Každý držel v ruce magnet a hrál si s ním jako malý. Magnety se mohou velmi lišit tvarem a velikostí, ale všechny magnety mají společnou vlastnost – přitahují železo. Zdá se, že oni sami jsou ze železa, alespoň z nějakého kovu určitě. Existují však „černé magnety“ nebo „kameny“, které také silně přitahují kusy železa a zejména jeden druhého.
Ale nevypadají jako kov; snadno se rozbijí, jako sklo. Magnety mají mnoho užitečných využití, například je vhodné s jejich pomocí „přišpendlit“ papírové archy na žehlící plochy. Na sbírání ztracených jehel se hodí magnet, takže, jak vidíme, je to naprosto užitečná věc.
Věda 2.0 – Velký skok vpřed – Magnety
Magnet v minulosti
Před více než 2000 lety staří Číňané věděli o magnetech, alespoň že se tento jev dal využít k výběru směru při cestování. To znamená, že vynalezli kompas. Filozofové ve starověkém Řecku, zvědavci, sbírající různá úžasná fakta, se v okolí města Magnesa v Malé Asii setkali s magnety. Tam objevili podivné kameny, které by mohly přitahovat železo. V té době to nebylo o nic méně úžasné, než se v naší době mohli stát mimozemšťané.
O to překvapivější se zdálo, že magnety nepřitahují všechny kovy, ale pouze železo a samotné železo se může stát magnetem, i když ne tak silným. Můžeme říci, že magnet přitahoval nejen železo, ale také zvědavost vědců a výrazně posunul kupředu takovou vědu, jako je fyzika. Thales z Milétu psal o „duši magnetu“ a Říman Titus Lucretius Carus ve své eseji „O povaze věcí“ psal o „zběsilém pohybu železných pilin a prstenů“. Už si mohl všimnout přítomnosti dvou pólů magnetu, které později, když námořníci začali používat kompas, byly pojmenovány podle světových stran.
Co je magnet? Jednoduše řečeno. Magnetické pole
Brali jsme magnet vážně
Povahu magnetů nebylo možné dlouho vysvětlit. Pomocí magnetů byly objeveny nové kontinenty (námořníci se ke kompasu stále chovají s velkým respektem), ale o samotné podstatě magnetismu stále nikdo nic nevěděl. Pracovalo se pouze na vylepšení kompasu, na čemž se podílel i geograf a mořeplavec Kryštof Kolumbus.
V roce 1820 učinil dánský vědec Hans Christian Oersted významný objev. Zavedl působení drátu elektrickým proudem na magnetickou jehlu a jako vědec experimenty zjistil, jak se to děje za různých podmínek. Ve stejném roce přišel francouzský fyzik Henri Ampere s hypotézou o elementárních kruhových proudech proudících v molekulách magnetické hmoty. V roce 1831 provedl Angličan Michael Faraday pomocí cívky izolovaného drátu a magnetu experimenty, které ukázaly, že mechanickou práci lze přeměnit na elektrický proud. Zavedl také zákon elektromagnetické indukce a zavedl pojem „magnetické pole“.
Faradayův zákon stanoví pravidlo: pro uzavřenou smyčku je elektromotorická síla rovna rychlosti změny magnetického toku procházejícího touto smyčkou. Na tomto principu fungují všechny elektrické stroje - generátory, elektromotory, transformátory.
V roce 1873 skotský vědec James C. Maxwell spojuje magnetické a elektrické jevy do jedné teorie, klasické elektrodynamiky.
Látky, které lze zmagnetizovat, se nazývají feromagnetika. Tento název spojuje magnety se železem, ale kromě něj schopnost magnetizace najdeme také v niklu, kobaltu a některých dalších kovech. Protože magnetické pole již vstoupilo do oblasti praktického využití, staly se magnetické materiály předmětem velké pozornosti.
Experimenty začaly se slitinami magnetických kovů a různými přísadami v nich. Výsledné materiály byly velmi drahé a kdyby Werner Siemens nepřišel s nápadem nahradit magnet ocelí zmagnetizovanou relativně malým proudem, svět by elektrickou tramvaj a společnost Siemens nikdy neviděl. Siemens také pracoval na telegrafních zařízeních, ale zde měl mnoho konkurentů a elektrická tramvaj dávala podniku spoustu peněz a nakonec s sebou táhla i všechno ostatní.
