Posted on

Содержание

Как размагнитить магнит подручными средствами | LESPROM SPB

Человек издавна использует магниты в различных сферах своей жизни. Часто мы не замечаем их присутствия в окружающих нас устройствах и дополнительные удобства от их применения. Сегодня подавляющее большинство бытовой техники и приборов создаются с использованием магнитов.

Однако в быту возникает множество неожиданных проблем, особенно технического характера. Бывает, что понадобится сохранить или усилить действие того или иного магнита, а особенно наоборот − размагнить его. Остановимся на последней проблеме − как размагнитить постоянные магниты?

Прочитав подборку наших практических советов, вы узнаете, как, каким образом, и можно ли размагнитить «домашние» магниты без посторонней помощи.

Основные способы для постоянных магнитов

В быту иногда удобно использовать намагниченные инструменты, к примеру, отвертку, с которой лишний раз не спадет закручиваемый шуруп в самый неподходящий момент и в труднодоступном месте. Но свойства постоянного магнита не всегда полезны и нужны. С теми же намагниченными в процессе работы напильниками, сверлами, метчиками и т.д. будет явно сложнее работать из-за прилипающих металлических опилок.

В этом случае есть несколько решений этой задачи. Отметим из них два.

Способ 1. Нагревание до температуры выше точки Кюри

Точка Кюри − это температура разрушения симметрии атомов ферромагнетика. Проще говоря, берёте ваш намагниченный инструмент и довольно сильно нагреваете его. Строгая атомная симметрия нарушается, и инструмент теряет свои магнитные свойства под воздействием тепла.

Способ 2. Самодельный размагничиватель

Для этого способа понадобится наличие электромагнита, работающего от переменного тока, в виде любой катушки (полого соленоида), рассчитанной на имеющееся напряжение в доме. Вариантов катушек множество. Годится, скажем, катушка от старого электромагнитного звонка, втягивающее реле автомобильного стартера и т.п. Подойдет и первичная обмотка от какого-нибудь трансформатора, особенно, если его каркас цилиндрической формы. Вторичную − можно смотать за ненадобностью. Размагничиваемый инструмент помещаем внутрь на несколько секунд и «агрегат» включаем в электросеть переменного тока.

Как размагнитить постоянный магнит гарантированно, и при каком напряжении? Есть пара нюансов:

  • Катушку, рассчитанную на 220 V, подключаем прямо в электросеть. Катушку на 110 вольт аналогично можно подключить прямо в сеть, но ненадолго. Катушку на 12 вольт подключаем через понижающий трансформатор.
  • При размагничивании сначала извлекаем инструмент из катушки и только потом отключаем электропитание. Иначе, металл может не размагнититься.

Если упомянутых соленоидов (из старой катушки либо обмотки трансформатора) нет, можно намотать небольшую катушку-размагничиватель своими руками. Как ею успешно размагнитить постоянный магнит? Понадобится соблюдение ряда параметров:

сопротивление такой обмотки будет около 8 Ом, если:

— каркас соленоида будет 80 мм длиной, с внутренним диаметром − 30-35 мм;

— по краям каркаса при наматывании оставить щечки 80 мм диаметром, и толщиной − 5-6 мм;

— на соленоид наматывать примерно тысячу витков провода марки ПЭЛ (или ПЭВ), и диаметром 0,7-0,9 мм.

Для крупных слесарных инструментов понадобится более мощный (большего диаметра) размагничиватель. Его можно смонтировать из петли (петель) размагничивания старого кинескопа.

Магниты соединились между собой − как их разъединить

Как размагнитить магнит от магнита (разъединить), особенно, если они мощные? Сразу оговоримся, что мощные магниты способом просто разлома разделять бесполезно, и можно получить травму. В этом случае тоже можно дать, по меньшей мере, два совета:

Способ 1. Использование диамагнитного металлического листа

  1. С помощью металлического клина из какого-либо диамагнитного материала (дюралюминий, медь и т.п.) попытайтесь расширить зазор между магнитами, но будьте осторожны − не пользуйтесь железным молотком (притягивается).
  2. Вставьте в зазор лист (можно металлический) по площади больший магнитов, который будет служить гарантом, что все может вернуться обратно и магниты снова притянутся друг к другу.
  3. Закрепите нижний магнит, а верхний начните сдвигать, пока не ощутите, что он освободился от притяжения нижнего.

Способ 2. Использование фанеры

  1. Для разъединения магнитов используется лист толстой фанеры (10 мм). В нем делается отверстие под магнит (если невозможно создать зазор между магнитами). Этот лист послужит своеобразным упором для одного из магнитов в процессе разъединения.
  2. Разъединение происходит таким же образом, как и в первом примере.

Все описанное выше − маленькие хитрости в основном для слесарей-любителей. А теперь немного о перипетиях с магнитами во время шопинга, который так обожает большинство наших милых дам.

