Что такое магнетизм?

Что такое магнетизм?

Магнетизм – это сила, которая действует на расстоянии и вызывается магнитными полями.
Конечно, на самом деле нужно говорить об электромагнетизме, так как явления электричества и магнетизма тесно связаны друг с другом, но для начала это не принципиально.

Что такое магнит?

Магнит – это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле.
Каждый магнит имеет, по крайней мере, один "северный" (N) и один "южный" (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из "северного" конца магнита и входят в "южный" конец магнита. Это пример магнитного диполя ("ди" означает два, диполь – два полюса).
 

Если Вы возьмете кусок магнита и разломите его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Если Вы вновь разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый кусочек всегда будет иметь "северный" и "южный" полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался магнитный монополь ("моно" означает один, монополь – один полюс). По крайней мере, такова современная точка зрения на данное явление.
 

Что такое магнитное поле?

Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты.
Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но вспомогательные устройства доказывают, что магнитное поле существует. Обычно для демонстрации существования магнитного поля насыпают железные опилки на лист бумаги, которые образуют красивые узоры при расположенном под листом магните. Мы же приведем современный вариант с магнитной пленкой.
 

История.

Древние греки и китайцы открыли, что некоторые редкие камни обладали природной намагниченностью. Эти камни волшебным образом могли притягивать небольшие кусочки железа и указывать на определенное направление в пространстве, плавая на пробке в сосуде с водой.

Ферромагнетизм.

Когда ферромагнитный материал помещается около магнита, он начинает притягиваться по направлению к области с наибольшим магнитным полем. Это то, с чем мы хорошо знакомы, наблюдая, как магнит собирает кнопки или скрепки. Железо, кобальт, никель, взвеси и сплавы из этих элементов представляют явление ферромагнетизма вследствие взаимодействия электронов с соседними электронами. Электроны выстраиваются, создавая магнитные домены, формирующие постоянный магнит. Если кусок железа поместить внутри сильного магнитного поля, магнитные домены вытянутся в направлении силовых линий поля и сожмутся в направлении, перпендикулярном магнитному полю.

Диамагнетизм.

Когда диамагнитный материал помещается около магнита, он отталкивается от области наибольшего магнитного поля, в отличие от ферромагнитного материала. Так проявляют себя большинство материалов, но это сложно заметить. Люди и лягушки диамагнитны. Известен интересный эксперимент, в котором лягушка левитирует на конце очень сильного электромагнита. Некоторые металлы, например, висмут, медь, золото, серебро, свинец, также как неметаллы, например, графит, вода и большинство органических соединений, являются диамагнетиками.

Парамагнетизм.

Когда парамагнитный материал помещается около магнита, он начинает притягиваться по направлению к области с наибольшим магнитным полем, подобно ферромагнитному материалу. Отличие только в том, что притяжение это слабое. Парамагнетизм представлен материалами, содержащими переходные элементы, редкоземельные или актинидные элементы. Жидкий кислород и алюминий являются примерами парамагнитных материалов.

Для чего используются магниты?

Существуют сотни способов использования магнитов. Да, кто-то считает, что магниты нужны для удержания любимой фотографии на дверце холодильника, но это только одно применение магнитов.
В общем случае, магниты используются для удержания, разделения, контроля, транспортировки и поднятия различных объектов, а также для преобразования электрической энергии в механическую и обратно.

Вот примерный, далеко не полный, список использования магнитов:

Внутри жилища:

• Наушники

• Стереоколонки

• Телефонная трубка

• Электрозвонок

• Держатель по периметру дверцы холодильника

• Записывающие и воспроизводящие головки аудио- и видеоаппаратуры

• Записывающие и воспроизводящие головки дисковода и жесткого диска компьютера

• Магнитная полоска на банковской карте

• Управляющие и размагничивающие магнитные системы в телевизоре

• Вентиляторы

• Трансформаторы

• Магнитные замки

Внутри двигателей:

• Двигатели для вращения CD/DVD дисков и для позиционирования головок

• Лентопротягивающие двигатели для аудио- и видеоаппаратуры

• Насос и таймер в посудомоечной и стиральной машинах

• Компрессор в холодильнике

• Электрическая зубная щетка

• Двигатель для вибратора в сотовом телефоне

В автомобиле:

• Двигатель стартера

• Внутренний вентилятор двигателя

• Блокираторы двери

• Стеклоподъемники

• Регулятор бокового зеркала

• Насос для очищающей жидкости

• Датчики скорости

• Генератор переменного тока

• Реле стартера