Video: Monster magnet meets blood... 2024
Magneter er materialer, der producerer magnetiske felter, der tiltrækker specifikke metaller. Hver magnet har en nord og en sydpol. Modsatte poler tiltrækker, mens polakkerne afviser.
Mens de fleste magneter er lavet af metaller og metallegeringer, har forskere udtænkt måder at skabe magneter på fra kompositmaterialer, såsom magnetiske polymerer.
Hvad skaber magnetisme?
Magnetisme i metaller er skabt af den ujævne fordeling af elektroner i atomer af visse metalelementer.
Den uregelmæssige rotation og bevægelse forårsaget af denne ujævne fordeling af elektroner skifter ladningen inde i atomet frem og tilbage, hvilket skaber magnetiske dipoler.
Når magnetiske dipoler justerer de skaber et magnetisk domæne, et lokaliseret magnetisk område, der har en nord og en sydpol.
I magnetiserede materialer står magnetiske domæner i forskellige retninger og afbryder hinanden. I magnetiserede materialer er de fleste af disse domæner justeret og peger i samme retning, hvilket skaber et magnetfelt. Jo flere domæner, der passer sammen, desto stærkere er den magnetiske kraft.
Typer af magneter:
- Permanente magneter (også kaldet hårde magneter) er dem der konstant producerer et magnetfelt. Dette magnetfelt er forårsaget af ferromagnetisme og er den stærkeste form for magnetisme.
- Midlertidige magneter (også kendt som bløde magneter) er magnetiske kun i nærværelse af et magnetfelt.
- Elektromagneter kræver en elektrisk strøm til at løbe gennem deres spiralledninger for at fremstille et magnetfelt.
Magnetudvikling:
Græske, indiske og kinesiske forfattere dokumenterede grundlæggende viden om magnetisme for mere end 2000 år siden. Størstedelen af denne forståelse var baseret på at observere virkningen af lodestone (et naturligt forekommende magnetisk jernmineral) på jern.
Tidlig forskning på magnetisme blev udført så tidligt som i det 16. århundrede, men udviklingen af moderne højstyrke magneter fandt ikke sted før det 20. århundrede.
Før 1940 blev permanente magneter anvendt i kun basale anvendelser, såsom kompasser og elektriske generatorer kaldet magnetos. Udviklingen af magneter af aluminium-nikkel-kobolt (Alnico) tillod permanente magneter til udskiftning af elektromagneter i motorer, generatorer og højttalere.
Oprettelsen af samarium-kobolt (SmCo) magneter i 1970'erne producerede magneter med dobbelt så meget magnetisk energitæthed som enhver tidligere tilgængelig magnet. Mindre kraftigere magneter bidrog til udviklingen af mange af de elektroniske enheder, der er kendt i dag.
I begyndelsen af 1980'erne førte yderligere undersøgelser af magnetiske egenskaber af sjældne jordarters elementer til opdagelsen af magneter af neodym-jern-bor (NdFeB).NdFeB magneter førte igen til en fordobling af magnetisk energi over SmCo magneter.
Sjældne jordmagneter bruges nu i alt fra armbåndsure og iPads til hybridbilmotorer og vindmøllegeneratorer.
Magnetisme og temperatur:
Metaller og andre materialer har forskellige magnetiske faser, afhængigt af temperaturen i det miljø, de ligger i. Som et resultat kan et metal udvise mere end en form for magnetisme.
Jern for eksempel mister sin magnetisme, bliver paramagnetisk, når den opvarmes over 1418 ° F (770 ° C).
Den temperatur, ved hvilken et metal taber magnetisk kraft kaldes sin Curie-temperatur.
Jern, kobolt og nikkel er de eneste elementer, der - i metalform - har Curie temperaturer over stuetemperatur. Som sådan skal alle magnetiske materialer indeholde et af disse elementer.
Fælles ferromagnetiske metaller og deres curie temperaturer:
Stof | Curie temperatur |
Iron (Fe) | 1418 ° F (770 ° C) |
Cobalt (Co) | 2066 ° F (1130 ° C) |
Nikkel (Ni) | 676. 4 ° F (358 ° C) |
Gadolinium | 66 ° F (19 ° C) |
Dysprosium | -301. 27 ° F (-185. 15 ° C) |
Kilder:
Hvordan Stuff Works, Inc. Hvor Magneter Arbejder.
// science. HowStuffWorks. dk / magnet1. htm
Wikipedia. Curie temperatur.
// da. wikipedia. org / wiki / Curie_temperature