Как размагнитить магниты на одежде и обуви

Шопинг и магниты

Сегодня в абсолютном большинстве супермаркетов на товары крепятся специальные магнитные сигнализаторы, и иногда случается, что покупательница попадает в неприятную ситуацию после покупки, например, нового пальто. Покупка оформлена, но на выходе из магазина этот «стоп-сигнал» все равно сигнализирует о «воровстве» − продавец забыл нейтрализовать датчик с товара. Либо электроника может дать сбой. Магниты-сторожа сконструированы особым образом и бывают разными в зависимости от товара, который они «охраняют» − видимыми либо невидимыми этикетками (наклейками), пластиковыми клипсами и т.д. И прикрепляются они к одежде по-разному, причем, просто так их не отцепишь, так как при снятии могут даже испортить материал пальто краской.

Но если уж такое случилось, и вы пришли домой с действующим датчиком, его все равно необходимо удалить с новой покупки, ибо при следующем походе в магазин в новой одежде он может сработать не в вашу пользу.

Но физически удалять магнитик с одежды (особенно в неудобных местах) не обязательно. Эта проблема решается и по-другому, самый действенный и безопасный способ − это размагничивание так называемым неодимовым (имеющим самую большую мощность) постоянным магнитом дисковой формы с достаточно большой рабочей площадью. Он находится в свободной продаже. Достаточно поводить этим магнитом над клипсой, и датчик размагнитится.

Точно также можно ответить и на вопрос: «Как размагнитить магниты на обуви»?

Заключение

Как видите, способов размагничивания любых бытовых магнитов достаточно много. Если уж самостоятельно никак не получается сделать размагничиватель, то можно связаться по интернету и заказать в «Мире Магнитов». У них есть магазин в Петербурге.

Обращайтесь!

Новости строительства дома

Размагничивание неодимовых магнитов — блог Мира Магнитов

Многие пользователи интересуются, размагничиваются ли неодимовые магниты. Как правило, такой вопрос возникает после какого-то случайного инцидента, приведшего к потере изделием своих свойств. Чтобы избежать повторения подобных ситуаций, важно знать о факторах, которые могут привести к размагничиванию материала. Кроме того, знание таких особенностей будет полезно энтузиастам или домашним умельцам, которым может потребоваться перемагнитить имеющиеся в распоряжении изделия или уменьшить их намагниченность.
Размагничиватели инструмента могут намагнитить или размагнитить отвертку, но не магнит. намагничиватель инструмента.jpg

Причины размагничивания неодимовых магнитов

Даже самые мощные магниты неизбежно размагничиваются со временем. При оптимальном режиме эксплуатации срок службы неодимовых магнитов может достигать нескольких сотен лет, а простые ферритовые изделия сохраняют свои свойства на протяжении десятилетий. Конкретные сроки зависят от характеристик сплава и ряда других показателей. Определенные воздействия могут привести к одномоментной потере магнитов своих качеств. 

магнит диск 70х50.jpg
          1) Нагрев. Стандартные классы сплава неодима-железа-бора нельзя использовать при температурах выше +80⁰C. Если неодимовый магнитный диск поместить в кипяток или разместить в непосредственной близости с сильно греющимся оборудованием, то уже через несколько минут изделие полностью лишится своего магнитного поля. Существует специальные модификации материала с повышенной устойчивостью к воздействиям высоких температур. Такие неодимовые магниты могут выдержать нагрев до +200⁰C. В промышленности для размагничивания материалов используют именно воздействие высоких температур.
          2) Механические воздействия.
Неодимовые магниты размагничиваются после сильных ударов. Порошковая структура материала может быть повреждена при падениях о твердую поверхность на высокой скорости или, к примеру, при ударе молотком.           3) Ошибки при резке или сверлении. Несмотря на то, что обработка неодимовых магнитов в домашних условиях не рекомендуется, пользователи могут столкнуться с необходимостью разделить имеющийся кусок на несколько меньших частей. Для этого используют болгарку с алмазным кругом. Чрезмерно сильное давление или отсутствие должного охлаждения магнита в процессе обработки неизбежно приводят к потере изделием своих характеристик. Сделать дома неодимовый магнит с отверстием при помощи сверла не получится.           4) Воздействие внешнего магнитного поля. Одной из важных сильных сторон неодимовых магнитов является стойкость к внешним магнитным полям. Чтобы материал лишился своих магнитных характеристик, необходимо магнитное поле с индукцией около 3-4 Тесла. Таким образом, в домашних условиях размагнитить сплав неодима, железа и бора путем воздействия внешнего поля просто невозможно.

