Магнити и магнитни свойства на материята

Отблъскващи свойства на магнитите и тяхното приложение в техниката

Магнити и магнитни свойства на материята.

Най-простите прояви на магнетизма са известни от много дълго време и са познати на повечето от нас. Има два различни вида магнити. Някои са така наречените постоянни магнити, направени от "твърди магнитни" материали. Друг вид включва така наречените електромагнити със сърцевина от "меко магнитно" желязо.

Най-вероятно е думата магнит„идва от името на древния град Магнезия в Мала Азия, където е имало големи находища на този минерал

Магнитни полюси и магнитно поле.

Ако прът от немагнетизирано желязо се донесе близо до един от полюсите на магнита, последният временно ще стане намагнетизиран. В този случай най-близкият до полюса на магнита полюс на магнитната лента ще бъде противоположен по име, а далечният ще бъде със същото име.

Използвайки торсионен баланс, ученият Кулон изследва взаимодействието на два дълги и тънки магнита. Кулон показа, че е възможно да се характеризира всеки полюс с определено "количество магнетизъм" или "магнитен заряд", а законът за взаимодействие на магнитните полюси е същият като закона за взаимодействие на електрическите заряди: два подобни полюса отблъскват всеки друг и два противоположни полюса се привличат един друг със сила, която е право пропорционална на "магнитните заряди", концентрирани в тези полюси, и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.

Приложение на магнити

Има безброй примери за приложение на магнитни материали. Постоянните магнити са много важна част от много устройства, използвани в ежедневието ни. Те могат да бъдат намерени в пикап глава, в високоговорител, електрическа китара, генератор на електрически автомобили, в малки двигатели на магнетофони, в радиомикрофон, електромери и други устройства. Те дори правят "магнитни челюсти", тоест силно магнетизирани стоманени челюсти, които се отблъскват взаимно и в резултат на това не се нуждаят от крепежни елементи.

Магнитите се използват широко в съвременната наука. Магнитните материали са необходими за работа в микровълнови диапазони, за магнитен запис и възпроизвеждане и за създаване на магнитни устройства за съхранение. Магнитострикционните преобразуватели позволяват да се определи дълбочината на морето. Трудно е да се направи без магнитометри с високочувствителни магнитни елементи, ако е необходимо да се измерват пренебрежимо слаби магнитни полета, произволно фино разпределени в пространството.

И имаше случаи, когато се биеха с магнити, когато се оказаха вредни. Ето една история от времето на Великата отечествена война, която илюстрира отговорната работа на специалистите по магнетизъм в онези сурови години... Да вземем например намагнитването на корпуса на кораб. Такова „спонтанно“ намагнитване съвсем не е безобидно: не само, че компасите на кораба започват да „лъжат“, приемайки полето на самия кораб за полето на Земята и неправилно посочвайки посоката, плаващите магнитни кораби могат да привличат железни предмети. Ако такива обекти са свързани с мини, резултатът от привличането е очевиден. Ето защо учените трябваше да се намесят в триковете на природата и специално да размагнетизират корабите, за да забравят как да действат върху магнитните мини.

Основното приложение на магнита е в електротехниката, радиотехниката, приборостроенето, автоматизацията и телемеханиката.

Генератори на електрически машини и електрически двигатели -ротационни машини, които преобразуват или механична енергия в електрическа енергия (генератори) или електрическа енергия в механична енергия (двигатели). Работата на генераторите се основава на принципа на електромагнитната индукция: в проводник, движещ се в магнитно поле, се индуцира електродвижеща сила (EMF). Действието на електродвигателите се основава на факта, че върху проводник с ток, поставен в напречно магнитно поле, действа сила.

Електромагнитен динамометърможе да се направи под формата на миниатюрно устройство, подходящо за измерване на характеристиките на малки двигатели.

Магнитните свойства на материята се използват широко в науката и технологиите като средство за изучаване на структурата на различни тела. Така възникна наука:

магнитохимия(магнитохимия) - раздел от физичната химия, който изучава връзката между магнитните и химичните свойства на веществата; освен това магнитохимията изследва влиянието на магнитните полета върху химичните процеси. магнитохимията се основава на съвременната физика на магнитните явления. Изследването на връзката между магнитните и химичните свойства дава възможност да се изяснят особеностите на химичната структура на веществото.

