Magnetic: Iùl coileanta air feachd magnetach agus raointean

le Joost Nusselder | Ùraichte air:  An t-Ògmhios 20, 2022
Is toil leam a bhith a ’cruthachadh susbaint an-asgaidh làn mholaidhean airson mo luchd-leughaidh, thusa. Cha ghabh mi taic-airgid pàighte, is e mo bheachd fhìn a th ’ann, ach ma tha mo mholaidhean feumail dhut agus ma cheannaicheas tu rudeigin a thogras tu tro aon de na ceanglaichean agam, b’ urrainn dhomh coimisean a chosnadh gun chosgais a bharrachd dhut. Ionnsaich barrachd

Is e clas de dh’ uinneanan fiosaigeach a th’ ann am magnetachd a tha air am meadhanachadh le raointean magnetach. Bidh sruthan dealain agus na h-amannan magnetach bunaiteach de ghràineanan bunasach ag adhbhrachadh raon magnetach, a bhios ag obair air sruthan eile agus amannan magnetach.

Tha buaidh air a h-uile stuth gu ìre le raon magnetach. Tha a’ bhuaidh as eòlaiche air magnets maireannach, aig a bheil amannan magnetach leantainneach air adhbhrachadh le ferromagneism.

Dè a th 'ann an magnetach

Cumhachd Feachd Magnetic

Is e feachd magnetach an fheachd a thèid a chuir air mìrean fo chasaid a tha a’ gluasad ann an raon magnetach. Is e feachd a th’ ann a tha ceart-cheàrnach ri luaths a’ mhàthar fo chasaid agus an raon magnetach. Tha an fhorsa seo air a mhìneachadh le co-aontar feachd Lorentz, a tha ag ràdh gu bheil an fheachd (F) a tha ag obair air cosgais (q) a’ gluasad le luaths (v) ann an raon magnetach (B) air a thoirt seachad leis a’ cho-aontar F = qvBsinθ, far a bheil θ Is e seo an ceàrn eadar astar an luchd agus an raon magnetach.

Ciamar a tha Feachd Magnetic co-cheangailte ri sruth dealain?

Tha dlùth cheangal aig feachd magnetach ri sruth dealain. Nuair a bhios sruth dealain a’ sruthadh tro uèir, cruthaichidh e raon magnetach timcheall air an uèir. Faodaidh an raon magnetach seo feachd a chuir air nithean eile a tha an làthair. Tha meud agus stiùireadh an fhorsa an urra ri neart agus stiùireadh an raoin magnetach.

Dè na stuthan a tha fo bhuaidh Feachd Magnetic?

Faodaidh feachd magnetach buaidh a thoirt air àireamh mhòr de stuthan, nam measg:

  • Stuthan magnetach leithid iarann, stàilinn, agus nicil
  • Giùlain stuthan leithid copar agus aluminium
  • Eactronan gluasadach ann an stiùiriche
  • Mìrean air an luchdachadh ann am plasma

Eisimpleirean de Fheachd Magnetic ann an Gnìomh

Tha cuid de na h-eisimpleirean de fhorsa magnetach ann an gnìomh a’ toirt a-steach:

  • Magnets a 'tàladh no a' cur às dha chèile
  • Stiogairean a chumas ri fuaradair no doras leis gu bheil magnet air a chuir orra
  • Slat stàilinn ga slaodadh a dh’ionnsaigh magnet làidir
  • Uèir a tha a’ giùlan sruth dealain ga slaodadh sìos ann an raon magnetach
  • Gluasad seasmhach snàthad combaist mar thoradh air raon magnetach na Talmhainn

Ciamar a tha Feachd Magnetic air a mhìneachadh?

Thathas a’ toirt iomradh air feachd magnetach a’ cleachdadh aonadan de newtons (N) agus teslas (T). Is e an Tesla an aonad de neart achadh magnetach, agus tha e air a mhìneachadh mar an fheachd a tha ag obair air uèir a’ giùlan sruth aon ampere air a chuir ann an raon magnetach èideadh de aon tesla. Tha an fheachd magnetach a tha ag obair air nì co-ionann ri toradh neart an raoin magnetach agus cosgais an nì.