Можно ли намагнитить магнит, который потерял свои свойства

Итак, из-за нарушения условий эксплуатации магнит больше не притягивает металлические предметы. Как в этом случае восстановить его характеристики? Другими словами, если размагнитился магнит, то как намагнитить его снова? От попыток восстановления неодимовых магнитов лучше сразу отказаться, поскольку технология производства этих изделий требует воздействия крайне мощного магнитного поля. Для этого требуются промышленные намагничивающие установки, которые не подходят для домашнего использования из-за своей дороговизны и высокого энергопотребления. При необходимости восстановления мощных магнитов можно обратиться на предприятие, в распоряжении которого есть подобное оборудование.  неодимовый магнит диск 20х5 мм.jpg
При соблюдении правил эксплуатации неодимовых магнитов об их размагничивании можно не переживать. С другой стороны, если вы хотите каким-то образом намагнитить изделие, лишившееся своих магнитных качеств, то эта идея является абсолютно бесперспективной. Гораздо проще, быстрее и эффективнее купить новый качественный неодимовый магнит в интернет-магазине «Мир Магнитов». В нашем каталоге представлены разнообразные варианты магнитных материалов, изделий и приборов. Чтобы получить квалифицированную помощь в подборе мощных магнитов звоните по телефону 8 (495) 662 49 15 или задайте свой вопрос в сообщении на email [email protected].

Как размагнитить/намагнитить неодимовый магнит

Процесс изготовления неодимовых магнитов включает в себя этап намагничивания. На данном этапе заготовка подвергается воздействию мощного магнитного поля. В результате этого на свет появляется мощный неодимовый магнит с высокой коэрцитивной силой и не менее высокой силой сцепления. Срок службы неодимовых магнитов крайне продолжительный – теоретически, они могут работать сотни лет. Размагничивание неодимового магнита происходит очень медленно, со скоростью 0,1% за 10 лет.

 

Как намагнитить неодимовый магнит в том случае, если он размагнитился? Данная операция является невозможной, так как для этого понадобилось бы очень мощное магнитное поле. Если взять для примера магнитный диск 70х50 мм с силой сцепления 295 кг, то можно представить, какое магнитное поле необходимо было для его намагничивания. Таким образом, намагнитить неодимовый магнит в домашних условиях не получится – придется покупать новый магнит.

 

Как размагнитить неодимовый магнит, чтобы он потерял свою силу? Для этого можно использовать сильный удар, либо нагрев. Свойства неодимового сплава таковы, что он не выдерживает сильных ударов и нагрева до высокой температуры. Если ударить по магниту молотком, то он имеет все шансы потерять свою магнитную силу. Магнитное поле ослабнет и в том случае, если нагреть неодимовый магнит свыше +80 градусов. Данные свойства характерны для многих марок неодимового сплава, но встречаются и исключения – отдельные марки выдерживают нагрев до +200 градусов.

 

Обращаться с неодимовыми магнитами необходимо крайне аккуратно – это позволит не раздумывать над тем, как намагнитить неодимовый магнит в случае потери им магнитного поля. Не следует допускать их перегрева и сильных ударов. Если неодимовый магнит размагнитился, то его следует просто выкинуть. Также не следует подвергать сплав каким-либо деформациям. Попытки изменить его форму могут привести не только к размагничиванию, но и к получению ожогов – распиливание сплава может вызвать возгорание. К тому же, нарушение целостности защитного слоя из цинка или никеля приведет к появлению коррозии.

 

Если говорить про естественное размагничивание неодимового магнита, то данным параметром можно пренебречь. Заметить уменьшающуюся силу без специального оборудования просто невозможно. Для того чтобы не задумываться над тем, как намагнитить неодимовый магнит, достаточно просто соблюдать правила эксплуатации.

Другие интересные статьи:

«Как действует магнит?» – Яндекс.Кью

Как и многие другие физические явления, магнетизм вызван движением электронов. Все предметы состоят из атомов, а атомы, в свою очередь, — из ядра и электронов, которые вращаются вокруг ядра. Электроны заряжены отрицательно, поэтому при вращении каждый электрон создаёт магнитное поле. Когда электрон вращается по часовой стрелке, его магнитное поле направлено вверх, когда против часовой, — вниз.
Если электроны не «общаются» между собой, то каждый электрон самостоятельно решает, в какую сторону ему вращаться. В итоге половина электронов вращается в одну сторону, а вторая половина, — в другую. Тогда количество магнитных полей, направленных верх, равно количеству полей, направленных вниз. В результате магнитного поля нет.
Но если электронам по какой-то причине выгодно «договоритсья», они начинают вращаться в одну сторону, и возникает сильное магнитное поле. Камень, электроны которого смогли «договориться» между собой, называется магнитом. Это название произошло от названия города Магнезия, рядом с которым в древности добывали магниты.
Та сторона камня, из которой магнитное поле «смотрит» наружу, называется северным полюсом магнита. Противоположная — южным. Поэтому сделать магнит с одним полюсом не получится, как не получится сделать какую бы то ни было вещь, у которой есть верх, но нет низа.
Когда рядом находятся два магнита, они стремятся направить свои магнитные поля в одну и ту же сторону и усилить друг друга. Поэтому южный полюс одного магнита поворачивается к северному полюсу другого и притягивается к нему. Если же рядом оказываются два северных или два южных полюса разных магнитов, это значит, что магнитные поля направлены в противоположные стороны. Магнитам это «не нравится», и они отталкиваются друг от друга.
В некоторых веществах (например, в железе) электроны могли бы «договориться», но не могут определиться, вращаться им всем вместе в ту или в другую сторону. Но когда железка оказывается рядом с магнитом, электроны воспринимают его магнитное поле как «знак свыше» и «договариваются» вращаться так, чтобы создать такое же магнитное поле. Таким образом, любая железка рядом с магнитом сама становится магнитом и усиливает магнитное поле. Правда, стоит убрать магнит, как намагнитившаяся было железка почти полностью размагнитится.
Пока рядом с железкой находится магнит, они ведут себя как два магнита. Поскольку железка была намагничена этим магнитом, их магнитные поля параллельны, а значит, железо и магнит будут притягиваться. Кстати, многие вещества не притягиваются к магнитам, а отталкиваются от них и даже могут левитировать над магнитами.

