Постійні магніти принцип дії, виробництво і використання

Принцип роботи постійного магніту

У електромагніт магнітне поле породжується зміною електричного поля, або за рахунок руху провідника з постійним струмом, або за рахунок протікання по провіднику змінного струму. У будь-якому випадку, при відключенні струму магнітний ефект пропадає. Зовсім інша справа - постійний магніт. Ніякого струму тут і в помині немає. А магнітне поле є.

Суворе пояснення принципу дії постійного магніту неможливо без залучення апарату квантової фізики. Якщо ж пояснювати «на пальцях», то найбільш адекватне пояснення звучить наступним чином. Кожен електрон сам по собі є магнітом, володіє магнітним моментом - це його невід'ємне фізична властивість. Якщо атоми, яким «належать» електрони, в речовині орієнтовані хаотично, то магнітні моменти електронів один одного компенсують і речовина магнітних властивостей не проявляє. Якщо з якоїсь причини атоми (хоча б якась їх частина) орієнтуються в якомусь одному напрямку, то магнітні властивості електронів складаються і речовина стає магнітом. Виходить, що сильний магніт - це такий магніт, в якому багато атомів орієнтовані в одному напрямку, і чим менше атомів мають однакову орієнтацію, то менше виходить магніт. Зрозуміло також, що рідини і гази магнітами в принципі бути не можуть - адже зберігати орієнтацію атоми можуть тільки в твердих тілах.

Згодом магніти втрачають свої властивості, але це відбувається під дією зовнішніх причин: зовнішнього магнітного поля, високої температури, механічних пошкоджень. Притягаючи якесь тіло, магніт витрачає частину своєї енергії на це тяжіння і стає трохи менш сильним. Але коли ви відриваєте це тіло від магніту, він повністю повертає собі витрачену енергію. Таким чином, сумарна механічна робота постійного магніту залишається нульовою, і теоретично магніт може зберігати свої властивості як завгодно довгий час.

Виробництво і використання постійних магнітів

Не дивлячись на те, що магніти були відомі людям тисячі років назад, їх промислове виробництво стало можливим тільки в двадцятому столітті. Причому найсильніші постійні магніти на основі неодімових сплавів були винайдені тільки в 80-х роках минулого століття. А найбільш дешеві й популярні з вироблених сьогодні магнітів - полімерні магнітні матеріали, до числа яких належить, наприклад, магнітний вініл. так і зовсім були розроблені на рубежі другого і третього тисячоліть.

Перше практичне використання постійних магнітів відноситься до 12 століття і не втратило актуальності й досі. Це використання магнітної стрілки в компасі. До початку масового виробництва магнітних матеріалів ні для чого іншого магніти і не використовувалися (застосування їх в якості іграшок або «лікувальних» амулетів - не береться до уваги).

Схожі статті