Matagal nang nakasanayan ng lahat ang bagay na gaya ng magnet. Wala kaming nakikitang espesyal dito. Karaniwan naming iniuugnay ito sa mga aralin sa pisika o isang demonstrasyon sa anyo ng mga trick ng mga katangian ng isang magnet para sa mga preschooler. At bihira ang sinumang mag-isip tungkol sa kung gaano karaming mga magnet ang nakapaligid sa atin sa pang-araw-araw na buhay. Mayroong dose-dosenang mga ito sa anumang apartment. May magnet sa device ng bawat speaker, tape recorder, electric razor, relo. Kahit isang banga ng pako ay isa.
At ano pa?
Kami - ang mga tao - ay walang pagbubukod. Salamat sa mga biocurrent na dumadaloy sa katawan, mayroong isang hindi nakikitang pattern ng mga linya ng puwersa nito sa paligid natin. Ang Earth ay isang malaking magnet. At mas engrande - ang plasma ball ng araw. Ang mga sukat ng mga galaxy at nebulae, na hindi maintindihan ng isip ng tao, ay bihirang nagpapahintulot sa ideya na ang lahat ng ito ay mga magnet din.
Nangangailangan ang modernong agham ng paglikha ng mga bagong malalaki at napakalakas na magnet, ang mga larangan ng paggamit nito ay nauugnay sa thermonuclear fusion, pagbuo ng elektrikal na enerhiya, pagpapabilis ng mga naka-charge na particle sa mga synchrotron, pag-aangat ng mga lumubog na barko. Gumawa ng napakalakas na field gamit ang magnetic propertiesAng magnet ay isa sa mga problema ng modernong pisika.
Linawin ang mga konsepto
Ang magnetic field ay isang puwersang kumikilos sa mga katawan na may singil na kumikilos. Ito ay "hindi gumagana" sa mga nakatigil na bagay (o walang bayad) at nagsisilbing isang anyo ng electromagnetic field, na umiiral bilang isang mas pangkalahatang konsepto.
Kung ang mga katawan ay maaaring lumikha ng isang magnetic field sa kanilang paligid at maranasan ang puwersa ng impluwensya nito sa kanilang sarili, sila ay tinatawag na magnet. Ibig sabihin, ang mga bagay na ito ay magnetized (may katumbas na sandali).
Magkaiba ang reaksyon ng iba't ibang materyales sa isang panlabas na field. Ang mga nagpapahina sa pagkilos nito sa kanilang sarili ay tinatawag na mga paramagnet, at ang mga nagpapalakas nito ay tinatawag na mga diamagnet. Ang mga indibidwal na materyales ay may pag-aari ng pagpapalakas ng isang panlabas na magnetic field ng isang libong beses. Ito ay mga ferromagnets (kob alt, nikel na may bakal, gadolinium, pati na rin ang mga compound at haluang metal ng mga nabanggit na metal). Yaong sa kanila na, na nahulog sa ilalim ng impluwensya ng isang malakas na panlabas na larangan, ang kanilang mga sarili ay nakakakuha ng mga magnetic na katangian, ay tinatawag na hard magnetic. Ang iba, na may kakayahang kumilos na parang magnet sa ilalim lamang ng direktang impluwensya ng field at huminto sa pagkawala nito, ay malambot na magnetic.
Kaunting kasaysayan
Pinag-aaralan ng mga tao ang mga katangian ng permanenteng magnet mula pa noong napakatanda. Nabanggit ang mga ito sa mga sinulat ng mga siyentipiko ng sinaunang Greece noong 600 taon BC. Ang natural (ng natural na pinagmulan) na mga magnet ay matatagpuan sa mga deposito ng magnetic ore. Ang pinakasikat sa malalaking likas na magnet ay pinananatili sa Tartuunibersidad. Tumimbang ito ng 13 kilo, at ang kargada na maaaring buhatin sa tulong nito ay 40 kg.
Natuto ang sangkatauhan na lumikha ng mga artipisyal na magnet gamit ang iba't ibang ferromagnets. Ang halaga ng pulbos (mula sa kob alt, bakal, atbp.) Ang mga artipisyal na specimen ay maaaring permanente (nakuha mula sa matitigas na magnetic na materyales) o mga electromagnet na may core, na ang materyal ay malambot na magnetic iron. Ang field ng boltahe sa mga ito ay lumitaw dahil sa pagdaan ng electric current sa pamamagitan ng mga wire ng winding, na napapalibutan ng core.
Ang unang seryosong aklat na naglalaman ng mga pagtatangka sa siyentipikong pag-aaral ng mga katangian ng isang magnet ay ang gawa ng London physician na si Gilbert, na inilathala noong 1600. Ang gawaing ito ay naglalaman ng kabuuan ng impormasyong magagamit sa panahong iyon tungkol sa magnetism at kuryente, pati na rin ang mga eksperimento ng may-akda.