Elektromagnetická indukce
Základní veličiny spojené s magnety v technice
Nás budou zajímat hlavně magnety, tedy feromagnety, a trochu stranou ponecháme zbývající, velmi rozsáhlou oblast magnetických (lépe řečeno elektromagnetických, na Maxwellovu památku) jevů. Naše jednotky měření budou ty, které jsou akceptovány v SI (kilogram, metr, sekunda, ampér) a jejich odvozeniny:
l Síla pole, H, A/m (ampéry na metr).
Tato veličina charakterizuje intenzitu pole mezi paralelními vodiči, jejichž vzdálenost je 1 m, a proud, který jimi protéká, je 1 A. Intenzita pole je vektorová veličina.
l Magnetická indukce, B, Tesla, hustota magnetického toku (Weber/m2)
To je poměr proudu vodičem k délce kruhu, na poloměru, na kterém nás zajímá velikost indukce. Kružnice leží v rovině, kterou drát kolmo protíná. Patří sem také multiplikátor zvaný magnetická permeabilita. Toto je vektorová veličina. Pokud se v duchu podíváte na konec drátu a předpokládáte, že proud teče ve směru od nás, pak se kruhy magnetické síly „otáčí“ ve směru hodinových ručiček a indukční vektor je aplikován na tečnu a shoduje se s nimi ve směru.
l Magnetická permeabilita, μ (relativní hodnota)
Pokud vezmeme magnetickou permeabilitu vakua jako 1, pak pro ostatní materiály získáme odpovídající hodnoty. Takže například pro vzduch dostaneme hodnotu, která je téměř stejná jako pro vakuum. U železa dostáváme podstatně větší hodnoty, takže můžeme obrazně (a velmi přesně) říci, že železo do sebe „stahuje“ magnetické siločáry. Pokud je intenzita pole v cívce bez jádra rovna H, pak s jádrem dostaneme μH.
l Donucovací síla, A/m.
Koercitivní síla měří, jak moc magnetický materiál odolává demagnetizaci a remagnetizaci. Pokud je proud v cívce zcela odstraněn, pak bude v jádru zbytková indukce. Aby se to rovnalo nule, je potřeba vytvořit pole nějaké intenzity, ale obráceně, tedy nechat proud téct v opačném směru. Toto napětí se nazývá donucovací síla.
Protože magnety se v praxi vždy používají v nějaké souvislosti s elektřinou, nemělo by být překvapivé, že se k popisu jejich vlastností používá taková elektrická veličina, jako je ampér.
Z řečeného vyplývá, že je například možné, aby se magnetem působící hřebík sám stal magnetem, byť slabším. V praxi se ukazuje, že o tom vědí i děti, které si hrají s magnety.
V technologii existují různé požadavky na magnety v závislosti na tom, kam tyto materiály jdou. Feromagnetické materiály se dělí na „měkké“ a „tvrdé“. První z nich se používají k výrobě jader pro zařízení, kde je magnetický tok konstantní nebo proměnný. Dobrý nezávislý magnet z měkkých materiálů nevyrobíte. Příliš snadno se demagnetizují, a to je právě jejich cenná vlastnost, protože relé se musí „uvolnit“, pokud je proud vypnutý, a elektromotor by se neměl zahřívat - přebytečná energie se vynakládá na obrácení magnetizace, která se uvolňuje ve formě tepla.
JAK SKUTEČNĚ VYPADÁ MAGNETICKÉ POLE? Igor Beletský
Permanentní magnety, tedy ty, které se nazývají magnety, vyžadují pro svou výrobu tvrdé materiály. Rigidita se týká magnetické, to znamená velké zbytkové indukce a velké koercitivní síly, protože, jak jsme viděli, tyto veličiny spolu úzce souvisí. Takové magnety se používají v uhlíkových, wolframových, chromových a kobaltových ocelích. Jejich koercivita dosahuje hodnot kolem 6500 A/m.
Existují speciální slitiny zvané alni, alnisi, alnico a mnoho dalších, jak asi tušíte, mezi ně patří hliník, nikl, křemík, kobalt v různých kombinacích, které mají větší koercitivní sílu - až 20 000...60 000 A/m. Takový magnet není tak snadné od železa odtrhnout.
Existují magnety speciálně navržené pro provoz na vyšších frekvencích. Toto je dobře známý „kulatý magnet“. Je „dolován“ z nepoužitelného reproduktoru ze stereo systému, nebo z autorádia, nebo dokonce z televize z dob minulých. Tento magnet je vyroben slinováním oxidů železa a speciálních přísad. Tento materiál se nazývá ferit, ale ne každý ferit je specificky magnetizován tímto způsobem. A v reproduktorech se používá z důvodů snížení zbytečných ztrát.
Magnety. Objev. Jak to funguje?