Dè an seòrsa raointean a tha co-cheangailte ri feachd magnetach?

Tha feachd magnetach co-cheangailte ri raointean electromagnetic. Tha raon electromagnetic na sheòrsa de raon a tha air a chruthachadh le làthaireachd chosgaisean is sruthan dealain. Tha an raon magnetach mar aon phàirt den raon electromagnetic, agus tha e air a chruthachadh le gluasad chosgaisean dealain.

Am bi a h-uile nì a’ faighinn eòlas air feachd magnetach?

Chan eil a h-uile nì a’ faighinn eòlas air feachd magnetach. Is e dìreach nithean aig a bheil cosgais lom no a tha a’ giùlan sruth dealain a gheibh eòlas air feachd magnetach. Cha bhith cumhachd magnetach aig nithean aig nach eil cosgais lom agus nach eil a’ giùlan sruth dealain.

Dè an dàimh a tha eadar feachd magnetach agus giùlan uachdar?

Nuair a thèid uachdar giùlain a chuir ann an raon magnetach, gheibh na dealanan san uachdar feachd mar thoradh air an raon magnetach. Bheir am feachd seo air na dealanan gluasad, a chruthaicheas sruth san uachdar. Cruthaichidh an sruth, an uair sin, raon magnetach a nì eadar-obrachadh leis an raon magnetach tùsail, a bheir air an uachdar eòlas fhaighinn air feachd.

Dè an Dàimh a tha eadar Feachd Magnetic agus Meud Luas Rud?

Tha an fheachd magnetach a tha ag obair air nì co-rèireach ri meud astar an nì. Mar as luaithe a ghluaiseas nì, is ann as làidire a bhios an fheachd magnetach.

Eachdraidh iongantach magnets

  • Tha am facal “magnet” a’ tighinn bhon fhacal Laideann “magnes,” a tha a’ toirt iomradh air seòrsa sònraichte de chreig a lorgar anns an Tuirc air Beinn Ida.
  • Lorg na seann chlachan-loidhnichean Sìonach, a tha nan magnets nàdarra air an dèanamh le iarann ​​ocsaid, o chionn còrr is 2,000 bliadhna.
  • Dhaingnich an neach-saidheans Sasannach Uilleam Gilbert beachdan na bu thràithe mu fheartan magnets aig deireadh an 16mh linn, a’ toirt a-steach pòlaichean magnetach a bhith ann.
  • Lorg an neach-saidheans Duitseach Christian Oersted an dàimh eadar dealan agus magnetachd ann an 1820.
  • Leudaich am fiosaig Frangach Andre Ampere air obair Oersted, a 'sgrùdadh a' cheangail eadar dealan agus magnetachd agus a 'leasachadh bun-bheachd an raoin magnetach.

Leasachadh Magnets Maireannach

  • Anns na bliadhnaichean tràtha de magnetachd, bha ùidh aig luchd-rannsachaidh ann a bhith a’ dèanamh magnets nas làidire agus nas cumhachdaiche.
  • Anns na 1930n, leasaich luchd-rannsachaidh aig Sumitomo alloy de iarann, alùmanum, agus nicil a chruthaich magnet le dùmhlachd lùth nas àirde na stuth sam bith roimhe.
  • Anns na 1980n, thug luchd-rannsachaidh aig Acadamaidh nan Saidheansan ann am Moscow a-steach seòrsa ùr de magnet air a dhèanamh de stuth neodymium, iarann, agus boron (NdFeB), a tha mar an magnet as làidire a tha ri fhaighinn gu teicneòlach an-diugh.
  • Faodaidh magnets ùr-nodha raointean magnetach a thoirt gu buil le neartan suas ri 52 mega-Gauss-oersteds (MGOe), a tha fìor mhòr an taca ris an 0.5 MGOe a chaidh a dhèanamh le lodestones.