Sinisikap ng isang tao na iakma ang alinman sa mga umiiral na phenomena sa praktikal na buhay. Siyempre, ang magnet ay walang pagbubukod.
Paano ginagamit ang mga magnet
Anong mga katangian ng magnet ang pinagtibay ng sangkatauhan? Napakalawak ng saklaw nito kung kaya't maaari lamang nating mahawakan nang maikli ang pangunahing, pinakasikat na mga device at application ng kahanga-hangang item na ito.
Ang Compass ay isang kilalang device para sa pagtukoy ng mga direksyon sa lupa. Salamat sa kanya, binibigyang daan nila ang mga sasakyang panghimpapawid at barko, transportasyon sa lupa, at mga target ng trapiko ng pedestrian. Ang mga itoAng mga device ay maaaring magnetic (uri ng pointer), ginagamit ng mga turista at topographer, o non-magnetic (radio at hydro compass).
Ang mga unang compass mula sa mga natural na magnet ay ginawa noong ika-11 siglo at ginamit sa pag-navigate. Ang kanilang pagkilos ay batay sa libreng pag-ikot sa pahalang na eroplano ng isang mahabang karayom na gawa sa magnetic na materyal, na balanse sa axis. Ang isa sa mga dulo nito ay laging nakaharap sa timog, ang isa pa - hilaga. Kaya, palagi mong tumpak na malalaman ang mga pangunahing direksyon patungkol sa mga kardinal na punto.
Mga Pangunahing Sphere
Mga field kung saan natagpuan ng mga katangian ng magnet ang kanilang pangunahing aplikasyon - radio at electrical engineering, instrumentation, automation at telemechanics. Ang mga relay, magnetic circuit, atbp. ay nakuha mula sa mga ferromagnetic na materyales. Noong 1820, natuklasan ang pag-aari ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na kumilos sa magnet needle, na pinipilit itong lumiko. Kasabay nito, isa pang pagtuklas ang ginawa - isang pares ng magkatulad na konduktor, kung saan dumadaan ang kasalukuyang ng parehong direksyon, ay may pag-aari ng kapwa atraksyon.
Dahil dito, ginawa ang isang pagpapalagay tungkol sa sanhi ng mga katangian ng magnet. Ang lahat ng gayong mga phenomena ay lumitaw na may kaugnayan sa mga alon, kabilang ang mga nagpapalipat-lipat sa loob ng mga magnetic na materyales. Ang mga modernong ideya sa agham ay ganap na naaayon sa palagay na ito.
Tungkol sa mga makina at generator
Sa batayan nito, maraming mga uri ng mga de-koryenteng motor at mga de-koryenteng generator ang nilikha, iyon ay, mga makina ng isang uri ng pag-ikot, ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay batay sa pag-convert ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya (talumpatipinag-uusapan natin ang tungkol sa mga generator) o elektrikal sa mekanikal (tungkol sa mga makina). Ang anumang generator ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng electromagnetic induction, iyon ay, ang EMF (electromotive force) ay nangyayari sa isang wire na gumagalaw sa isang magnetic field. Gumagana ang de-koryenteng motor batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng paglitaw ng puwersa sa isang wire na may kasalukuyang nakalagay sa isang transverse field.
Gamit ang lakas ng pakikipag-ugnayan ng field sa agos na dumadaan sa mga pagliko ng paikot-ikot ng kanilang mga gumagalaw na bahagi, mga device na tinatawag na magnetoelectric work. Ang isang induction electricity meter ay gumaganap bilang isang bagong malakas na AC motor na may dalawang windings. Ang conductive disk na matatagpuan sa pagitan ng mga windings ay napapailalim sa pag-ikot sa pamamagitan ng isang torque na proporsyonal sa power input.
At sa pang-araw-araw na buhay?
Pinapatakbo ng maliit na baterya, pamilyar sa lahat ang mga electric wristwatches. Ang kanilang device, salamat sa paggamit ng isang pares ng magnet, isang pares ng inductors at isang transistor, ay mas simple sa mga tuntunin ng bilang ng mga bahaging magagamit kaysa sa mga mekanikal na relo.
Electromagnetic type lock o cylinder lock na nilagyan ng magnetic elements ay lalong ginagamit. Sa kanila, ang parehong susi at ang lock ay nilagyan ng kumbinasyon na hanay. Kapag ang tamang susi ay pumasok nang maayos sa lock, ang mga panloob na elemento ng magnetic lock ay naaakit sa nais na posisyon, na nagpapahintulot na ito ay mabuksan.