Микровълнова технология

Връзка.Микровълновите радиовълни се използват широко в комуникационните технологии. В допълнение към различни военни радиосистеми, има множество търговски микровълнови връзки във всички страни по света. Тъй като такива радиовълни не следват кривината на земната повърхност, а се разпространяват по права линия, тези комуникационни връзки обикновено се състоят от релейни станции, инсталирани на върхове на хълмове или на радиокули на интервали от около 50 km.

Топлинна обработка на хранителни продукти.Микровълновата радиация се използва за термична обработка на хранителни продукти у дома и в хранително-вкусовата промишленост. Генерираната от мощни вакуумни тръби енергия може да се концентрира в малък обем за високоефективно готвене на продукти в т.нар. микровълнови или микровълнови фурни, характеризиращи се с чистота, безшумност и компактност. Такива устройства се използват в самолетни камбузи, железопътни вагони-ресторанти и вендинг машини, където се изисква бързо приготвяне на храна и готвене. Индустрията произвежда и домакински микровълнови фурни.

С помощта на магнит те се опитаха да лекуват (и не безуспешно) нервни заболявания, зъбобол, безсъние, болки в черния дроб и стомаха - стотици заболявания.

През втората половина на 20 век магнитните гривни придобиват широко разпространение, които оказват благотворно влияние при пациенти с нарушения на кръвното налягане (хипертония и хипотония).

един " изследовател”- Обущарят Спенс от шотландския град Линлитгоу, който е живял в началото на 18-ти и 19-ти век, твърди, че е открил някакъв вид черно вещество, което неутрализира силата на привличане и отблъскване на магнит. Според него с помощта на това мистериозно вещество и два постоянни магнита той уж можел лесно да поддържа непрекъснатото движение на два perpetuum mobiles собствено производство. Ние цитираме тази информация днес като типичен пример за наивни идеи и простодушни вярвания, от които науката едва ли се е отървала дори в по-късни времена. Може да се предположи, че съвременниците на Спенс не биха имали и сянка на съмнение относно безсмислеността на фантазиите на амбициозния обущар. Въпреки това един шотландски физик смята за необходимо да спомене този случай в писмото си, публикувано в списанието " Анали по химияпрез 1818 г., където той пише:

„... Г-н Плейфеър и капитан Катър разгледаха и двете тези машини и изразиха задоволството си, че проблемът с вечното движение най-накрая е решен.“

Така се оказва, че свойствата на магнитите са широко използвани в много неща и са доста полезни за цялото човечество като цяло.

Рано или късно всяка жена има желание да изгради собствено гнездо, да го украси със стилни и функционални аксесоари и да използва дизайнерски решения за декор.

Понякога дори не знаем как иначе можем да използваме интересни неща, чиято цел, изглежда, вече е ясна. Знаете ли например, че една изсушена тиква може да бъде лакирана и ще ви служи дълго време като ваза за канцеларски материали или полски букети? А акварелните бои от момента, в който детето порасне, не трябва да се крият в далечно чекмедже, защото могат просто да украсят огледалото в банята.

Днес ще говорим за такива сладки и полезни декорации като магнити. Много от тях носим от пътуванията си, опитвайки се да запазим частица от спомените си от любимото ни място. Други тематични дрънкулки могат да ни подарят роднини или приятели, а трети са наследени от баба ни от незапомнени времена. Оказва се, че тези малки "приятели" на интериора имат цели 10 различни приложения, с които ще се запознаем.