Dleastanas magnets ann an cinneasachadh lùtha

  • Tha pàirt deatamach aig magnets ann an gineadh dealain, gu sònraichte ann a bhith a’ dèanamh cumhachd bho roth-uidheaman gaoithe agus damaichean dealan-uisge.
  • Bidh magnets cuideachd air an cleachdadh ann an motaran dealain, a lorgar anns a h-uile càil bho chàraichean gu innealan taighe.
  • Tha an ùidh ann an magnets ag èirigh bhon chomas aca raon magnetach a dhèanamh, a dh'fhaodar a chleachdadh gus cumhachd dealain a ghineadh.

Magnets san àm ri teachd

  • Tha luchd-saidheans a’ sgrùdadh stuthan ùra agus leasachaidhean ann am magnetachd, a’ toirt a-steach cleachdadh mheatailtean talmhainn tearc agus aloidhean.
  • Is e seòrsa ùr de magnet a th’ anns an neo magnet a tha nas làidire na magnet sam bith a bh ’ann roimhe agus aig a bheil comas air raon magnetachd ath-nuadhachadh.
  • Mar a tha ar tuigse air magnets a’ sìor leudachadh, bidh àite a tha a’ sìor fhàs cudromach aca ann an comainn adhartach teicneòlach.

A’ sgrùdadh saoghal inntinneach Magnetism

Tha magnetachd na sheilbh a tha aig cuid de stuthan, a leigeas leotha stuthan eile a thàladh no a chuir air ais. Am measg nan seòrsaichean magnetachd tha:

  • Diamagnetism: Tha an seòrsa magnetachd seo an làthair anns a h-uile stuth agus air adhbhrachadh le gluasad dealanan anns an stuth. Nuair a thèid stuth a chuir ann an raon magnetach, cruthaichidh na dealanan san stuth sruth dealain a chuireas an aghaidh an raon magnetach. Tha seo mar thoradh air droch bhuaidh ath-bhualadh, rud nach eil follaiseach mar as trice.
  • Paramagnetism: Tha an seòrsa magnetachd seo cuideachd an làthair anns a h-uile stuth, ach tha e tòrr nas laige na diamagnetism. Ann an stuthan paramagnetic, chan eil amannan magnetach nan dealanan air an co-thaobhadh, ach faodaidh iad a bhith air an co-thaobhadh le raon magnetach taobh a-muigh. Tha seo ag adhbhrachadh gu bheil an stuth air a tharraing gu lag don raon magnetach.
  • Ferromagnetism: Is e an seòrsa magnetachd seo an fheadhainn as eòlaiche agus is e sin a bhios a ’mhòr-chuid a’ smaoineachadh nuair a chluinneas iad am facal “magnet.” Tha stuthan ferromagnetic air an tàladh gu làidir gu magnets agus faodaidh iad na feartan magnetach aca a chumail eadhon às deidh an raon magnetach a-muigh a thoirt air falbh. Tha seo air sgàth gu bheil na h-amannan magnetach de na dealanan anns an stuth ceangailte san aon taobh, a’ toirt a-mach raon magnetach làidir.

An Saidheans air cùlaibh Magnetism

Tha magnetachd air a thoirt gu buil le bhith a’ gluasad chosgaisean dealain, leithid dealanan, ann an stuth. Faodar an raon magnetach a thig gu buil leis na cosgaisean sin a mhìneachadh mar sheata de loidhnichean a tha a’ cruthachadh raon magnetach. Bidh neart an raoin magnetach ag atharrachadh a rèir an àireamh de chosgaisean a tha an làthair agus an ìre gu bheil iad air an aon rèir.

Tha pàirt aig structar stuth anns na feartan magnetach aige. Ann an stuthan ferromagnetic, mar eisimpleir, tha amannan magnetach nam moileciuilean air an co-thaobhadh san aon taobh, a’ toirt a-mach raon magnetach làidir. Ann an stuthan diamagnetic, tha na h-amannan magnetach air an stiùireadh air thuaiream, a ’leantainn gu buaidh ath-bhualadh lag.