что это такое, срок его службы и размагничивание

Наверняка многие слышали об огромном количестве уникальных свойств неодимовых магнитов и о многочисленных вариантах их использования, как в быту, так и в промышленных целях. И прежде чем заказать магнит неодимовый, следует подробнее узнать, что представляет собой эта продукция, какие особенности влияют на выбор и как оформить заказ.

 

Основные сведения

Неодим – это современная новейшая разработка ученых, на которую было потрачено немало сил и времени. На протяжении многих лет ученые различных стран пытались создать сплав, который бы обладал мощной силой сцепления. Конечно, нечто подобное уже было создано, но эти изделия не идут в сравнение, ни с чем, сила сцепления небольшого кусочка, размер которого 7х5 см, равна 295 кг.

Такую необыкновенную мощь магнит получает за счет сплава из трех металлов: железа, бора и собственно, неодима. Внешне имеет металлический блеск, который образуется в результате покрытия из цинка или никеля. По форме бывает абсолютно разным: в виде прямоугольников, дисков, колец, прутов, зависит от предназначения. Размеры также индивидуальны: чем больше образец, тем ярче его сила сцепления. Поэтому покупая неодимовые магниты на заказ, следует точно знать, для каких целей вам потребовалось это приспособление, и какие параметры должны быть присущи выбранному варианту для их достижения.

 

Особенности эксплуатации:

  • Не терпит сильных прямых ударов.
  • Не выдерживает высоких температур, для бытовых сплавов температура не должна превышать 80 градусов.
  • Не любит влажность. При длительном контакте с влагой приводит к образованию коррозии.

Если магнит подвергается какому-либо из этих воздействий, то его сила сцепления теряется и восстановлению не подлежит, поэтому требуется бережное обращение и транспортировка, чтобы приобретенный образец смог прослужить вам вечно. Получая неодимовый магнит почтой, в процессе его доставки изделие не будет повреждено, поскольку в стандартных условиях продукция практически не имеет потери силы сцепления.

Для того чтобы наверняка убедиться в подлинности покупки и в хорошем качестве приобретаемой продукции, целесообразным станет решение купить неодимовые магниты наложенным платежом. В этом случае вы сможете проверить, соответствует ли товар заявленным свойствам еще до момента его оплаты.

 

Как оформить заказ

В основном, такая продукция используется в сельском хозяйстве, промышленности, при производстве игрушек, сувенирной продукции, при изготовлении медицинского оборудования, в электронике. Неодимы хорошо справляются с ролью различных держателей и зажимов. Для частного пользования можно заказать неодимовый магнит по почте через специализированные интернет-магазины. Это очень удобно и выгодно, поскольку цены не завышены, а менеджеры всегда помогут оформить заказ и ответят на возникшие вопросы.

Собираясь оформлять неодимовый магнит наложенным платежом, точно указывайте, какие именно изделия вы желаете приобрести и свой адрес: в скором времени интересующая продукция будет доставлена.

 

Знакомая со школьных времен двухцветная подкова, которая притягивала все металлические предметы на уроках физики, нынче не так актуальна. Тот, прошлый магнит, был не настолько сильным. Теперь большой популярностью пользуются мощные неодимовые магниты, срок службы которых во много раз превышает время эксплуатации обычных.

 

Что такое неодим

Изделие, которое теперь применяется повсеместно – это сплав нескольких металлов, среди них редкоземельных. Поскольку один из них, основной, – неодим (Nd), по нему и назвали изобретение. Сегодня без него не обойтись ни в быту, ни на производстве, ни в медицине, ни в электротехнике.

В отличие от ферритового изделия, неодим имеет самые различные формы:

  • шайбы;
  • кольца;
  • пластины;
  • прямоугольники.

Форма не влияет на силу и свойства неодима, и это еще один его плюс. Другое неоспоримое достоинство – срок службы.

 

Как долго сохраняется магнетизм

Любой материал привлекателен своими положительными свойствами и длительностью их действия. Ферритовый аналог имеет тенденцию довольно скоро размагничиваться, его поля едва хватает на десяток лет.  Настоящий же, современный магнит, как подтвердила практика, может потерять лишь 1-2% своей силы за это время. Неодимовые магниты, срок службы которых практически неограничен, незаменимы и весьма желанны в любом изделии.