Co se děje uvnitř magnetu?
Vzhledem k tomu, že atomy látky jsou zvláštní „shluky“ elektřiny, mohou vytvářet vlastní magnetické pole, ale pouze u některých kovů, které mají podobnou atomovou strukturu, je tato schopnost velmi silně vyjádřena. Železo, kobalt a nikl jsou umístěny vedle sebe v Mendělejevově periodické tabulce a mají podobné struktury elektronických obalů, které mění atomy těchto prvků na mikroskopické magnety.
Vzhledem k tomu, že kovy lze nazvat zmrzlou směsí různých velmi malých krystalů, je jasné, že takové slitiny mohou mít spoustu magnetických vlastností. Mnoho skupin atomů může „rozvinout“ své vlastní magnety pod vlivem sousedů a vnějších polí. Taková „společenství“ se nazývají magnetické domény a tvoří velmi bizarní struktury, které fyzikové stále se zájmem studují. To má velký praktický význam.
Jak již bylo zmíněno, magnety mohou mít téměř atomovou velikost, takže nejmenší velikost magnetické domény je omezena velikostí krystalu, ve kterém jsou magnetické atomy kovu zapuštěny. To vysvětluje například téměř fantastickou hustotu záznamu na moderních počítačových pevných discích, která zřejmě bude dále růst, dokud nebudou mít disky vážnější konkurenty.
Gravitace, magnetismus a elektřina
Kde se magnety používají?
Jejich jádra jsou magnety vyrobené z magnetů, ačkoli se obvykle nazývají jednoduše jádra, magnety mají mnohem více použití. Existují papírové magnety, magnety na západky nábytkových dvířek a šachové magnety pro cestovatele. Jsou to magnety známé všem.
Mezi vzácnější typy patří magnety pro urychlovače nabitých částic, jedná se o velmi působivé struktury, které mohou vážit desítky i více tun. I když nyní experimentální fyzika zarůstá trávou, s výjimkou té části, která okamžitě přináší na trh superzisky, ale sama o sobě téměř nic nestojí.
Další zajímavý magnet je instalován v luxusním lékařském zařízení zvaném skener magnetické rezonance. (Ve skutečnosti se metoda nazývá NMR, nukleární magnetická rezonance, ale aby neděsili lidi, kteří obecně nejsou ve fyzice silní, došlo k jejímu přejmenování.) Přístroj vyžaduje umístění pozorovaného objektu (pacienta) do silného magnetického pole, které je v pořádku, pokud je to nutné, aby bylo možné pozorovaný předmět (pacienta) umístit do silného magnetického pole. a odpovídající magnet má děsivé rozměry a tvar čertovy rakve.
Člověk je umístěn na pohovku a rolován tunelem v tomto magnetu, zatímco senzory skenují oblast zájmu lékařů. Obecně to není velký problém, ale někteří lidé zažívají klaustrofobii až k panice. Takoví lidé se ochotně nechají řezat zaživa, ale nebudou souhlasit s vyšetřením magnetickou rezonancí. Ovšem kdo ví, jak se cítí člověk v neobvykle silném magnetickém poli s indukcí až 3 Tesla, když si za to pořádně zaplatí.
K dosažení tak silného pole se často využívá supravodivosti chlazením magnetické cívky kapalným vodíkem. To umožňuje „napumpovat“ pole bez obav, že zahřívání vodičů silným proudem omezí schopnosti magnetu. Toto není vůbec levné nastavení. Ale magnety vyrobené ze speciálních slitin, které nevyžadují předpětí proudu, jsou mnohem dražší.
Naše Země je také velký, i když nepříliš silný magnet. Pomáhá nejen majitelům magnetického kompasu, ale také nás zachraňuje před smrtí. Bez ní bychom byli zabiti slunečním zářením. Obraz magnetického pole Země, simulovaný počítači na základě pozorování z vesmíru, vypadá velmi působivě.
Zde je krátká odpověď na otázku, co je magnet ve fyzice a technice.
Co způsobuje, že některé kovy jsou přitahovány k magnetu? Proč magnet nepřitahuje všechny kovy? Proč se jedna strana magnetu přitahuje a druhá odpuzuje kov? A co dělá neodymové kovy tak silnými?
