Magnit: Magnit kuch va maydonlar bo'yicha to'liq qo'llanma

Magnitizm - bu magnit maydonlar vositasida bo'lgan jismoniy hodisalar sinfidir. Elektr toklari va elementar zarrachalarning asosiy magnit momentlari boshqa oqimlar va magnit momentlarga ta'sir qiluvchi magnit maydonni keltirib chiqaradi.

Barcha materiallar ma'lum darajada magnit maydon ta'sirida. Eng tanish ta'sir ferromagnetizmdan kelib chiqadigan doimiy magnit momentlarga ega bo'lgan doimiy magnitlarga ta'sir qiladi.

Magnit kuchning kuchi

Magnit kuch - bu magnit maydonda harakatlanadigan zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiladigan kuch. Bu zaryadlangan zarracha va magnit maydon tezligiga perpendikulyar bo'lgan kuchdir. Bu kuch Lorents kuch tenglamasi bilan tavsiflanadi, unda magnit maydonda (B) tezlik bilan (v) harakatlanuvchi zaryadga (q) ta’sir etuvchi kuch (F) F = qvBsinth tenglamasi bilan ifodalanadi, bu yerda th. zaryad tezligi va magnit maydon orasidagi burchakdir.

Magnit kuchning elektr toki bilan qanday bog'liqligi bor?

Magnit kuch elektr toki bilan chambarchas bog'liq. Elektr toki sim orqali o'tganda, u sim atrofida magnit maydon hosil qiladi. Bu magnit maydon uning mavjudligida boshqa jismlarga kuch ta'sir qilishi mumkin. Kuchning kattaligi va yo'nalishi magnit maydonning kuchi va yo'nalishiga bog'liq.

Magnit kuch qanday materiallarga ta'sir qiladi?

Magnit kuch ko'p miqdordagi materiallarga ta'sir qilishi mumkin, jumladan:

• Temir, po'lat va nikel kabi magnit materiallar
• Mis va alyuminiy kabi o'tkazuvchi materiallar
• Supero'tkazuvchilardagi mobil elektronlar
• Plazmadagi zaryadlangan zarralar

Harakatdagi magnit kuchga misollar

Harakatdagi magnit kuchning ba'zi misollari:

• Magnitlar bir-birini tortadi yoki qaytaradi
• Sovutgich yoki eshikka yopishtiruvchi stikerlar, chunki ular magnit bilan jihozlangan
• Po'latdan yasalgan tayoq kuchli magnit tomon tortilmoqda
• Elektr tokini olib yuruvchi sim magnit maydonda burilib ketmoqda
• Yerning magnit maydoni tufayli kompas ignasining barqaror harakati

Magnit kuch qanday tavsiflanadi?

Magnit kuch Nyuton (N) va tesla (T) birliklari yordamida tasvirlangan. Tesla magnit maydon kuchining birligi bo'lib, u bir teslaning yagona magnit maydoniga joylashtirilgan bir amperlik oqim o'tkazuvchi simga ta'sir qiluvchi kuch sifatida aniqlanadi. Jismga ta'sir qiluvchi magnit kuch magnit maydon kuchi va jismning zaryadining ko'paytmasiga teng.

Magnit kuchga qanday turdagi maydonlar bog'liq?

Magnit kuch elektromagnit maydonlar bilan bog'liq. Elektromagnit maydon - bu elektr zaryadlari va oqimlarining mavjudligi natijasida hosil bo'lgan maydon turi. Magnit maydon elektromagnit maydonning tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, u elektr zaryadlarining harakati natijasida hosil bo'ladi.

Barcha jismlar magnit kuchini boshdan kechiradimi?

Hamma jismlar magnit kuchga ega emas. Faqat aniq zaryadga ega bo'lgan yoki elektr tokini olib yuradigan jismlar magnit kuchga ega bo'ladi. Aniq zaryadga ega bo'lmagan va elektr tokini o'tkazmaydigan jismlar magnit kuchga ega bo'lmaydi.

Magnit kuch va o'tkazuvchan yuzalar o'rtasidagi bog'liqlik qanday?

How to strip wire fast

Share

Watch on

O'tkazuvchi sirt magnit maydonga joylashtirilganda, sirtdagi elektronlar magnit maydon tufayli kuchga ega bo'ladi. Bu kuch elektronlarning harakatlanishiga olib keladi, bu esa sirtda oqim hosil qiladi. Oqim, o'z navbatida, asl magnit maydon bilan o'zaro ta'sir qiladigan magnit maydon hosil qiladi, bu esa sirtni kuchga ega bo'lishiga olib keladi.