Огромная сила изделия направлена на всё металлическое. Случайное притяжение предметов создает опасные ситуации, как для производства, так и для здоровья человека. Речь идет о том, что рассчитывать на то, что такое приспособление размагнитится само по себе, не приходится. В нештатных ситуациях следует обращаться к специалистам, чтобы устранить или нивелировать негативные последствия, поскольку только они знают, как размагнитить неодимовый магнит.

 

Приобретение особых свойств

Один из этапов изготовления неодима – придание ему легендарного магнетизма, то есть, намагничивание. Упрощенно, это воздействие сильнейшего магнитного поля, что возможно только в заводских условиях. Однажды приобретенное магнитное поле присуще изделию всю его жизнь. В то же время, если в результате случайных или направленных действий сила ослабнет, нет рекомендаций о том, как намагнитить неодимовый магнит.

 

Можно ли размагнитить этот волшебный сплав

Размагничивание созданного гением инженерной науки сплава редкоземельных металлов естественным порядком происходит крайне медленно. Можно смело утверждать, что для этого понадобится не одна сотня лет. Однако принудительно сделать это можно.

Чтобы неодимовый магнит размагнитился, нужно знать его слабые места. Материал этот, безусловно, удивительный, но и он имеет свою ахиллесову пяту. Специалисты, работающие с металлами и неодимами, знают, что его нельзя сильно нагревать или наносить мощные удары. При всей своей силе, материал это деликатный.

Размагничивание неодимового магнита может произойти как случайно, так и умышленно, в особых ситуациях, связанных с производственной необходимостью. Однако следует помнить, что придание такого сильного магнитного поля – процесс не дешевый, поэтому создавать ситуации для произвольного размагничивания нерационально.

Как размагнитить магнит на одежде? — ответы в Мире Магнитов

Редко, но возникает ситуация, когда купил вещь в магазине, а продавец забыл с нее снять клипсу (бипер). Чаще всего устройства «антивор» остаются на одежде: пиджаках и брюках, шапках и шарфах, юбках и платьях. Это случается, когда делаешь сразу много покупок или долго стоишь в очереди во время распродаж. Обратно возвращаться в магазин, чтобы «освободить» покупку, не хочется, поэтому легче избавиться от магнита на одежде дома. 

Народные умельцы советуют делать это 4 способами: 

1. Зажать клипсу с одной стороны, а вторую часть потихоньку вращать из стороны в сторону. Постепенно между клипсами возникнет щель. Продолжайте вращать уже 2 части бипера в разные стороны. Вскоре клипса окажется у вас в руках, при этом следите за тем, чтобы одежда не порвалась.

2. Возьмите молоток, положите клипсу на ребро на железную или деревянную поверхность. Резко и сильно ударьте по биперу. Обычно достаточно одного удара, чтобы он раскололся на 2 части. Внутри вы увидите магнит и резонансный контур, а сам корпус крепится на гвоздик, пружинку и защелку. Этот способ не подходит для маленьких клипс, потому что можно отбить пальцы. 

3. Аккуратно зажмите одежду, чтобы освободился доступ к одной из частей клипсы. Затем поднесите пламя зажигалки, чтобы кончик бипера расплавился. После этого возьмите маленькие плоскогубцы и, убрав кусочки жидкой пластмассы, вытяните из клипсы магнит. Этот способ самый рискованный, поскольку можно прожечь одежду или капнуть на нее расплавленным пластиком. 

4. Поднесите к биперу магнитную деталь от старого DVD-диска или жесткого компьютерного диска. Клипса должна рассоединиться на 2 запчасти, но это происходит не всегда. Но наиболее простой и безопасный для одежды и пальцев способ — это использование мощного неодимового магнита. Возьмите магнит и несколько раз приложите к нему клипсу, можете даже слегка постучать ею по магнитной поверхности. После каждого постукивания с усилием тяните части клипсы в разные стороны. Бипер разъединится, причем одежда при этом не пострадает. Для такой процедуры достаточно неодимового магнита, который свободно помещается в руке взрослого человека. Стоит недорого, но решает задачу по размагничиванию бипера на одежде за считанные секунды.

Магнит — Википедия

Подковообразный магнит из альнико — сплава железа, алюминия, никеля и кобальта и стали. Магниты изготовляются в виде подковы для того, чтобы приблизить полюса друг к другу с целью создать сильное магнитное поле, с помощью которого можно поднимать большие куски железа. Рисунок линий силового поля магнита, полученный с помощью железных опилок

Магни́т — тело, обладающее собственным магнитным полем. Возможно, слово происходит от др.-греч. Μαγνῆτις λίθος (Magnētis líthos), «камень из Магнесии» — от названия региона Магнисия и древнего города Магнесия в Малой Азии[1], где в древности были открыты залежи магнетита.[2]

Простейшим и самым маленьким магнитом можно считать электрон. Магнитные свойства всех остальных магнитов обусловлены магнитными моментами электронов внутри них. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

Постоянный магнит — изделие, изготовленное из ферромагнетика, способного сохранять остаточную намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. В качестве материалов для постоянных магнитов обычно служат железо, никель, кобальт, некоторые сплавы редкоземельных металлов (как, например, в неодимовых магнитах), а также некоторые естественные минералы, такие как магнетиты. Постоянные магниты применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля. Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита. Характерные поля постоянных магнитов — до 1 Тл (10 кГс).