Abyste mohli na všechny tyto otázky odpovědět, musíte nejprve definovat samotný magnet a pochopit jeho princip. Magnety jsou tělesa, která mají schopnost působením svého magnetického pole přitahovat železné a ocelové předměty a odpuzovat některé jiné. Magnetické siločáry procházejí z jižního pólu magnetu a vycházejí ze severního pólu. Trvalý nebo tvrdý magnet neustále vytváří své vlastní magnetické pole. Elektromagnet nebo měkký magnet může vytvářet magnetická pole pouze za přítomnosti magnetického pole a pouze na krátkou dobu, dokud je v zóně působení určitého magnetického pole. Elektromagnety vytvářejí magnetická pole pouze tehdy, když elektřina prochází drátem cívky.
Až donedávna byly všechny magnety vyrobeny z kovových prvků nebo slitin. Složení magnetu určovalo jeho sílu. Například:
Keramické magnety, stejně jako magnety používané v ledničkách a pro provádění primitivních experimentů, obsahují kromě keramických kompozitních materiálů železnou rudu. Většina keramických magnetů, nazývaných také železné magnety, nemá příliš přitažlivou sílu.
"Alnico magnety" se skládají ze slitin hliníku, niklu a kobaltu. Jsou výkonnější než keramické magnety, ale mnohem slabší než některé vzácné prvky.
Neodymové magnety jsou složeny ze železa, bóru a prvku neodymu, který se v přírodě vyskytuje jen zřídka.
Kobalt-samarium magnety zahrnují kobalt a vzácné prvky samarium. Během posledních let vědci objevili také magnetické polymery, neboli takzvané plastové magnety. Některé z nich jsou velmi pružné a plastové. Některé však pracují pouze při extrémně nízkých teplotách, zatímco jiné dokážou zvedat pouze velmi lehké materiály, jako jsou kovové piliny. Ale aby měl každý z těchto kovů vlastnosti magnetu, potřebuje sílu.
Výroba magnetů
Mnoho moderních elektronických zařízení je založeno na magnetech. Použití magnetů pro výrobu přístrojů začalo relativně nedávno, protože magnety, které existují v přírodě, nemají potřebnou sílu pro provoz zařízení, a teprve když se lidem podařilo je udělat výkonnější, staly se nepostradatelným prvkem ve výrobě. Ironstone, druh magnetitu, je považován za nejsilnější magnet nalezený v přírodě. Je schopen přitahovat malé předměty, jako jsou kancelářské sponky a sponky.Někde ve 12. století lidé zjistili, že železná ruda se dá použít k magnetizaci železných částic – tak lidé vytvořili kompas. Také si všimli, že pokud neustále pohybujete magnetem podél železné jehly, jehla se zmagnetizuje. Samotná jehla je tažena ve směru sever-jih. Později slavný vědec William Gilbert vysvětlil, že k pohybu zmagnetizované jehly ve směru sever-jih dochází díky tomu, že naše planeta Země je velmi podobná obrovskému magnetu se dvěma póly - severním a jižním pólem. Střelka kompasu není tak silná jako mnoho dnes používaných permanentních magnetů. Ale fyzikální proces, který magnetizuje jehly kompasu a kousky neodymové slitiny, je téměř stejný. Je to všechno o mikroskopických oblastech nazývaných magnetické domény, které jsou součástí struktury feromagnetických materiálů, jako je železo, kobalt a nikl. Každá doména je malý, samostatný magnet se severním a jižním pólem. V nemagnetizovaných feromagnetických materiálech ukazuje každý ze severních pólů jiným směrem. Magnetické domény směřující v opačných směrech se navzájem ruší, takže samotný materiál nevytváří magnetické pole.
Na druhou stranu u magnetů prakticky všechny nebo alespoň většina magnetických domén směřuje jedním směrem. Namísto vzájemného rušení se mikroskopická magnetická pole spojují a vytvářejí jedno velké magnetické pole. Čím více domén míří stejným směrem, tím silnější je magnetické pole. Magnetické pole každé domény sahá od jejího severního pólu k jižnímu pólu.
To vysvětluje, proč když rozlomíte magnet na polovinu, získáte dva malé magnety se severním a jižním pólem. To také vysvětluje, proč se opačné póly přitahují – siločáry vycházejí ze severního pólu jednoho magnetu do jižního pólu druhého, což způsobuje, že se kovy přitahují a vytvářejí jeden větší magnet. Odpuzování probíhá podle stejného principu – siločáry se pohybují v opačných směrech a v důsledku takové srážky se magnety začnou navzájem odpuzovat.