Magnit kuch va jism tezligining kattaligi o'rtasida qanday bog'liqlik bor?

Jismga ta'sir etuvchi magnit kuch jismning tezligining kattaligiga proportsionaldir. Jism qanchalik tez harakatlansa, magnit kuchi shunchalik kuchli bo'ladi.

Magnitlarning ajoyib tarixi

• "Magnit" so'zi lotincha "magnes" so'zidan kelib chiqqan bo'lib, Turkiyada Ida tog'ida joylashgan jinslarning maxsus turiga ishora qiladi.
• Qadimgi xitoyliklar 2,000 yil oldin temir oksididan yasalgan tabiiy magnit bo'lgan lodestonesni topdilar.
• Ingliz olimi Uilyam Gilbert 16-asr oxirida magnitlarning xususiyatlari, jumladan, magnit qutblarning mavjudligi haqidagi oldingi kuzatuvlarini tasdiqladi.
• Gollandiyalik olim Kristian Ersted 1820 yilda elektr va magnitlanish o'rtasidagi bog'liqlikni kashf etdi.
• Frantsuz fizigi Andre Amper Oersted ishini kengaytirib, elektr va magnitlanish o'rtasidagi munosabatni o'rgandi va magnit maydon tushunchasini ishlab chiqdi.

Doimiy magnitlarning rivojlanishi

• Magnitizmning dastlabki yillarida tadqiqotchilar kuchliroq va kuchli magnitlarni ishlab chiqarishga qiziqish bildirishgan.
• 1930-yillarda Sumitomo tadqiqotchilari temir, alyuminiy va nikel qotishmasini ishlab chiqdilar, bu har qanday oldingi materiallarga qaraganda yuqori energiya zichligiga ega magnit hosil qildi.
• 1980-yillarda Moskvadagi Fanlar akademiyasining tadqiqotchilari bugungi kunda texnologik jihatdan mavjud bo'lgan eng kuchli magnit bo'lgan neodimiy, temir va bor (NdFeB) birikmasidan tayyorlangan yangi turdagi magnitni taqdim etdilar.
• Zamonaviy magnitlar 52 mega-Gauss-oersteds (MGOe) gacha bo'lgan kuchli magnit maydonlarni ishlab chiqarishi mumkin, bu lodestones tomonidan ishlab chiqarilgan 0.5 MGOe bilan solishtirganda juda katta.

Magnitlarning energiya ishlab chiqarishdagi roli

• Magnitlar elektr energiyasini ishlab chiqarishda, ayniqsa shamol turbinalari va gidroelektr to'g'onlaridan energiya ishlab chiqarishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.
• Magnitlar elektr motorlarida ham qo'llaniladi, ular avtomobillardan tortib maishiy texnikagacha bo'lgan hamma narsada mavjud.
• Magnitlarga bo'lgan qiziqish ularning magnit maydon hosil qilish qobiliyatidan kelib chiqadi, bu elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.

Magnitlarning kelajagi

• Olimlar magnetizm sohasidagi yangi materiallar va ishlanmalarni, jumladan, noyob tuproq metallari va qotishmalaridan foydalanishni o'rganmoqda.
• Neo magnit - bu har qanday oldingi magnitdan kuchliroq va magnitlanish maydonini inqilob qilish potentsialiga ega bo'lgan yangi magnit turi.
• Magnitlar haqidagi tushunchamiz kengayishda davom etar ekan, ular texnologik jihatdan rivojlangan jamiyatlarda tobora muhim rol o'ynaydi.

Magnitizmning maftunkor dunyosini o'rganish

Magnitizm ma'lum materiallarga ega bo'lgan xususiyatdir, bu ularga boshqa materiallarni jalb qilish yoki qaytarish imkonini beradi. Magnitlanish turlariga quyidagilar kiradi:

• Diamagnetizm: Ushbu turdagi magnitlanish barcha materiallarda mavjud va materialdagi elektronlarning harakatidan kelib chiqadi. Material magnit maydonga joylashtirilganda, materialdagi elektronlar magnit maydonga qarama-qarshi bo'lgan elektr tokini hosil qiladi. Bu odatda sezilmaydigan zaif repulsiya ta'siriga olib keladi.