1. Елемент за декорация.В повечето случаи магнитите се използват за декориране на домакински уреди като хладилник или пералня. Понякога дори шведска стена може да бъде украсена с магнити за букви. Основното нещо е да запазите стила поне малко. Веднъж дойдох на гости на приятелка и тя имаше голям брой магнити, окачени около хладилника. До импровизираните сандвичи можете да видите голия торс на момичето, отстрани има няколко магнита от Египет (където наистина бяха), а след това десетина неща от други страни - Виетнам, Тбилиси, Гурзуф, Лвов, Лондон и други. Всичко щеше да е наред, но когато в разгара на този хаос видях няколко букви с магнити за кисело мляко Растишки, заобиколени от оръжейни магнити, изненадата ми нямаше граница! Ако смятате, че хората, които ви посещават, не обръщат внимание на такива дреболии като магнити, вие се лъжете и рискувате завинаги да бъдете етикетирани като „безвкусно“ семейство, което излага своите „пътувания и постижения“ на показ.

2. Снимки на магнит.Малко хора знаят, че съвременната печатна индустрия е измислила още една иновация – лични снимки върху плосък магнит. Такова удоволствие се приготвя незабавно, само за няколко часа и ще струва доста евтино. Не само, че сте намерили друг начин да запазите спомени, но и износването на отпечатана снимка върху такъв плътен материал е много по-малко. Снимките върху магнити могат просто да бъдат прибрани в килера за внимателно съхранение или да ги използвате като елемент на декора - родословно дърво на желязна стойка, например.

3. Удобен "държач" за плочи, както и за фиксиране.Малко са семействата, които не знаят за такова функционално използване на магнит. Дори в училището на сина ми учителите фиксират визуален материал, таблици и картинки върху модерни дъски и стойки, без да ги прерисуват ръчно, както преди. В нашето семейство магнитите са неразделна част от хладилника, защото всички задачи за деня, оперативни телефонни номера, запомнящи се дати и ежедневни рутини са фиксирани от тези малки атрибути.

Що се отнася до фиксирането, дядо ми често използваше магнити за по-добро залепване на лепилото при ремонт на счупвания или белези по предмети. Той просто постави частта между два магнита и по-бързото залепване не закъсня.

Мама намери друга употреба за фиксиращите свойства на магнита в домакинството - тя купи красива удължена магнитна лента и прилепва към нея всякакви кухненски уреди (включително тигани и тенджери). Такива ленти могат да се използват като държачи за ножове, мини-магнит може дори да бъде зашит в тъкан (халба, кърпа), така че да може да бъде удобно разположен (дори прикрепен към фурната).


4. Забавления за деца и възрастни.На базата на магнити отдавна са създадени много пъзели, увлекателни скулптури и устройства за релаксация в кабинета на психолога. Малките деца са особено доволни от предмети, висящи във въздуха, както и магнитни кубчета, топки, дискове и други забавни малки неща. Можете също така да направите дъска за „растеж“ за вашето бебе с магнити - просто маркирайте със забавен магнит нивата, до които детето ви е пораснало за определено време.

5. Пречистване на автомобилно масло.Говорим за трансмисия и пълнител на моторно масло. Тази функция на магнита ми беше демонстрирана от брат ми, автомонтьор, и мъжът ми много го хареса. Компактните магнити седят стабилно върху тапата за източване на двигателя на вашия автомобил и всички износващи се части ще залепнат за тях. Мощните магнити ще уловят само онези частици, които са абразивни за материала на частите, и ще ги събират върху повърхността им, от които всички замърсявания ще бъдат лесно отстранени.

6. Търсене на артикули.Ако детето ви е гледало достатъчно американски филми и иска да търси изгубени златни пръстени в курорта, не бива да му пречите. Веднъж купих на сина си металотърсач, когато той показа уменията си на археологически изследовател. Представете си изненадата ми, когато забавленията на сина ми започнаха да генерират доходи. За всичките две седмици на курорта синът ми донесе 2 златни пръстена, една висулка и сребърна обица за пиърсинг, просто като прокара конец с магнит за пръстен по плажа. Съпругът ми хареса тази идея, но той я използва за ремонт, защото с помощта на магнитна „сонда“ можете бързо да намерите местоположението на винтове, пирони и фитинги в стените.


Интересното е, че в продажба има магнити, които могат да повдигат предмети дори от дъното на морето с тегло до 300 кг. Фантазия за подводно пиратско съкровище веднага се разигра ... Ами ако ?!