Výroba magnetů
Chcete-li vyrobit magnet, musíte jednoduše „nasměrovat“ magnetické domény kovu jedním směrem. Chcete-li to provést, musíte zmagnetizovat samotný kov. Uvažujme znovu případ s jehlou: pokud se magnet neustále pohybuje jedním směrem podél jehly, směr všech jeho oblastí (domén) je zarovnán. Magnetické domény však můžete zarovnat i jinými způsoby, například:Umístěte kov do silného magnetického pole ve směru sever-jih. -- Pohybujte magnetem ve směru sever-jih, neustále na něj tlučte kladivem a vyrovnejte jeho magnetické oblasti. -- Protáhněte magnetem elektrický proud.
Vědci naznačují, že dvě z těchto metod vysvětlují, jak se v přírodě tvoří přirozené magnety. Jiní vědci tvrdí, že magnetická železná ruda se stává magnetem pouze tehdy, když do ní udeří blesk. Jiní věří, že železná ruda se v přírodě proměnila v magnet v době vzniku Země a přežila dodnes.
Nejběžnějším způsobem výroby magnetů je dnes proces umístění kovu do magnetického pole. Magnetické pole se otočí kolem daného objektu a začne zarovnávat všechny jeho domény. V tomto bodě však může dojít ke zpoždění v jednom z těchto souvisejících procesů, který se nazývá hystereze. Může trvat několik minut, než domény změní směr jedním směrem. Během tohoto procesu se stane toto: Magnetické oblasti se začnou otáčet a seřadit se podél siločáry magnetického pole sever-jih.
Oblasti, které jsou již orientovány ve směru sever-jih, se zvětšují, zatímco okolní plochy se zmenšují. Stěny domén, hranice mezi sousedními doménami, se postupně rozšiřují, což způsobuje, že samotná doména se zvětšuje. Ve velmi silném magnetickém poli některé doménové stěny zcela zmizí.
Ukazuje se, že síla magnetu závisí na velikosti síly použité ke změně směru domén. Síla magnetů závisí na tom, jak obtížné bylo sladit tyto domény. Materiály, které se obtížně magnetizují, si svůj magnetismus udrží po delší dobu, zatímco materiály, které se magnetizují snadno, mají tendenci se rychle demagnetizovat.
Sílu magnetu můžete snížit nebo jej úplně demagnetizovat, pokud magnetické pole nasměrujete opačným směrem. Materiál můžete také demagnetizovat, pokud jej zahřejete na Curieův bod, tzn. teplotní limit feroelektrického stavu, při kterém materiál začíná ztrácet svůj magnetismus. Vysoká teplota demagnetizuje materiál a excituje magnetické částice, čímž narušuje rovnováhu magnetických domén.
Transportní magnety
Velké, silné magnety se používají v mnoha oblastech lidské činnosti – od záznamu dat až po vedení proudu dráty. Hlavním problémem při jejich použití v praxi je však způsob přepravy magnetů. Během přepravy mohou magnety poškodit jiné předměty nebo je mohou jiné předměty poškodit a znesnadnit nebo prakticky znemožnit jejich použití. Magnety navíc neustále přitahují různé feromagnetické nečistoty, kterých je pak velmi obtížné a někdy i nebezpečné se zbavit.Proto se při přepravě velmi velké magnety umisťují do speciálních krabic nebo se jednoduše přepravují feromagnetické materiály, ze kterých se magnety vyrábějí pomocí speciálního zařízení. V podstatě je takové zařízení jednoduchý elektromagnet.
Proč se magnety „lepí“ k sobě?
Z hodin fyziky asi víte, že když elektrický proud prochází drátem, vytváří magnetické pole. V permanentních magnetech vzniká magnetické pole také pohybem elektrického náboje. Ale magnetické pole v magnetech se nevytváří kvůli pohybu proudu přes dráty, ale kvůli pohybu elektronů.
Mnoho lidí věří, že elektrony jsou drobné částice, které obíhají kolem jádra atomu, jako planety obíhající kolem Slunce. Ale jak vysvětlují kvantoví fyzici, pohyb elektronů je mnohem složitější. Nejprve elektrony vyplňují skořápkové orbitaly atomu, kde se chovají jako částice i jako vlny. Elektrony mají náboj a hmotnost a mohou se pohybovat různými směry.
A přestože se elektrony atomu nepohybují na velké vzdálenosti, takový pohyb stačí k vytvoření nepatrného magnetického pole. A protože se spárované elektrony pohybují v opačných směrech, jejich magnetická pole se navzájem ruší. V atomech feromagnetických prvků naopak elektrony nejsou spárované a pohybují se jedním směrem. Například železo má až čtyři nespojené elektrony, které se pohybují jedním směrem. Protože nemají žádná odporová pole, mají tyto elektrony orbitální magnetický moment. Magnetický moment je vektor, který má svou velikost a směr.