Ang aparato ng mga dynamometer at isang galvanometer (isang napakasensitibong aparato kung saan sinusukat ang mahinang alon) ay batay sa pagkilos ng mga magnet. Ang mga katangian ng magnet ay natagpuan ang aplikasyon sa paggawa ng mga abrasive. Kayatinatawag na matutulis na maliliit at napakatigas na mga particle na kailangan para sa mekanikal na pagproseso (paggiling, pagpapakintab, paggapang) ng iba't ibang bagay at materyales. Sa panahon ng kanilang produksyon, ang ferrosilicon, na kinakailangan sa komposisyon ng pinaghalong, ay bahagyang naninirahan sa ilalim ng mga hurno, at bahagyang ipinakilala sa komposisyon ng nakasasakit. Kinakailangan ang mga magnet upang alisin ito mula doon.
Agham at komunikasyon
Dahil sa magnetic properties ng mga substance, may kakayahan ang agham na pag-aralan ang istruktura ng iba't ibang katawan. Masasabi lang natin ang magnetochemistry o magnetic flaw detection (paraan ng pag-detect ng mga depekto sa pamamagitan ng pag-aaral sa distortion ng magnetic field sa ilang partikular na lugar ng mga produkto).
Ginagamit din ang mga ito sa paggawa ng mga kagamitan sa microwave, mga sistema ng komunikasyon sa radyo (mga linya ng militar at komersyal), paggamot sa init, kapwa sa bahay at sa industriya ng pagkain (kilala ng lahat ang mga microwave oven). Halos imposibleng isa-isahin ang lahat ng pinakamasalimuot na teknikal na kagamitan at aplikasyon kung saan ginagamit ngayon ang magnetic properties ng mga substance sa loob ng balangkas ng isang artikulo.
Medical field
Ang larangan ng diagnostic at medikal na therapy ay walang pagbubukod. Salamat sa mga electron linear accelerators na bumubuo ng mga X-ray, isinasagawa ang therapy sa tumor, ang mga proton beam ay nabuo sa mga cyclotron o synchrotron, na may mga pakinabang kaysa sa X-ray sa lokal na direksyon at tumaas na kahusayan sa paggamot ng mga tumor sa mata at utak.
Kung tungkol sa biyolohikalagham, kahit na bago ang kalagitnaan ng huling siglo, ang mahahalagang tungkulin ng katawan ay hindi nauugnay sa pagkakaroon ng mga magnetic field. Ang siyentipikong panitikan ay paminsan-minsan ay pinupunan ng mga solong mensahe tungkol sa isa o isa pa sa kanilang mga medikal na epekto. Ngunit mula noong dekada sisenta, ang mga publikasyon tungkol sa mga biyolohikal na katangian ng magnet ay isang avalanche.
Noon at ngayon
Gayunpaman, ang mga pagtatangka na tratuhin ang mga tao gamit ito ay ginawa ng mga alchemist noong ika-16 na siglo. Nagkaroon ng maraming matagumpay na pagtatangka upang gamutin ang sakit ng ngipin, mga karamdaman sa nerbiyos, hindi pagkakatulog at maraming mga problema sa mga panloob na organo. Tila natagpuan ng magnet ang paggamit nito sa medisina nang hindi lalampas sa pag-navigate.
Sa nakalipas na kalahating siglo, malawakang ginagamit ang mga magnetic bracelet, na sikat sa mga pasyenteng may kapansanan sa presyon ng dugo. Seryosong naniniwala ang mga siyentipiko sa kakayahan ng magnet na palakihin ang resistensya ng katawan ng tao. Sa tulong ng mga electromagnetic device, natutunan nilang sukatin ang bilis ng daloy ng dugo, kumuha ng mga sample o mag-inject ng mga kinakailangang gamot mula sa mga kapsula.
Ang magnet ay nag-aalis ng maliliit na particle ng metal na nahulog sa mata. Ang pagpapatakbo ng mga de-koryenteng sensor ay batay sa pagkilos nito (alinman sa atin ay pamilyar sa pamamaraan para sa pagkuha ng electrocardiogram). Sa ating panahon, ang pakikipagtulungan ng mga physicist sa mga biologist upang pag-aralan ang pinagbabatayan ng mga mekanismo ng impluwensya ng magnetic field sa katawan ng tao ay nagiging mas malapit at mas kailangan.
Neodymium magnet: mga katangian at application
Ang Neodymium magnet ay itinuturing na may pinakamataas na epekto sa kalusugan ng tao. Binubuo sila ngneodymium, iron at boron. Ang kanilang kemikal na formula ay NdFeB. Ang pangunahing bentahe ng naturang magnet ay ang malakas na epekto ng field nito na may medyo maliit na sukat. Kaya, ang bigat ng isang magnet na may lakas na 200 gauss ay halos 1 g. Para sa paghahambing, ang isang bakal na magnet na may parehong lakas ay may timbang na humigit-kumulang 10 beses na mas malaki.