Cudromachd Tuigse Magnetism

Tha magnetachd na sheilbh chudromach de chùis aig a bheil mòran thagraidhean practaigeach. Am measg cuid de na dòighean anns a bheilear a’ cleachdadh magnetachd tha:

  • Motaran dealain agus gineadairean: Bidh na h-innealan sin a’ cleachdadh raointean magnetach gus gluasad a dhèanamh no dealan a ghineadh.
  • Stòradh magnetach: Bithear a’ cleachdadh raointean magnetach gus dàta a stòradh air draibhearan cruaidh agus seòrsachan eile de mheadhanan stòraidh magnetach.
  • Ìomhaighean meidigeach: Bidh ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach (MRI) a’ cleachdadh raointean magnetach gus ìomhaighean mionaideach den bhodhaig a thoirt gu buil.
  • Levitation magnetach: Faodar raointean magnetach a chleachdadh gus stuthan a thogail, aig a bheil tagraidhean ann an còmhdhail agus saothrachadh.

Tha tuigse air magnetachd cuideachd cudromach dha luchd-saidheans agus innleadairean a bhios ag obair le stuthan. Le bhith a’ tuigsinn feartan magnetach stuth, is urrainn dhaibh stuthan a dhealbhadh le feartan magnetach sònraichte airson diofar thagraidhean.

A’ sgrùdadh nan raointean magnetach ann an stuthan

Tha neart raon magnetach air a mhìneachadh ann an aonadan ampere gach meatair (A / m). Tha dian an raoin magnetach co-cheangailte ri dùmhlachd an flux magnetach, is e sin an àireamh de loidhnichean achaidh magnetach a tha a’ dol tro raon sònraichte. Tha stiùireadh an raoin magnetach air a mhìneachadh le vectar, a tha a’ comharrachadh stiùir an fheachd magnetach air cosgais adhartach a tha a’ gluasad san raon.

Dleastanas luchd-stiùiridh ann an raointean magnetach

Faodaidh raointean magnetach buaidh a thoirt air stuthan a bhios a’ giùlan dealan, leithid copar no alùmanum. Nuair a bhios sruth dealain a’ sruthadh tro stiùiriche, thèid raon magnetach a thoirt a-mach a tha ceart-cheàrnach ri stiùir an t-srutha. Canar an riaghailt air an làimh dheis ris an seo, far a bheil an òrdag a’ comharrachadh stiùir an t-sruth srutha, agus na corragan a’ lùbadh a-steach don raon magnetach.

Na seòrsaichean sònraichte de stuthan magnetach

Tha dà sheòrsa sònraichte de stuthan magnetach ann: ferromagnetic agus paramagnetic. Tha raon magnetach làidir aig stuthan ferromagnetic, leithid iarann, nicil, agus cobalt, agus faodar an magnetachadh. Tha raon magnetach lag aig stuthan paramagnetic, leithid alùmanum agus platanam, agus chan eil iad furasta an magnetachadh.

An Electromagnet: inneal cumhachdach air a stiùireadh le dealan

Is e seòrsa de magnet a th’ ann an electromagnet a thèid a chruthachadh le bhith a’ ruith sruth dealain tro uèir. Mar as trice bidh an uèir air a phasgadh timcheall air cridhe air a dhèanamh le iarann ​​​​no stuth magnetach eile. Is e am prionnsapal air cùl electromagnet nuair a bhios sruth dealain a’ sruthadh tro uèir, bidh e a’ cruthachadh raon magnetach timcheall air an uèir. Le bhith a’ pacadh an uèir a-steach do choil, tha an raon magnetach air a neartachadh, agus tha an magnet a thig às a sin tòrr nas làidire na magnet maireannach cunbhalach.

Ciamar a tha Electromagnets air an riaghladh?

Tha e furasta smachd a chumail air neart electromagnet le bhith ag atharrachadh na tha de shruth dealain a’ sruthadh troimhe. Le bhith ag àrdachadh no a’ lughdachadh na tha de shruth, faodar an raon magnetach a lagachadh no a neartachadh. Faodar eadhon pòlaichean electromagnet a thionndadh air ais le bhith a’ tionndadh sruth an dealain air ais. Tha seo a’ dèanamh electromagnets glè fheumail ann an raon farsaing de thagraidhean.