V kovech, jako je železo, orbitální magnetický moment způsobí, že se sousední atomy zarovnají podél severojižních siločar. Železo, stejně jako ostatní feromagnetické materiály, má krystalickou strukturu. Když se po procesu odlévání ochladí, skupiny atomů z paralelních rotujících drah se seřadí v krystalické struktuře. Takto vznikají magnetické domény.
Možná jste si všimli, že materiály, které tvoří dobré magnety, jsou také schopny magnety samy přitahovat. To se děje proto, že magnety přitahují materiály s nepárovými elektrony, které rotují ve stejném směru. Jinými slovy, kvalita, která mění kov na magnet, také přitahuje kov k magnetům. Mnoho dalších prvků je diamagnetických – jsou tvořeny nepárovými atomy, které vytvářejí magnetické pole, které magnet mírně odpuzuje. Některé materiály vůbec nereagují s magnety.
Měření magnetického pole
Magnetické pole můžete měřit pomocí speciálních přístrojů, jako je měřič toku. Lze jej popsat několika způsoby: - Magnetické siločáry se měří ve weberech (WB). V elektromagnetických systémech je tento tok přirovnáván k proudu.
Síla pole neboli hustota toku se měří v Tesle (T) nebo v jednotkách Gauss (G). Jedna Tesla se rovná 10 000 Gaussům.
Sílu pole lze také měřit ve weberech na metr čtvereční. -- Velikost magnetického pole se měří v ampérech na metr nebo v oerstedech.
Mýty o magnetu
S magnety se setkáváme celý den. Jsou například v počítačích: pevný disk zaznamenává všechny informace pomocí magnetu a magnety se používají i v mnoha počítačových monitorech. Magnety jsou také nedílnou součástí katodových televizorů, reproduktorů, mikrofonů, generátorů, transformátorů, elektromotorů, magnetofonových pásek, kompasů a automobilových rychloměrů. Magnety mají úžasné vlastnosti. Mohou indukovat proud ve vodičích a způsobit otáčení elektromotoru. Dostatečně silné magnetické pole může zvedat malé předměty nebo dokonce malá zvířata. Magnetické levitační vlaky vyvinou vysokou rychlost pouze díky magnetickému tlaku. Podle magazínu Wired si někteří lidé dokonce vkládají do prstů drobné neodymové magnety, aby detekovali elektromagnetická pole.Přístroje pro magnetickou rezonanci, které fungují pomocí magnetického pole, umožňují lékařům vyšetřovat vnitřní orgány pacientů. Lékaři také používají elektromagnetická pulzní pole, aby zjistili, zda se zlomené kosti po nárazu správně hojí. Podobné elektromagnetické pole využívají kosmonauti, kteří jsou dlouhou dobu v nulové gravitaci, aby zabránili svalovému napětí a lámání kostí.
Magnety se používají i ve veterinární praxi k léčbě zvířat. Krávy například často trpí traumatickou retikuloperikarditidou, což je komplexní onemocnění, které se u těchto zvířat rozvíjí a která spolu s krmivem často polykají malé kovové předměty, které mohou poškodit stěny žaludku, plíce nebo srdce zvířete. Zkušení farmáři proto často před krmením krav pomocí magnetu očistí jídlo od malých nepoživatelných částí. Pokud však kráva již pozřela škodlivé kovy, pak jí magnet dostane spolu s jídlem. Dlouhé tenké alnico magnety, nazývané také "kravské magnety", přitahují všechny kovy a brání jim v poškození žaludku krávy. Takové magnety skutečně pomáhají vyléčit nemocné zvíře, ale stále je lepší zajistit, aby se do krmiva krávy nedostaly žádné škodlivé prvky. Pokud jde o lidi, je kontraindikováno polykání magnetů, protože jakmile se dostanou do různých částí těla, budou stále přitahováni, což může vést k zablokování průtoku krve a zničení měkkých tkání. Proto, když člověk spolkne magnet, potřebuje operaci.
Někteří lidé věří, že magnetoterapie je budoucností medicíny, protože je to jedna z nejjednodušších, ale účinných léčebných metod pro mnoho nemocí. O působení magnetického pole se v praxi přesvědčilo již mnoho lidí. Magnetické náramky, náhrdelníky, polštáře a mnoho dalších podobných produktů jsou lepší než pilulky při léčbě celé řady nemocí – od artritidy po rakovinu. Někteří lékaři se také domnívají, že sklenice zmagnetizované vody jako preventivní opatření může eliminovat výskyt většiny nepříjemných onemocnění. V Americe se ročně utratí za magnetickou terapii asi 500 milionů dolarů a lidé na celém světě za takovou léčbu utratí v průměru 5 miliard dolarů.