7. Ремонт на музикални инструменти.Дъщерята на моя приятел от доста време посещава музикално училище по духови инструменти, а майка й вече е съборена от краката си, опитвайки се да намери бърз начин да отърве саксофона и тромпата си от характерни вдлъбнатини. Невъзможно е да се стигне до тях през тънка извита тръба, а намирането на подходящия специалист по ремонт не е толкова лесно (а удоволствието не е евтино). И така тя прочете някъде информация, че магнитът може да помогне в този труден въпрос. Взимаме желязна топка (за предпочитане стоманена), подходяща за диаметъра на тръбата, и я завеждаме с външен магнит до мястото на вдлъбнатината. След това просто прокарайте магнита по периметъра на вдлъбнатината, топката отвътре ще бъде силно привлечена от магнита, перфектно изравнявайки повърхността. Такива ремонти ще ви струват много евтино и само за няколко минути!

8. Закопчаване на железни брошки или значки без следи по дрехите.По такъв интересен начин шпионирах един от нашите служители. Тя редовно носи изящни блузи от коприна, сатен и шифон, с табелка, която трябва да има в дрескода. Момичето се сети да закачи мини магнит от вътрешната страна на дрехите си, а отпред просто подпира щифт за значка или желязна брошка към него. Изненадващо, чинията се държи здраво и дори най-тънките дрехи не оставят следа.

9. Елемент за декорация.Много момичета са чували за така наречените магнитни гривни, направени от топки, кубчета и други геометрични фигури. Такива бижута се сглобяват много бързо, можете да ги направите индивидуални, като добавите няколко тематични висулки или значки с имена към основния си монтаж. Можете също да редувате магнитни детайли с други декоративни елементи - кожени вложки, пайети, козина, плат и т. н. Освен това бижутата с магнити се считат за полезни за тялото!

Веднъж гледах програма, в която едно момиче наистина искаше да си направи моден пиърсинг за парти, но родителите й не го позволиха. Самото сръчно момиче не искаше да „дупчи“ тялото, тя просто прикрепи малък магнит от едната страна на ушната мида, а от другата добави 3 сребърни триъгълника. Тази украса може да се получи безболезнено, хигиенично, бързо и само в онези дни, когато сте в настроение да носите такъв „десен“.

10. Ускорява ферментацията на домашно приготвени тинктури.Накрая ще ви разкажа за невероятния метод, по който моят приятел приготвя алкохолни напитки и вина в селската си къща. Както той казва, поставяйки магнити на дъното на бутилката, той създава мощно поле, идеално за ферментация на всякакви спиртни напитки. Един приятел твърди, че узряването настъпва няколко пъти по-бързо (буквално за месец) и напитката получава същите вкусови свойства и ароматни букети, които обикновено узряват в тинктури след няколко години отлежаване!

Днес разгледахме някои наистина невероятни начини за използване на магнити в ежедневието. Така че, ако имате няколко застояли магнита у дома, време е да им дадете втори живот, като ги използвате по предназначение.

Вкъщи, на работа, в собствената си кола или в градския транспорт сме заобиколени от различни видове магнити. Те захранват двигатели, сензори, микрофони и много други често срещани неща. В същото време във всяка област се използват устройства, които са различни по своите характеристики и характеристики. Като цяло тези видове магнити се разграничават:

Какво представляват магнитите

електромагнити.Дизайнът на такива продукти се състои от желязна сърцевина, върху която са намотани намотки от тел. Чрез прилагане на електрически ток с различни параметри по големина и посока е възможно да се получат магнитни полета с желаната сила и полярност.

Името на тази група магнити е съкращение от имената на нейните компоненти: алуминий, никел и кобалт. Основното предимство на сплавта Alnico е ненадмината температурна стабилност на материала. Други видове магнити не могат да се похвалят, че могат да се използват при температури до +550 ⁰ C. В същото време този лек материал се характеризира със слаба принудителна сила. Това означава, че той може да бъде напълно демагнетизиран, когато е изложен на силно външно магнитно поле. В същото време, поради достъпната си цена, alnico е незаменимо решение в много научни и индустриални сектори.