Dè a th’ ann an cuid de dheuchainnean spòrsail le electromagnets?

Ma tha ùidh agad anns an saidheans air cùl electromagnets, tha mòran dheuchainnean spòrsail ann as urrainn dhut feuchainn aig an taigh. Seo beagan bheachdan:

  • Cruthaich electromagnet sìmplidh le bhith a 'pasgadh uèir timcheall air tairn agus ga cheangal ri bataraidh. Faic cia mheud criomag pàipeir as urrainn dhut a thogail leis an electromagnet agad.
  • Tog motair sìmplidh a’ cleachdadh electromagnet agus bataraidh. Le bhith a’ tionndadh polarity a’ bhataraidh, faodaidh tu toirt air an motair snìomh an taobh eile.
  • Cleachd electromagnet gus gineadair sìmplidh a chruthachadh. Le bhith a’ snìomh coil uèir taobh a-staigh raon magnetach, faodaidh tu beagan dealain a ghineadh.

Gu h-iomlan, tha e feumail gu bheil electromagnets ann leis gu bheil e furasta smachd a chumail air le dealan, ga fhàgail na phàirt deatamach ann an iomadh inneal agus tagradh.

Dipoles Magnetic: Na Blocaichean Togail Magnetism

Is e dipoles magnetach na blocaichean togail bunaiteach de magnetachd. Is iadsan an aonad magnetachd as lugha agus tha iad air an dèanamh suas de magnets beaga ris an canar dealanan. Tha na dealanan sin an làthair ann am moileciuilean stuth agus tha comas aca raon magnetach a chruthachadh. Is e dìreach lùb de shruth a th’ ann an dipole magnetach a tha air a dhèanamh suas de chosgaisean dearbhach is àicheil.

Gnìomh Dipoles Magnetic

Tha pàirt gnìomhach aig dipoles magnetach ann an structar agus gnìomh mòran de choimeasgaidhean. Tha iad gu cumanta an làthair anns an uèir àbhaisteach agus cuairt, agus tha an làthaireachd ceangailte gu dìreach ri neart an raoin magnetach. Tha neart an raon magnetach air a thoirt seachad leis an raon den lùb agus an sruth a tha a’ sruthadh troimhe.

Cho cudromach sa tha Dipoles Magnetic ann an Saidheans Meidigeach

Tha dipoles magnetach air leth cudromach ann an saidheans meidigeach. Tha iad air an cleachdadh gus magnets beaga bìodach a chruthachadh a ghabhas cleachdadh gus diofar thinneasan meidigeach a dhearbhadh agus a làimhseachadh. Canar ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach (MRI) ri cleachdadh dipoles magnetach ann an saidheans meidigeach. Tha MRI na dhòigh meidigeach làidir agus sàbhailte a bhios a’ cleachdadh dipoles magnetach gus ìomhaighean de bhroinn a’ chuirp a chruthachadh.

Co-dhùnadh

Mar sin, tha magnetach a’ ciallachadh rudeigin a tharraingeas no a chuireas às do magnet. Is e feachd a th’ ann a tha co-cheangailte ri dealan agus magnetachd. Faodaidh tu a chleachdadh airson rudan a chumail air frids no gus combaist a dhèanamh gu tuath. Mar sin, na biodh eagal ort a chleachdadh! Chan eil e cho iom-fhillte mar a tha e coltach. Dìreach cuimhnich air na riaghailtean agus bidh thu gu math.

Is mise Joost Nusselder, a stèidhich Tools Doctor, margaidheachd susbaint, agus athair. Is toil leam a bhith a’ feuchainn uidheamachd ùr, agus còmhla ris an sgioba agam tha mi air a bhith a’ cruthachadh artaigilean blog domhainn bho 2016 gus leughadairean dìleas a chuideachadh le innealan & molaidhean ciùird.