Zastánci magnetoterapie mají různé interpretace užitečnosti této léčebné metody. Někteří říkají, že magnet je schopen přitahovat železo obsažené v hemoglobinu v krvi, čímž zlepšuje krevní oběh. Jiní tvrdí, že magnetické pole nějak mění strukturu sousedních buněk. Vědecké studie ale zároveň nepotvrdily, že by použití statických magnetů mohlo člověku ulevit od bolesti nebo vyléčit nemoc.
Někteří zastánci také navrhují, aby všichni lidé používali magnety k čištění vody ve svých domovech. Jak sami výrobci říkají, velké magnety dokážou čistit tvrdou vodu tím, že z ní odstraní všechny škodlivé feromagnetické slitiny. Vědci však tvrdí, že vodu netvrdí feromagnetika. Dva roky používání magnetů v praxi navíc neprokázalo žádné změny ve složení vody.
Ale i když je nepravděpodobné, že by magnety měly léčivý účinek, stále stojí za to je studovat. Kdo ví, třeba v budoucnu objevíme užitečné vlastnosti magnetů.
Magnet obsahuje miliony částic, které mají malou magnetickou sílu. Tyto částice, seřazené v určitém pořadí, vytvářejí jednosměrnou sílu, která může přitahovat nebo odpuzovat určité kovy, které jsou v dosahu magnetu nebo magnetického pole.
Magnetické částice obsahuje pouze několik kovů, jako je železo. V železe lze tyto částice snadno uspořádat v požadovaném pořadí a vytvořit tak magnet. Pokud do něj udeříte kladivem, naruší se „struktura“ magnetických částic a železo ztratí svou magnetickou sílu, to znamená, že se demagnetizuje.
Částice uvnitř železného magnetu
Demagnetizované částice
Nehty přitahované magnetem
Jak funguje magnet na skládku?
Výkonné magnety, které lze zapínat a vypínat, se používají na skládkách k přenášení těžkých kovových předmětů. Tyto magnety, nazývané elektromagnety, fungují tak, že elektrický proud protéká drátem a vytváří magnetické pole. Tento jev se nazývá elektromagnetismus. Mnoho strojů pracujících v továrnách a ve vašich domovech funguje na stejném principu.
Chcete-li vyrobit elektromagnet, jednoduše omotejte elektrický drát kolem bloku snadno magnetizovatelného kovu, jako je železo. Při průchodu elektrického proudu se spojí magnetismus kovové tyče a drátu omotaného kolem ní a vytvoří se silné magnetické pole.
Když tedy obsluha magnetu skládky chce sebrat ze země kus kovu, zapne proud. Operátor pak uvede zavěšený obří magnet do pohybu a pohne břemenem. Pro snížení zátěže obsluha vypne proud a na zem spadne kus kovu.
Jak funguje elektromotor?
Pokud je cívka drátu umístěna uvnitř magnetického pole a prochází jím elektrický proud, magnetické pole obklopující cívku ji přitáhne a způsobí její rotaci. Rotační pohyb cívky drátu lze přenést na stroj, to znamená, že jej lze spustit. Takové zařízení se nazývá elektromotor. Elektromotory se používají v mnoha zařízeních, jako je například elektrický ventilátor nebo mixér.
Prudké zvýšení vnějšího magnetického pole – například při magnetické bouři – má negativní vliv na pohodu. Ale mnohem horší, jak ukazují testy, je chronický nedostatek magnetického pole.
Tento syndrom poprvé zkoumal japonský vědec Nakagawa. Jeho hlavními projevy jsou slabost, únava, snížená výkonnost, poruchy spánku, bolesti hlavy, páteře, patologie kardiovaskulárního systému, hypertenze, poruchy trávení, gynekologické dysfunkce atd.
U prvních tedy po návratu na Zemi byla diagnostikována osteoporóza. Jakmile se ve vesmíru začala používat umělá magnetická pole, takové jevy prakticky vymizely.
Hodně historie
Magnety byly používány k léčebným účelům v Číně již ve 20. století před naším letopočtem. Avicenna léčila onemocnění jater a sleziny magnetem. Paracelsus používal magnety na krvácení a zlomeniny. Říká se, že Kleopatra nosila magnetický náramek, aby si zachovala mládí. Magnetickou terapii používali také osobní lékař královny Alžběty I. William Gilbert a slavný lékař 18. století Franz Mesmer k léčbě chronické bolesti, koliky, dny a duševních poruch.