Ang isa pang hindi mapag-aalinlanganang bentahe ng mga nabanggit na magnet ay ang mahusay na katatagan at ang kakayahang mapanatili ang ninanais na mga katangian sa daan-daang taon. Sa paglipas ng isang siglo, ang isang magnet ay nawawala ang mga katangian nito nang 1%.
Paano eksaktong ginagamot ang mga neodymium magnet?
Pinapabuti nito ang sirkulasyon ng dugo, pinapatatag ang presyon ng dugo, nilalabanan ang migraine.
Ang mga katangian ng neodymium magnet ay nagsimulang gamitin para sa paggamot mga 2000 taon na ang nakakaraan. Ang mga pagbanggit ng ganitong uri ng therapy ay matatagpuan sa mga manuskrito ng sinaunang Tsina. Ang paggamot noon ay sa pamamagitan ng paglalagay ng mga magnetized na bato sa katawan ng tao.
Ang Therapy ay umiral din sa anyo ng pagkakabit nito sa katawan. Sinasabi ng alamat na utang ni Cleopatra ang kanyang mahusay na kalusugan at hindi makalupa na kagandahan sa patuloy na pagsusuot ng magnetic bandage sa kanyang ulo. Noong ika-10 siglo, inilarawan nang detalyado ng mga siyentipiko ng Persia ang kapaki-pakinabang na epekto ng mga katangian ng neodymium magnet sa katawan ng tao sa kaganapan ng pag-aalis ng pamamaga at kalamnan spasms. Ayon sa nakaligtas na katibayan noong panahong iyon, mahuhusgahan ng isa ang kanilang paggamit upang mapataas ang lakas ng kalamnan, lakas ng buto at mabawasan ang pananakit ng kasukasuan.
Mula sa lahat ng sakit…
Ang katibayan ng pagiging epektibo ng gayong epekto ay nai-publish noong 1530taon ng sikat na Swiss na doktor na si Paracelsus. Sa kanyang mga sinulat, inilarawan ng doktor ang mga mahiwagang katangian ng isang magnet na maaaring pasiglahin ang mga puwersa ng katawan at maging sanhi ng pagpapagaling sa sarili. Napakaraming sakit noong mga panahong iyon ang nagsimulang madaig gamit ang magnet.
Ang self-treatment sa tulong ng lunas na ito ay naging laganap sa USA noong mga taon pagkatapos ng digmaan (1861-1865), nang ang mga gamot ay tiyak na kulang. Ginamit ito kapwa bilang gamot at pangpawala ng sakit.
Mula noong ika-20 siglo, ang mga nakapagpapagaling na katangian ng magnet ay nakatanggap ng siyentipikong katwiran. Noong 1976, ipinakilala ng Japanese na doktor na si Nikagawa ang konsepto ng magnetic field deficiency syndrome. Ang pananaliksik ay nagtatag ng eksaktong mga sintomas nito. Binubuo ang mga ito sa kahinaan, pagkapagod, pagbaba ng pagganap at pagkagambala sa pagtulog. Mayroon ding mga migraines, joint at spinal pain, mga problema sa digestive at cardiovascular system sa anyo ng hypotension o hypertension. May kinalaman ito sa sindrom at sa larangan ng ginekolohiya, at mga pagbabago sa balat. Sa paggamit ng magnetotherapy, ang mga kundisyong ito ay maaaring maging matagumpay na ma-normalize.
Ang agham ay hindi tumitigil
Patuloy na nag-eeksperimento ang mga siyentipiko sa mga magnetic field. Ang mga eksperimento ay isinasagawa kapwa sa mga hayop at ibon, at sa bakterya. Ang mga kondisyon ng isang mahina na magnetic field ay binabawasan ang tagumpay ng mga metabolic na proseso sa mga eksperimentong ibon at daga, ang bakterya ay biglang huminto sa pagdami. Sa matagal na field deficit, ang mga nabubuhay na tissue ay sumasailalim sa hindi maibabalik na pagbabago.
Ito ay upang labanan ang lahat ng ganoong phenomena at sanhi ngAng magnetotherapy bilang tulad ay ginagamit ng mga ito na may maraming mga negatibong kahihinatnan. Tila sa kasalukuyan ang lahat ng mga kapaki-pakinabang na katangian ng mga magnet ay hindi pa sapat na pinag-aralan. Ang mga doktor ay may maraming kawili-wiling pagtuklas at mga bagong pag-unlad sa hinaharap.