Съвременни магнитни продукти

И така, разбрахме сплавите. Сега нека да преминем към това какво представляват магнитите и какво приложение могат да намерят в ежедневието. Всъщност има огромно разнообразие от опции за такива продукти:


1) Играчки.Дартс без остри дартс, настолни игри, развиващи се структури - силите на магнетизма правят обичайното забавление много по-интересно и вълнуващо.


2) Стойки и държачи.Куките и панелите ще помогнат за удобно организиране на пространството без прашна инсталация и пробиване на стени. Постоянната магнитна сила на крепежните елементи е незаменима в домашната работилница, в бутици и магазини. Освен това те ще намерят достойно приложение във всяка стая.

3) офис магнити.За презентации и срещи се използват магнитни табла, които ви позволяват да представите всяка информация визуално и подробно. Те също са изключително полезни в училищни класни стаи и университетски класни стаи.

Какво е постоянен магнит

Феромагнитен продукт, способен да запази значителна остатъчна намагнитност след отстраняване на външно магнитно поле, се нарича постоянен магнит. Постоянните магнити се изработват от различни метали, като: кобалт, желязо, никел, сплави на редкоземни метали (за неодимови магнити), както и от естествени минерали като магнетити.

Обхватът на постоянните магнити днес е много широк, но тяхното предназначение е принципно еднакво навсякъде - като източник на постоянно магнитно поле без захранване. По този начин магнитът е тяло, което има свое собствено.

Самата дума "магнит" идва от гръцката фраза, която се превежда като "камък от магнезия", след името на азиатския град, където в древни времена са открити находища на магнетит, магнитна желязна руда. От физическа гледна точка елементарният магнит е електрон и магнитните свойства на магнитите обикновено се определят от магнитните моменти на електроните, които съставляват намагнетизирания материал.


Характеристиките на размагнитващата секция на материала, от който е направен постоянният магнит, определят свойствата на постоянния магнит: колкото по-висока е коерцитивната сила Hc и колкото по-висока е остатъчната магнитна индукция Br, толкова по-силен и по-стабилен е магнитът.

Коерцитивна сила (буквално преведена от латински - "задържаща сила") - това е необходимо за пълното размагнитване на феро- или феримагнитно вещество. По този начин, колкото по-голяма е коерцитивната сила на даден магнит, толкова по-устойчив е той на демагнетизиращи фактори.

Мерната единица за коерцитивната сила е ампер/метър. И, както знаете, е векторна величина, която е мощностната характеристика на магнитното поле. Характерната стойност на остатъчната магнитна индукция на постоянните магнити е около 1 Тесла.

Видове и свойства на постоянните магнити

ферит

Феритните магнити, макар и крехки, имат добра устойчивост на корозия, което на ниска цена ги прави най-разпространените. Такива магнити са направени от сплав на железен оксид с бариев или стронциев ферит. Този състав позволява на материала да запази своите магнитни свойства в широк температурен диапазон - от -30°C до +270°C.


Магнитните продукти под формата на феритни пръстени, пръти и подкови намират широко приложение както в индустрията, така и в ежедневието, в технологиите и електрониката. Използват се в акустични системи, в генератори, в. В автомобилната индустрия феритните магнити се монтират в стартери, електрически прозорци, охладителни системи и вентилатори.

Феритните магнити се характеризират с коерцитивна сила от около 200 kA/m и остатъчна магнитна индукция от около 0,4 Tesla. Средно феритният магнит може да издържи от 10 до 30 години.

Alnico (алуминий-никел-кобалт)

Постоянните магнити на базата на сплав от алуминий, никел и кобалт се характеризират с ненадмината температурна устойчивост и стабилност: те са в състояние да поддържат своите магнитни свойства при температури до +550 ° C, въпреки че коерцитивната сила, характерна за тях, е сравнително малка. Под действието на сравнително малко магнитно поле такива магнити ще загубят първоначалните си магнитни свойства.

Преценете сами: типичната коерцитивна сила е около 50 kA/m с остатъчно намагнитване от около 0,7 Tesla. Въпреки това, въпреки тази характеристика, магнитите Alnico са незаменими за някои научни изследвания.