Moderní přístup
V Rusku jsou léčebné metody magnetoterapie uznávány jako lékařské. Magnetoterapie je dnes obor medicíny, který využívá vlivu magnetického pole k léčbě nemocí. V lékařských zařízeních je mnoho zařízení s magnetickými vlastnostmi. V závislosti na cílech a cílech je člověk pro terapeutické účely vystaven různým magnetickým polím: konstantní, proměnlivé, pulzující, rotující.
Rozsah aplikací
Magnetické pole ovlivňuje procesy inhibice v míše a mozku. Odcházejí bolesti hlavy a deprese, zlepšuje se zásobení tkání kyslíkem a činnost všech orgánů.
Nejcitlivější na magnetické pole je krev, nervový a endokrinní systém, srdce a cévy. Magnetoterapie zlepšuje elasticitu cév, zvyšuje rychlost průtoku krve a rozšiřuje kapilární systém. Dochází k normalizaci spánku a pohody obecně.
Magnetoterapie se používá k léčbě onemocnění pohybového aparátu (zejména artritidy). Dochází k rychlejší úlevě od zánětlivého a bolestivého syndromu, zmírnění otoků a obnovení pohyblivosti. Tuto metodu lze také použít. Magnetoterapie se aktivně používá k hojení ran. Pomáhá také při migrénách, bolestech hlavy, únavě a depresích.
Masový trh
Magnetické šperky spojují krásu a zdraví. Má trvalý terapeutický účinek na tělo jako celek.
Na lidském těle jsou oblasti, kde je působení magnetů nejúčinnější – jsou to zápěstí, krk a chodidla.
Oblíbená je také magneticky nabitá strukturovaná voda. Uzdravuje tělo, odstraňuje toxiny,... Můžete si ho připravit sami pomocí magnetické tyčinky.
Kontraindikace
Samoléčba magnety může způsobit negativní reakce v těle. Sledujte své zdraví a určitě se poraďte s lékařem, zvláště proto, že léčba magnetem není vhodná pro každého. Koneckonců, tělo každého člověka je individuální.
Magnet
Magnety, stejně jako hračky přilepené na vaší lednici doma nebo podkovy, které vám ukázali ve škole, mají několik neobvyklých funkcí. Za prvé, magnety jsou přitahovány k železným a ocelovým předmětům, jako jsou dveře chladničky. Navíc mají tyče.
Přibližte dva magnety k sobě. Jižní pól jednoho magnetu bude přitahován k severnímu pólu druhého. Severní pól jednoho magnetu odpuzuje severní pól druhého.
Magnetický a elektrický proud
Magnetické pole je generováno elektrickým proudem, tedy pohybujícími se elektrony. Elektrony pohybující se kolem atomového jádra nesou záporný náboj. Usměrněný pohyb nábojů z jednoho místa na druhé se nazývá elektrický proud. Elektrický proud kolem sebe vytváří magnetické pole.
Toto pole svými siločárami jako smyčka pokrývá dráhu elektrického proudu jako oblouk, který stojí nad silnicí. Když se například rozsvítí stolní lampa a měděnými dráty protéká proud, to znamená, že elektrony v drátu přeskakují z atomu na atom a kolem drátu se vytvoří slabé magnetické pole. Ve vysokonapěťových přenosových vedeních je proud mnohem silnější než ve stolní lampě, takže kolem vodičů takových vedení vzniká velmi silné magnetické pole. Elektřina a magnetismus jsou tedy dvě strany téže mince – elektromagnetismu.
Související materiály:
Proč je tam duha?
Pohyb elektronů a magnetické pole
Pohyb elektronů uvnitř každého atomu vytváří kolem něj malé magnetické pole. Elektron pohybující se na oběžné dráze vytváří magnetické pole podobné víru. Ale většina magnetického pole nevzniká pohybem elektronu na oběžné dráze kolem jádra, ale pohybem atomu kolem jeho osy, tzv. spinem elektronu. Spin charakterizuje rotaci elektronu kolem osy, jako je pohyb planety kolem své osy.
Proč jsou materiály magnetické a ne magnetické
Ve většině materiálů, jako jsou plasty, jsou magnetická pole jednotlivých atomů náhodně orientována a vzájemně se ruší. Ale v materiálech, jako je železo, mohou být atomy orientovány tak, že se jejich magnetická pole sčítají, takže se kus oceli zmagnetizuje. Atomy v materiálech jsou spojeny do skupin nazývaných magnetické domény. Magnetická pole jedné jednotlivé domény jsou orientována jedním směrem. To znamená, že každá doména je malý magnet.