• Paramagnetizm: Ushbu turdagi magnitlanish barcha materiallarda ham mavjud, ammo u diamagnetizmdan ancha zaifdir. Paramagnit materiallarda elektronlarning magnit momentlari tekislanmaydi, lekin ular tashqi magnit maydon tomonidan tekislanishi mumkin. Bu materialning magnit maydoniga zaif tortilishiga olib keladi.

• Ferromagnitizm: Magnitlanishning bu turi eng tanish va ko'pchilik "magnit" so'zini eshitganida nimani o'ylaydi. Ferromagnit materiallar magnitlarga kuchli tortiladi va tashqi magnit maydon olib tashlanganidan keyin ham magnit xususiyatlarini saqlab qolishi mumkin. Buning sababi shundaki, materialdagi elektronlarning magnit momentlari bir xil yo'nalishda tekislanadi va kuchli magnit maydon hosil qiladi.

Magnitizm orqasidagi fan

Magnitizm materialdagi elektronlar kabi elektr zaryadlarining harakati natijasida hosil bo'ladi. Ushbu zaryadlar tomonidan ishlab chiqarilgan magnit maydon magnit maydonni tashkil etuvchi chiziqlar to'plami sifatida tavsiflanishi mumkin. Magnit maydonning kuchi mavjud zaryadlar soniga va ularning hizalanish darajasiga qarab o'zgaradi.

Materialning tuzilishi uning magnit xususiyatlarida ham rol o'ynaydi. Ferromagnit materiallarda, masalan, molekulalarning magnit momentlari bir xil yo'nalishda tekislanadi va kuchli magnit maydon hosil qiladi. Diamagnit materiallarda magnit momentlar tasodifiy yo'naltirilgan bo'lib, zaif itarish ta'siriga olib keladi.

Magnitizmni tushunishning ahamiyati

Magnitizm materiyaning muhim xususiyati bo'lib, ko'plab amaliy qo'llanmalarga ega. Magnitizmdan foydalanishning ba'zi usullari quyidagilardan iborat:

• Elektr dvigatellari va generatorlari: Ushbu qurilmalar harakat yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun magnit maydonlardan foydalanadi.

• Magnit saqlash: Magnit maydonlar qattiq disklarda va boshqa turdagi magnit saqlash vositalarida ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi.

• Tibbiy ko'rish: Magnit-rezonans tomografiya (MRI) tananing batafsil tasvirlarini ishlab chiqarish uchun magnit maydonlardan foydalanadi.

• Magnit levitatsiya: Magnit maydonlar transport va ishlab chiqarishda qo'llaniladigan ob'ektlarni ko'tarish uchun ishlatilishi mumkin.

Magnitizmni tushunish materiallar bilan ishlaydigan olimlar va muhandislar uchun ham muhimdir. Materialning magnit xususiyatlarini tushunib, ular turli xil ilovalar uchun o'ziga xos magnit xususiyatlarga ega materiallarni loyihalashlari mumkin.

Materiallardagi magnit maydonlarni o'rganish

Magnit maydonning kuchi har bir metrga (A/m) amper birliklarida aniqlanadi. Magnit maydonning intensivligi magnit oqimining zichligi bilan bog'liq bo'lib, ma'lum bir maydondan o'tadigan magnit maydon chiziqlarining soni. Magnit maydonning yo'nalishi vektor bilan belgilanadi, u maydonda harakatlanadigan musbat zaryadga magnit kuchning yo'nalishini ko'rsatadi.

Magnit maydonlarda o'tkazgichlarning roli

Elektr tokini o'tkazadigan materiallar, masalan, mis yoki alyuminiy, magnit maydonlar ta'siriga tushishi mumkin. Elektr toki o'tkazgich orqali o'tganda, oqim oqimining yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan magnit maydon hosil bo'ladi. Bu o'ng qo'l qoidasi sifatida tanilgan, bu erda bosh barmog'i oqim oqimi yo'nalishiga ishora qiladi va barmoqlar magnit maydon yo'nalishi bo'yicha egiladi.

Magnit materiallarning o'ziga xos turlari

Magnit materiallarning ikkita o'ziga xos turi mavjud: ferromagnit va paramagnit. Temir, nikel va kobalt kabi ferromagnit materiallar kuchli magnit maydonga ega va magnitlanishi mumkin. Alyuminiy va platina kabi paramagnit materiallar zaif magnit maydonga ega va ular osongina magnitlanmaydi.