Типичното съдържание на компоненти в сплавите Alnico с високи магнитни свойства варира в следните диапазони: алуминий - от 7 до 10%, никел - от 12 до 15%, кобалт - от 18 до 40% и от 3 до 4% мед.

Колкото повече кобалт, толкова по-висока е индукцията на насищане и магнитната енергия на сплавта. Добавките под формата на 2 до 8% титан и само 1% ниобий допринасят за получаване на по-голяма коерцитивна сила - до 145 kA/m. Добавянето на 0,5 до 1% силиций осигурява изотропията на магнитните свойства.

Samariaceae

Ако имате нужда от изключителна устойчивост на корозия, окисляване и температури до +350°C, тогава магнитната сплав от самарий и кобалт е това, от което се нуждаете.

Що се отнася до цената, самариево-кобалтовите магнити са по-скъпи от неодимовите поради по-редкия и скъп метал - кобалт. Въпреки това е препоръчително да ги използвате, ако е необходимо, за да имат минималните размери и тегло на крайните продукти.

Това е най-целесъобразно в космическите кораби, авиационната и компютърната техника, миниатюрните електродвигатели и магнитните съединители, в носимите устройства и устройства (часовници, слушалки, мобилни телефони и др.)

Поради специалната си устойчивост на корозия, именно самариевите магнити се използват в стратегическо развитие и военни приложения. Електродвигатели, генератори, подемни системи, моторни превозни средства - силен магнит от самариево-кобалтова сплав е идеален за агресивни среди и трудни условия на работа. Коерцитивната сила е около 700 kA/m с остатъчна магнитна индукция от около 1 Tesla.

неодим

Неодимовите магнити са много търсени днес и изглеждат най-обещаващите. Сплавта неодим-желязо-бор прави възможно създаването на супер магнити за различни области, от ключалки и играчки до мощни повдигащи машини.


Високата коерцитивна сила от порядъка на 1000 kA/m и остатъчното намагнитване от порядъка на 1,1 Тесла позволяват на магнита да продължи много години; за 10 години неодимовият магнит губи само 1% от намагнитването си, ако температурата му е по-ниска. условия не надвишават +80°C (за някои класове до +200°C). По този начин неодимовите магнити имат само два недостатъка - крехкост и ниска работна температура.

Магнитният прах заедно със свързващия компонент образува мек, гъвкав и лек магнит. Свързващи вещества като винил, гума, пластмаса или акрил позволяват производството на магнити в различни форми и размери.

Магнитната сила, разбира се, е по-ниска от чистия магнитен материал, но понякога такива решения са необходими за постигане на някои необичайни цели за магнитите: при производството на рекламни продукти, при производството на сменяеми стикери върху автомобили, както и при производството на различни канцеларски материали и сувенири.

Подобно на полюсите на магнитите се отблъскват, а противоположните полюси се привличат. Взаимодействието на магнитите се обяснява с факта, че всеки магнит има магнитно поле и тези магнитни полета взаимодействат едно с друго. Каква, например, е причината за намагнитването на желязото?

Според хипотезата на френския учен Ампер, вътре в веществото има елементарни електрически токове (токове на Ампер), които се образуват поради движението на електрони около ядрата на атомите и около собствената им ос.

Когато електроните се движат, възникват елементарни магнитни полета. И ако парче желязо се въведе във външно магнитно поле, тогава всички елементарни магнитни полета в това желязо са ориентирани по същия начин във външното магнитно поле, образувайки свое собствено магнитно поле на парче желязо. Така че, ако приложеното външно магнитно поле е било достатъчно силно, тогава след като се изключи, парче желязо ще стане постоянен магнит.


Познаването на формата и намагнитването на постоянния магнит позволява изчисленията да го заменят с еквивалентна система от електрически токове на намагнитване. Такава замяна е възможна както при изчисляване на характеристиките на магнитното поле, така и при изчисляване на силите, действащи върху магнита от външното поле. Например, ще изчислим силата на взаимодействие на два постоянни магнита.

Нека магнитите имат формата на тънки цилиндри, нека обозначим радиусите им с r1 и r2, дебелините h1, h2, осите на магнитите са еднакви, нека означим разстоянието между магнитите като z, ще приемем, че е много по-големи от размерите на магнитите.