Электромагнит — устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока. Как правило, это катушка-соленоид, со вставленным внутрь ферромагнитным (обычно железным) сердечником с большой магнитной проницаемостью μ≃10000{\displaystyle \mu \simeq 10000}. Характерные поля электромагнитов 1,5—2 Тл определяются так называемым насыщением железа, то есть резким спадом дифференциальной магнитной проницаемости при больших значениях магнитного поля.

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус (у Льва Толстого в рассказе для детей «Магнит» этого пастуха зовут Магнис). Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к чёрному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом», по названию местности, где добывали железную руду (холмы Магнезии в Малой Азии). Таким образом, за много веков до нашей эры было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Об этом упоминал в 6 веке до нашей эры греческий физик и философ Фалес. Первое научное изучение свойств магнита было предпринято в 13 веке ученым Петром Перегрином. В 1269 году вышло его сочинение «Книга о магните», где он писал о многих фактах магнетизма: у магнита есть два полюса, которые ученый назвал северным и южным; невозможно отделить полюса друг от друга разламыванием. Перегрин писал и о двух видах взаимодействия полюсов — притяжении и отталкивании. К 12—13 векам нашей эры магнитные компасы уже использовались в навигации в Европе, в Китае и других странах мира[3].

\mu \simeq 10000

В 1600 году вышло сочинение английского врача Уильяма Гильберта «О магните». К известным уже фактам Гильберт прибавил важные наблюдения: усиление действия магнитных полюсов железной арматурой, потерю магнетизма при нагревании и другие. В 1820 году датский физик Ганс Христиан Эрстед на лекции попытался продемонстрировать своим студентам отсутствие связи между электричеством и магнетизмом, включив электрический ток вблизи магнитной стрелки. По словам одного из его слушателей, он был буквально «ошарашен», увидев, что магнитная стрелка после включения тока начала совершать колебания. Большой заслугой Эрстеда является то, что он оценил значения своего наблюдения и повторил опыт. Соединив длинным проводом полюса гальванической батареи, Эрстед протянул провод горизонтально и параллельно свободно подвешенной магнитной стрелке. Как только был включён ток, стрелка немедленно отклонилась, стремясь встать перпендикулярно к направлению провода. При изменении направления тока стрелка отклонилась в другую сторону. Вскоре Эрстед доказал, что магнит действует с некоторой силой на провод, по которому идёт ток.

Открытие взаимодействия между электрическим током и магнитом имело огромное значение. Оно стало началом новой эпохи в учении об электричестве и магнетизме. Это взаимодействие сыграло важную роль в развитии техники физического эксперимента.

Узнав об открытии Эрстеда, французский физик Доминик Франсуа Араго начал серию опытов. Он обмотал медной проволокой стеклянную трубку, в которую вставил железный стержень. Как только замкнули электрическую цепь, стержень сильно намагнитился и к его концу крепко прилипли железные ключи; когда выключили ток, ключи отпали. Араго рассматривал проводник, по которому идёт ток, как магнит. Правильное объяснение этого явления было дано после исследования французского физика Андре Ампера, который установил внутреннюю связь между электричеством и магнетизмом. В сентябре 1820 года он сообщил Французской Академии наук о полученных им результатах.

Затем Ампер в своем «станке» заменил раму свободно подвешенным спиральным проводником. Этот провод при пропускании по нему тока приобретал свойство магнита. Ампер назвал его соленоидом. Исходя из магнитных свойств соленоида, Ампер предложил рассматривать магнетизм как явление, обязанное круговым токам. Он считал, что магнит состоит из молекул, в которых имеются круговые токи. Каждая молекула представляет собой маленький магнитик, располагаясь одноимёнными полюсами в одну и ту же сторону, эти маленькие магнитики и образуют магнит. Проводя вдоль стальной полосы магнитом (несколько раз в одну и ту же сторону), мы заставляем молекулы с круговыми токами ориентироваться в пространстве одинаково. Таким образом, стальная пластинка превратится в магнит. Теперь стал понятен и опыт Араго со стеклянной трубкой, обмотанной медным проводом. Вдвинутый в неё железный стержень стал магнитом потому, что вокруг него шёл ток. Это был электромагнит.

В 1825 году английский инженер Уильям Стёрджен изготовил первый электромагнит, представляющий собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой из толстой медной проволоки. Для изолирования от обмотки стержень был покрыт лаком. При пропускании тока железный стержень приобретал свойства сильного магнита, но при прерывании тока он мгновенно их терял. Именно эта особенность электромагнитов позволила широко применять их в технике.

Термин «магнит», как правило, используется в отношении объектов, которые имеют собственное магнитное поле даже в отсутствие приложенного магнитного поля. Такое возможно лишь в некоторых классах материалов. В большинстве же материалов магнитное поле появляется в связи с приложенным внешним магнитным полем; это явление известно как магнетизм. Существует несколько типов магнетизма, и каждый материал имеет, по крайней мере, один из них.

