richtung zu halten. Die Magnetisierungskurve beginnt, die sogenannte Hystereseschleife zu beschreiben. Wenn H (das externe Feld) sich null nähert, nähert sich die Induktion dem nur von atomaren Momenten definierten Restwert:

In r \u003d μ 0 (0 + m g).

Nachdem sich die Richtung H ändert, wirken H und M in entgegengesetzte Richtungen und verringert sich (der Abschnitt der Kurve "D" in Fig. 1). Der Wert des Feldes, an dem B auf Null reduziert wird, wird als Koerzitivkraft des Magneten B H C bezeichnet. Wenn das angelegte Feld groß genug ist, um die Adhäsion atomarer Momente zu zerbrechen, sind sie in einer neuen Richtung des Feldes ausgerichtet, und die Richtung M ändert sich in das Gegenteil. Der Wert des Feldes, an dem er auftritt, wird als interne Koerzitivstrom des Permanentmagneten M n c bezeichnet. Es gibt also zwei verschiedene, aber verbundene Koerzitivkräfte, die mit einem Permanentmagneten verbunden sind.

Abbildung unten zeigt die Hauptdonagnetisierungskurven verschiedene Materialien Für dauerhafte Magnete.

Es ist ersichtlich, dass die größte restliche Induktion B R und die Koerzitivkraft (sowohl komplett als auch intern, d. H. Die NDFEB-Magnete, ohne zu berücksichtigen, nur ndFEB-Magnete zu besitzen.

Oberflächenströmungen (Amper)

Magnetfelder von Permanentmagneten können als Felder einiger verwandter Ströme betrachtet werden, die durch ihre Oberflächen fließen. Diese Ströme werden als Ammer genannt. Im üblichen Gefühl der Wortströme in Permanentmagneten. Der Vergleich von magnetischen Feldern mit Permanentmagneten und Strömungen von Strömungen in Spulen schlug jedoch den französischen Ampere-Physiker vor, dass die Magnetisierung der Substanz durch mikroskopische Ströme erläutert werden kann, die mikroskopische geschlossene Schaltungen bilden. Und in der Tat ist schließlich eine Analogie zwischen dem Magnetfeld und einem langen zylindrischen Magneten nahezu vollständig: Es gibt einen nördlichen und südlichen Pol eines Permanentmagneten und der gleichen Pole im Magnoid und die Gemälde der Stromleitungen ihrer Felder sind auch sehr ähnlich (siehe Abbildung unten).

Gibt es Strömungen im Magneten?

Stellen Sie sich vor, dass das gesamte Volumen eines bestimmten Stangen-Permanentmagneten (mit einer beliebigen Querschnittsform) mit mikroskopischen Amperströmen gefüllt ist. Der Querschnitt des Magneten mit solchen Strömen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Jeder von ihnen hat einen magnetischen Moment. Mit der gleichen Ausrichtung von ihnen in Richtung des äußeren Feldes bilden sie ein resultierendes magnetisches Moment, das sich von Null befinden. Es bestimmt das Vorhandensein eines Magnetfelds mit dem offensichtlichen Abwesenheit einer geordneten Bewegung der Ladungen, ohne Strom durch einen beliebigen Querschnitt des Magneten. Es ist auch leicht zu verstehen, dass darin die Ströme benachbarter (Kontaktierung) -Kreise kompensiert werden. Nur Ströme auf der Oberfläche des Körpers, die den Oberflächenstrom des Permanentmagneten bilden, werden nicht kompensiert. Seine Dichte erweist sich als gleich der Magnetisierung von M.

Wie man die beweglichen Kontakte loswerden kann

Bekannt das Problem, eine kontaktlose Synchronmaschine zu erstellen. Sein traditionelles Design mit elektromagnetischer Anregung von den Polen des Rotors mit Spulen impliziert durch bewegliche Kontakte einen Strom, den Kontaktringen mit Pinseln mit sich ziehen. Nachteile einer solchen technischen Lösung sind allgemein bekannt: Dies sind Schwierigkeiten in der Dienstleistung und geringe Zuverlässigkeit sowie große Verluste in beweglichen Kontakten, insbesondere wenn wir reden Bei leistungsstarken Turbo- und Hydrogeneratoren, in denen in den Anregungsketten die Konsumender elektrischer Macht konsumieren.