Elektromagnit: Elektr bilan boshqariladigan kuchli qurilma

Elektromagnit - bu sim orqali elektr tokini o'tkazish orqali yaratilgan magnitning bir turi. Tel odatda temir yoki boshqa magnit materialdan yasalgan yadroga o'raladi. Elektromagnitning printsipi shundaki, elektr toki sim orqali o'tganda, u sim atrofida magnit maydon hosil qiladi. Simni lasanga o'rash orqali magnit maydon kuchayadi va hosil bo'lgan magnit oddiy doimiy magnitdan ancha kuchliroqdir.

Elektromagnitlar qanday boshqariladi?

Elektromagnitning kuchini u orqali o'tadigan elektr toki miqdorini o'zgartirish orqali osongina boshqarish mumkin. Oqim miqdorini oshirish yoki kamaytirish orqali magnit maydonni zaiflashtirish yoki kuchaytirish mumkin. Elektromagnitning qutblarini hatto elektr oqimini teskari o'zgartirish orqali qaytarish mumkin. Bu elektromagnitlarni keng doiradagi ilovalarda juda foydali qiladi.

Elektromagnit bilan qanday qiziqarli tajribalar bor?

Agar siz elektromagnitlarning ilm-faniga qiziqsangiz, uyda sinab ko'rishingiz mumkin bo'lgan ko'plab qiziqarli tajribalar mavjud. Mana bir nechta fikrlar:

• Tirnoq atrofida simni o'rash va uni batareyaga ulash orqali oddiy elektromagnit yarating. Elektromagnitingiz bilan qancha qog'oz qisqichi olishingiz mumkinligini ko'ring.
• Elektromagnit va akkumulyator yordamida oddiy motorni yarating. Batareyaning polaritesini aylantirib, siz motorni teskari yo'nalishda aylantirishingiz mumkin.
• Oddiy generatorni yaratish uchun elektromagnitdan foydalaning. Magnit maydon ichida simni aylantirib, siz oz miqdorda elektr energiyasini ishlab chiqarishingiz mumkin.

Umuman olganda, elektromagnitlarning mavjudligi uning foydaliligi bilan bog'liq, chunki u elektr toki bilan osongina boshqarilishi mumkin, bu uni ko'plab qurilmalar va ilovalarda muhim tarkibiy qismga aylantiradi.

Magnit dipollar: magnitlanishning qurilish bloklari

Magnit dipollar magnitlanishning asosiy qurilish bloklari hisoblanadi. Ular magnitlanishning eng kichik birligi bo'lib, elektronlar deb ataladigan mayda magnitlardan iborat. Ushbu elektronlar materialning molekulalarida mavjud va magnit maydon hosil qilish qobiliyatiga ega. Magnit dipol oddiygina musbat va manfiy zaryadlardan tashkil topgan oqim halqasidir.

Magnit dipollarning vazifasi

Magnit dipollar ko'plab birikmalarning tuzilishi va funktsiyasida faol rol o'ynaydi. Ular odatda odatiy sim va kontaktlarning zanglashiga olib keladi va ularning mavjudligi magnit maydon kuchiga bevosita bog'liq. Magnit maydon kuchi halqaning maydoni va u orqali o'tadigan oqim bilan belgilanadi.

Magnit dipollarning tibbiyot fanidagi ahamiyati

Magnit dipollar tibbiyot fanida katta ahamiyatga ega. Ular turli xil tibbiy sharoitlarni tashxislash va davolash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kichik magnitlarni yaratish uchun ishlatiladi. Tibbiyot fanida magnit dipollardan foydalanish magnit-rezonans tomografiya (MRI) deb ataladi. MRI - bu tananing ichki tasvirlarini yaratish uchun magnit dipollardan foydalanadigan sog'lom va xavfsiz tibbiy texnika.

Xulosa

Shunday qilib, magnit magnitni o'ziga tortadigan yoki qaytaradigan narsani anglatadi. Bu elektr va magnitlanish bilan bog'liq bo'lgan kuch. Siz undan narsalarni muzlatgichda saqlash yoki shimolga kompas nuqtasini qilish uchun foydalanishingiz mumkin. Shuning uchun uni ishlatishdan qo'rqmang! Bu ko'rinadigan darajada murakkab emas. Faqat qoidalarni eslang va siz yaxshi bo'lasiz.

Men Joost Nusselderman, Tools Doctor asoschisi, kontent sotuvchisi va otam. Men yangi jihozlarni sinab ko'rishni yaxshi ko'raman va jamoam bilan birgalikda 2016 yildan beri sodiq o'quvchilarga asboblar va hunarmandchilik bo'yicha maslahatlar bilan yordam berish uchun chuqur blog maqolalarini yarataman.