В целом поведение магнитного материала может значительно варьироваться в зависимости от структуры материала и, не в последнюю очередь, его электронной конфигурации. Существует несколько типов взаимодействия материалов с магнитным полем, в том числе:

  • Ферромагнетики и ферримагнетики — материалы, которые обычно и считаются магнитными. Они притягиваются к магниту достаточно сильно — так, что притяжение ощущается. Только эти материалы могут сохранять намагниченность и стать постоянными магнитами. Ферримагнетики сходны с ферромагнетиками, но слабее них. Различия между ферро- и ферримагнитными материалами связаны с их микроскопической структурой.
  • Парамагнетики — такие вещества, как платина, алюминий и кислород, которые слабо притягиваются к магниту. Этот эффект в сотни тысяч раз слабее, чем притяжение ферромагнитных материалов, поэтому он может быть обнаружен только с помощью чувствительных инструментов или очень сильных магнитов.
  • Диамагнетики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. Диамагнитные, по сравнению с пара- и ферромагнитными, вещества, такие как углерод, медь, вода и пластики, отталкиваются от магнита. Все вещества, не обладающие одним из других типов магнетизма, являются диамагнитными; к ним относится большинство веществ. Силы, действующие на диамагнитные объекты от обычного магнита, слишком слабы, однако в сильных магнитных полях сверхпроводящих магнитов диамагнитные материалы, например кусочки свинца, могут пари́ть, а поскольку углерод и вода являются веществами диамагнитными, в мощном магнитном поле могут пари́ть даже органические объекты, например живые лягушки и мыши[4].

Также существуют и другие виды магнетизма, например спиновые стёкла, суперпарамагнетизм, супердиамагнетизм и метамагнетизм.

В системе СИ единицей магнитного потока является вебер (Вб), магнитной проницаемости — генри на метр (Гн/м), напряжённости магнитного поля — ампер на метр (А/м), индукции магнитного поля — тесла.

Вебер — магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре сопротивлением 1 ом проходит количество электричества 1 кулон.

Генри — международная единица индуктивности и взаимной индукции. Если проводник обладает индуктивностью в 1 Гн и ток в нём равномерно изменяется на 1 А в секунду, то на его концах индуктируется ЭДС в 1 вольт. 1 генри = 1,00052 · 109 абсолютных электромагнитных единиц индуктивности.

Тесла — единица измерения индукции магнитного поля в СИ, численно равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон.