Появата на сила на взаимодействие между магнитите се обяснява по традиционния начин: един магнит създава магнитно поле, което въздейства на втория магнит.

За да изчислим силата на взаимодействие, нека мислено заменим магнитите с равномерно намагнитване J1 и J2 с кръгови токове, протичащи по страничната повърхност на цилиндрите. Силата на тези токове ще бъде изразена чрез намагнитването на магнитите и техните радиуси ще се считат за равни на радиусите на магнитите.

Нека разложим индукционния вектор B на магнитното поле, създадено от първия магнит на мястото на втория, на две компоненти: аксиална, насочена по оста на магнита, и радиална, перпендикулярна на нея.

За да се изчисли общата сила, действаща върху пръстена, е необходимо мислено да се раздели на малки елементи IΔl и да се сумират, действащи върху всеки такъв елемент.

Използвайки правилото за лявата ръка, е лесно да се покаже, че аксиалната компонента на магнитното поле води до появата на сили на Ампер, които са склонни да разтягат (или компресират) пръстена - векторната сума на тези сили е нула.

Наличието на радиалната компонента на полето води до появата на сили на Ампер, насочени по оста на магнитите, тоест до тяхното привличане или отблъскване. Остава да изчислим силите на Ампер - това ще бъдат силите на взаимодействие между двата магнита.


Благодарение на появата на сплав на основата на Nd-Fe-B (неодим, желязо и бор), използването на магнити в индустрията е значително разширено. Сред основните предимства на този редкоземен магнит пред използваните преди това SmCo и Fe-P, особено си струва да се отбележи неговата достъпност. Съчетавайки висока сила на залепване с компактни размери и дълъг експлоатационен живот, такива продукти станаха търсени в различни области на икономическа дейност.


Използването на неодимови магнити в различни индустрии


Ограниченията при използването на редкоземни магнити на базата на неодим са свързани с тяхната слабост към прегряване. Горната работна температура за стандартните продукти е +80⁰C, а за модифицираните топлоустойчиви сплави - +200⁰C. Като се има предвид тази характеристика, използването на неодимови магнити в индустрията обхваща следните области:


1) Компютърни технологии.Значителна част от общия обем магнитни продукти се използва в производството на DVD устройства и твърди дискове за персонални компютри. В конструкцията на главата за четене/запис се използва плоча от неодимова сплав. Неодимов магнит - неразделна част от високоговорителите в смартфони и таблети.За да се предпази от размагнитване поради външни полета, този елемент е покрит със специални екраниращи материали.


2) Медицина.Компактни и мощни постоянни магнити се използват при производството на устройства за магнитно-резонансна томография. Такива устройства са много по-икономични и надеждни в сравнение с устройствата, в които са инсталирани електромагнити.


3) Строителство.На строителни обекти на различни нива се използват практични и удобни магнитни скоби, които успешно изместват заварените форми. С помощта на магнити се приготвя вода за смесване на циментов разтвор. Благодарение на специалните свойства на магнетизираната течност, полученият бетон се втвърдява по-бързо, като същевременно притежава повишена якост.


4) Транспорт.Редкоземните магнити са незаменими при производството на съвременни електродвигатели, ротори и турбини. Появата на неодимова сплав осигури намаляване на цената на оборудването, като същевременно подобрява неговите експлоатационни свойства. По-специално, мощните и в същото време компактни постоянни магнити направиха възможно намаляване на размерите на електрическите двигатели, намаляване на триенето и повишаване на ефективността.


5) Рафиниране на нефт.На тръбопроводните системи се монтират магнити, което помага да се предпазят от образуване на утайка от органични и неорганични отлагания. Благодарение на този ефект стана възможно създаването на по-икономични и екологично чисти системи със затворен технологичен цикъл.


6) Сепаратори и железни сепаратори.В много производствени предприятия е необходимо да се гарантира липсата на метални примеси в течни или насипни материали. Неодимовите магнити ви позволяват да се справите с тази задача с минимални разходи и максимална ефективност. Това предотвратява навлизането на метални замърсители в готовия продукт и предпазва промишленото оборудване от повреди.