Wenn Sie einen solchen Generator auf Permanentmagneten tun, geht das Problem des Kontakts sofort weg. Das Problem der zuverlässigen Befestigung von Magneten auf einem rotierenden Rotor erscheint wahr. Hier kann es nützlich sein, in Traktorgebäuden angesammelt zu erleben. Es ist seit langem einen Induktorgenerator auf Permanentmagneten, der sich in den Rotorrillen befindet, gefüllt mit einer niedrigschmelzenden Legierung.

Motor auf Permanentmagneten

In den letzten Jahrzehnten erhielten DC-Ventilmotoren weit verbreitet. Eine solche Einheit ist der eigentliche Motor und ein elektronischer Schalter seiner Ankerwicklung, der die Reservoir-Funktionen ausführt. Der Elektromotor ist ein Synchronmotor auf Permanentmagneten, das sich am Rotor befindet, wie in FIG. Oben mit festem Wickelanker auf dem Stator. Der elektronische Umschalten ist ein Wechselrichter einer konstanten Spannung (oder des Stroms) des Versorgungsnetzes.

Der Hauptvorteil eines solchen Motors ist seine Berührungslosigkeit. Sein spezifisches Element ist ein Foto-, Induktions- oder Hall-Rotor-Positionssensor, den Betrieb des Wechselrichters.

Wenn ein Magnet Metal-Objekte an sich anzieht, scheint es magische, aber in der Realität "magische" Eigenschaften von Magneten sind nur mit einer speziellen Organisation ihrer elektronischen Struktur verbunden. Da das um das Atom drehende Elektron ein Magnetfeld erzeugt, sind alle Atome kleine Magnete; In den meisten Substanzen sind jedoch ungeordnete magnetische Wirkungen von Atomen einander ausgleichbar.

In anderen Dingen ist es in Magneten, deren atomarer Magnetfelder in bestellten Bereichen als Domains eingebaut sind. Jedes dieser Gegend hat den Nord- und Südpol. Die Richtung und Intensität des Magnetfelds zeichnet sich durch die sogenannten Stromleitungen aus (in der Figur sind grün dargestellt), die aus dem Nordpol des Magneten herauskommen und im Süden enthalten sind. Die Dicke der Stromleitungen, desto mehr Konzentratmagnetismus. Der Nordpol eines Magneten zieht den Südpol eines anderen an, während die beiden Namens miteinander einander abstoßen. Magnete ziehen nur bestimmte Metalle an, hauptsächlich Eisen, Nickel und Kobalt, genannt Ferromagnets. Obwohl Ferromagnetika keine natürlichen Magneten sind, werden ihre Atome in Gegenwart eines Magneten so umgebaut, dass Magnetpole in ferromagnetischen Körpern erscheinen.

Magnetkette

Das Ende des Magneten an metallische Klammern zu berühren, führt zu der Entstehung jedes Verschlusses des Nord- und Südpols. Diese Pole konzentrieren sich in die gleiche Richtung wie der Magnet. Jeder Clip ist ein Magnet geworden.

Unzählige kleine Magnete

Einige Metalle haben eine Kristallstruktur, die von Atomen gebildet ist, die in magnetische Domänen gruppiert sind. Magnetische Domänenstöcke haben in der Regel unterschiedliche Richtungen (rote Pfeile) und haben keinen Gesamtmagneteffekt.

Die Bildung eines Permanentmagneten

1. Typischerweise sind die magnetischen Eisendomänen ohne Systeme (rosa Pfeile) ausgerichtet, und der natürliche Magnetismus des Metalls erscheint nicht.
2. Wenn der Magnet (rosa Balken) in die Drüse gebracht wird, beginnen die magnetischen Eisendomänen entlang des Magnetfelds (grüne Linien).
3. Die meisten der magnetischen Eisendomänen strecken sich schnell entlang der Stromleitungen des Magnetfelds. Infolgedessen wird Eisen selbst ein dauerhafter Magnet.