\mu \simeq 10000
  • Магнитные носители информации: VHS кассеты содержат катушки из магнитной ленты. Видео и звуковая информация кодируется на магнитном покрытии на ленте. Также в компьютерных дискетах и жёстких дисках запись данных происходит на тонком магнитном покрытии. Однако носители информации не являются магнитами в строгом смысле, так как они не притягивают предметы. Магниты в жёстких дисках используются в ходовом и позиционирующем электродвигателях.
  • Кредитные, дебетовые и ATM карты — ранние модели всех этих карт имеют магнитную полосу на одной стороне (магнитные полосы постепенно вытесняются микросхемами cмарт-карт). Эта полоса кодирует информацию, необходимую для соединения с финансовым учреждением и связи с их счетами.
  • Обычные телевизоры и компьютерные мониторы: телевизоры и компьютерные мониторы, содержащие электронно-лучевую трубку используют электромагнит для управления пучком электронов и формирования изображения на экране. Плазменные панели и ЖК-дисплеи используют другие технологии.
  • Громкоговорители и микрофоны: большинство громкоговорителей используют постоянный магнит и токовую катушку для преобразования электрической энергии (сигнала) в механическую энергию (движение, которое создает звук). Обмотка намотана на катушку, прикрепляется к диффузору и по ней протекает переменный ток, который взаимодействует с полем постоянного магнита.
  • Другой пример использования постоянных магнитов в звукотехнике — в головке звукоснимателя электрофона и в простейших магнитофонах в качестве экономичной стирающей головки.
\mu \simeq 10000 Магнитный сепаратор тяжёлых минералов
  • Электродвигатели и генераторы: некоторые электрические двигатели (так же, как громкоговорители) основываются на комбинации электромагнита и постоянного магнита. Они преобразовывают электрическую энергию в механическую энергию. Генератор, наоборот, преобразует механическую энергию в электрическую энергию путём перемещения проводника через магнитное поле.
  • Трансформаторы: устройства передачи электрической энергии между двумя обмотками провода, которые электрически изолированы, но связаны магнитно.
  • Магниты используются в поляризованных реле. Такие устройства запоминают своё состояние на время выключения питания.
  • Компасы: компас (или морской компас) является намагниченным указателем, который может свободно вращаться и ориентируется на направление магнитного поля, чаще всего магнитного поля Земли.
  • Искусство: виниловые магнитные листы могут быть присоединены к живописи, фотографии и другим декоративным изделиям, что позволяет присоединять их к холодильникам и другим металлическим поверхностям.
\mu \simeq 10000 Магниты часто используются в игрушках. M-TIC использует магнитные стержни, связанные с металлическими сферами Магниты редкоземельных элементов в форме эллипсоида, которые притягиваются друг к другу
  • Игрушки: учитывая их способность противостоять силе тяжести на близком расстоянии, магниты часто используются в детских игрушках с забавными эффектами.
  • Магниты могут использоваться для производства ювелирных изделий. Ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застёжку, или могут быть изготовлены полностью из серии связанных магнитов и чёрных бусин.
  • Магниты встречаются в сумках в виде вставленной внутрь закрывающей сумку кнопки намагниченной железной пластины; магниты также вшивают внутрь верхней одежды для закрывания клапана одежды элегантной, невидимой глазу застёжкой.
  • Магниты могут поднимать магнитные предметы (железные гвозди, скобы, кнопки, скрепки), которые либо являются слишком мелкими, либо их трудно достать или они слишком тонкие чтобы держать их пальцами. Некоторые отвёртки специально намагничиваются для этой цели.
  • Магниты могут использоваться при обработке металлолома для отделения магнитных металлов (железа, стали и никеля) от немагнитных (алюминия, цветных сплавов и т. д.). Та же идея может быть использована в рамках так называемого «Магнитного испытания», в которой кузов автомобиля обследуется с магнитом для выявления областей, отремонтированных с использованием стекловолокна или пластиковой шпатлевки.
  • Маглев: поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью движения существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является лишь сила аэродинамического сопротивления.
  • Магниты используются в фиксаторах мебельных дверей.
  • Если магниты поместить в губки, то эти губки можно использовать для мытья тонких листовых немагнитных материалов сразу с обеих сторон, причём одна сторона может быть труднодоступной. Это могут быть, например, стёкла аквариума или балкона.
  • Магниты используются для передачи вращающего момента «сквозь» стенку, которой может являться, например, герметичный контейнер электродвигателя. Так была устроена игрушка ГДР «Подводная лодка». Таким же образом в бытовых счётчиках расхода воды передаётся вращение от лопаток датчика на счётный узел.
  • Магниты совместно с герконом применяются в специальных датчиках положения. Например, в датчиках дверей холодильников и охранных сигнализаций.
  • Магниты совместно с датчиком Холла используют для определения углового положения или угловой скорости вала.
  • Магниты используются в искровых разрядниках для ускорения гашения дуги.
  • Магниты используются при неразрушающем контроле магнитопорошковым методом (МПК)
  • Магниты используются для отклонения пучков радиоактивных и ионизирующих излучений, например при наблюдении в камерах.
  • Магниты используются в показывающих приборах с отклоняющейся стрелкой, например, амперметр. Такие приборы весьма чувствительны и линейны.
  • Магниты применяются в СВЧ вентилях и циркуляторах.
  • Магниты применяются в составе отклоняющей системы электронно-лучевых трубок для подстройки траектории электронного пучка.
  • До открытия закона сохранения энергии, было много попыток использовать магниты для построения «вечного двигателя». Людей привлекала, казалось бы, неисчерпаемая энергия магнитного поля постоянного магнита, которые были известны очень давно. Но рабочий макет так и не был построен.
  • Магниты применяются в конструкциях бесконтактных тормозов, состоящих из двух пластин, одна — магнит, а другая из алюминия. Одна из них жёстко закреплена на раме, другая вращается с валом. Торможение регулируется зазором между ними.

Из-за того, что человеческие ткани имеют очень низкий уровень восприимчивости к статическому магнитному полю, не существует научных доказательств его эффективности для использования в лечении любых заболеваний[5]. По той же причине отсутствуют научные свидетельства опасности для здоровья человека, связанной с воздействием этого поля. Однако если ферромагнитное инородное тело находится в человеческих тканях, магнитное поле будет взаимодействовать с ним, что может представлять собой серьёзную опасность[6].

В частности, если кардиостимулятор был встроен в грудную клетку пациента, следует держать его подальше от магнитных полей. Именно по этой причине больные с установленным кардиостимулятором не могут быть протестированы с использованием МРТ, которое представляет собой магнитное устройство визуализации внутренних органов и тканей.

Дети иногда могут глотать небольшие магниты из игрушек. Это может быть опасно, если ребёнок проглотил два или более магнита, так как магниты могут повредить внутренние ткани; был зафиксирован как минимум один смертельный случай[7].

Иногда намагниченность материалов становится нежелательной и возникает необходимость в их размагничивании. Размагничивание материалов может быть осуществлено тремя способами:

  • нагревание магнита выше температуры Кюри всегда ведёт к размагничиванию;
  • сильный удар молотком по магниту, или просто сильный удар ведет к размагничиванию.
  • поместить магнит в переменное магнитное поле, превышающее коэрцитивную силу материала, а затем постепенно уменьшать воздействие магнитного поля или вывести магнит из него.

Последний способ применяется в промышленности для размагничивания инструментов, жёстких дисков, стирания информации на магнитных карточках и так далее.

Частичное размагничивание материалов происходит в результате ударов, так как резкое механическое воздействие ведёт к разупорядочению доменов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *