На самому початку роботи корисно буде дати кілька визначень і пояснень.
Якщо, в якому то місці, на рухомі тіла, які мають зарядом, діє сила, яка не діє на нерухомі або позбавлені заряду тіла, то говорять, що в цьому місці присутній магнітне поле - одна з форм більш загального електромагнітного поля.
Є тіла, здатні створювати навколо себе магнітне поле (і на таке тіло теж діє сила магнітного поля), про них говорять, що ці тіла намагнічені і володіють магнітним моментом, який і визначає властивість тіла створювати магнітне поле. Такі тіла називають магнітами.
Слід зазначити, що різні матеріали по різному реагують на зовнішнє магнітне поле.
Є матеріали ослабляють дію зовнішнього поля всередині себе - парамагнетики і підсилюють зовнішнє поле всередині себе - Діамагнетик.
Є матеріали з величезною здатністю (в тисячі разів) посилювати зовнішнє поле всередині себе - залізо, кобальт, нікель, гадоліній, сплави і сполуки цих металів, їх називають - Феромагнетики.
Є серед феромагнетиків матеріали які після впливу на них досить сильного зовнішнього магнітного поля самі стають магнітами - це магнітотверді матеріали.
ВСТУП.
Ми звикли до магніту і ставимося до нього трішки поблажливо як до застарілого атрибуту шкільних уроків фізики, часом навіть не підозрюючи, скільки магнітів навколо нас. У наших квартирах десятки магнітів: в електробритвах, динаміках, магнітофонах, в годинах, у банках з цвяхами, нарешті. Самі ми - теж магніти: біоструми, що течуть у нас, народжують навколо нас химерний візерунок магнітних силових ліній. Земля, на якій ми живемо, - гігантський блакитний магніт. Сонце - жовтий плазмовий куля - магніт ще більш грандіозний. Галактик і туманності, ледь помітні телескопами, - незбагненні за розмірами магніти. Термоядерний синтез, Магнітодинамічному генерування електроенергії, прискорення заряджених частинок в синхротронах, підйом затонулих суден - все це області, де потрібні грандіозні, небачені раніше за розмірами магніти. Проблема створення сильних, надсильних, ультрасільних і ще більш сильних магнітних полів стала однією з основних у сучасній фізиці і техніці.
Магніт відомий людині з незапам'ятних часів. До нас дійшли згадки
про магніти та їх властивості в працях Фалеса Мілетського (прибл. 600 до н.е.) і Платона (427-347 до н.е.). Саме слово «магніт» виникло у зв'язку з тим, що природні магніти були виявлені греками в Магнесії (Фессалія).
Природні (або природні) магніти зустрічаються в природі у вигляді покладів магнітних руд. У Тартуському університеті знаходиться самий великий відомий природний магніт. Його маса складає 13 кг, і він здатний підняти вантаж в 40 кг.
Штучні магніти - це магніти створені людиною на основі різних феромагнетиків. Так звані «порошкові» магніти (з заліза, кобальту та деяких інших добавок) можуть утримати вантаж більш ніж 5000 разів перевищує їх власну масу.
Існують штучні магніти двох різних видів:
Одні - так звані постійні магніти, що виготовляються з «магнітно-твердих» матеріалів. Їх магнітні властивості не пов'язані з використанням зовнішніх джерел або струмів.
До іншого виду відносяться так звані електромагніти з сердечником зі «магнітно-м'якого» заліза. Створювані ними магнітні поля обумовлена в основному тим, що по дроту обмотки, що охоплює сердечник, проходить електричний струм.
У 1600 році в Лондоні вийшла книга королівського лікаря В. Гільберта "Про магніті, магнітних тілах і великий магніті - Землі". Це твір стало першою відомою нам спробою дослідження магнітних явищ з позицій науки. У цій праці зібрані були тоді відомості про електрику і магнетизм, а також результати власних експериментів автора.
З усього, з чим стикається людина, він перш за все прагне витягти практичну користь. Не минув цієї долі і магніт
У моїй роботі я спробую простежити, як використовуються магніти людиною не для війни, а в мирних цілях, в тому числі застосування магнітів у біології, медицині, в побуті.
ВИКОРИСТАННЯ МАГНІТІВ.
Далі подано короткий огляд приладів і галузей науки і техніки де використовуються магніти.
КОМПАС, прилад для визначення горизонтальних напрямків на місцевості. Застосовується для визначення напрямку, у якому рухається морське, повітряне судно, наземний транспортний засіб; напряму, в якому йде пішохід; направлення на деякий об'єкт або орієнтир. Компаси поділяються на два основні класи: магнітні компаси типу стрілочних, якими користуються топографи і туристи, і немагнітні, такі, як гірокомпас і радіокомпас.
До 11 ст. відноситься повідомлення китайців Шен Куа і Чу Ю про виготовлення компасів з природних магнітів та використання їх в навігації. Якщо
довга голка з природного магніту урівноважено на осі, що дозволяє їй вільно повертатися в горизонтальній площині, то вона завжди звернена одним кінцем на північ, а іншим - на південь. Помітивши вказує на північ кінець, можна користуватися таким компасом для визначення напрямків.
Магнітні ефекти концентрувалися в кінців такий голки, і тому їх назвали полюсами (відповідно північним і південним).
Основне застосування магніт знаходить в електротехніці, радіотехніці, приладобудуванні, автоматики і телемеханіки. Тут феромагнітні матеріали йдуть на виготовлення магнітопроводів, реле і т.д.
У 1820 Г. Ерстед (1777-1851) виявив, що провідник зі струмом впливає на магнітну стрілку, повертаючи її. Буквально тижнем пізніше Ампер показав, що два паралельних провідника зі струмом одного напрямку притягуються одне до одного. Пізніше він висловив припущення, що всі магнітні явища обумовлені струмами, причому магнітні властивості постійних магнітів пов'язані з струмами, постійно циркулюють усередині цих магнітів. Це припущення повністю відповідає сучасним уявленням.
Електромашинні генератори та електродвигуни - машини обертального типу, перетворюють або механічну енергію в електричну (генератори), або електричну в механічну (двигуни). Дія генераторів засноване на принципі електромагнітної індукції: у проводі, що рухається в магнітному полі, наводиться електрорушійна сила (ЕРС). Дія електродвигунів засноване на тому, що на провід зі струмом, вміщений у поперечне магнітне поле, діє сила.
Магнітоелектричні прилади. У таких приладах використовується сила взаємодії магнітного поля зі струмом у витках обмотки рухомої частини, яка прагне повернути останню
Індукційні лічильники електроенергії. Індукційний лічильник представляє собою не що інше, як малопотужний електродвигун змінного струму з двома обмотками - струмового та обмоткою напруги. Проводить диск, поміщений між обмотками, обертається під дією крутного моменту, пропорційного споживаної потужності. Цей момент урівноважується струмами, що наводяться в диску постійним магнітом, так що частота обертання диска пропорційна споживаної потужності.
Електричні наручний годинник харчуються мініатюрної батарейкою. Для їх роботи потрібно набагато менше деталей, ніж у механічних годинниках; так, у схему типових електричних портативних годин входять два магніти, дві котушки індуктивності і транзистор.
Замок - механічне, електричне або електронний пристрій, що обмежує можливість несанкціонованого користування чим-небудь. Замок може приводитися в дію пристроєм (ключем), що є у розпорядженні певної особи, інформацією (цифровим або буквеним кодом), що вводиться цією особою, або будь-якої індивідуальної характеристикою (наприклад, малюнком сітківки ока) цієї особи. Замок зазвичай тимчасово з'єднує один з одним два вузли або дві деталі в одному пристрої. Найчастіше замки бувають механічними, але все більш широке застосування знаходять електромагнітні замки.
Магнітні замки. У циліндрових замках деяких моделей застосовуються магнітні елементи. Замок і ключ забезпечені відповідними кодовими наборами постійних магнітів. Коли в замкову щілину вставляється правильний ключ, він притягує і встановлює в потрібне положення внутрішні магнітні елементи замку, що і дозволяє відкрити замок.
Динамометр - механічний або електричний прилад для вимірювання сили тяги або крутного моменту машини, верстата або двигуна.
Гальмівні динамометри бувають самих різних конструкцій; до них відносяться, наприклад, гальмо Проні, гідравлічний і електромагнітний гальма.
Електромагнітний динамометр може бути виконаний у вигляді мініатюрного приладу, придатного для вимірювань характеристик малогабаритних двигунів.
Гальванометр - чутливий прилад для вимірювання слабких струмів. У гальванометрі використовується обертаючий момент, що виникає при взаємодії подковообразного постійного магніту з невеликою токонесущей котушкою (слабким електромагнітом), підвішеною в зазорі між полюсами магніту. Обертаючий момент, а отже, і відхилення котушки пропорційні струму і повної магнітної індукції в повітряному зазорі, так що шкала приладу при невеликих відхиленнях котушки майже лінійна. Прилади на його базі - найпоширеніший вид приладів.
Спектр приладів, що випускаються широкий і різноманітний: прилади щитові постійного і змінного струму (магнітоелектричної, магнітоелектрі-чеський з випрямлячем і електромагнітної систем), комбіновані прилади ампервольтомметри, для діагностування і регулювання електроустаткування автомашин, вимірювання температури плоских поверхонь, прилади для оснащення шкільних навчальних кабінетів, тестери та вимірювачі всіляких електричних параметрів
Виробництво абразивів - дрібних, твердих, гострих частинок, що використовуються у вільному або зв'язаному вигляді для механічної обробки (в т.ч. для надання форми, обдирання, шліфування, полірування) різноманітних матеріалів та виробів з них (від великих сталевих плит до листів фанери, оптичних стекол і комп'ютерних мікросхем). Абразиви бувають природні або штучні. Дія абразивів зводиться до видалення частини матеріалу з оброблюваної поверхні. У процесі виробництва штучних абразивів феросиліцій, присутній в суміші, осідає на дно печі, але невеликі його кількості впроваджуються в абразив і пізніше видаляються магнітом.
Магнітні властивості речовини знаходять широке застосування в науці і техніці як засіб вивчення структури різних тіл. Так виникли науки:
Магнетохімія (магнітохімія) - розділ фізичної хімії, в якому вивчається зв'язок між магнітними і хімічними властивостями речовин; крім того, магнітохімія досліджує вплив магнітних полів на хімічні процеси. магнітохімія спирається на сучасну фізику магнітних явищ. Вивчення зв'язку між магнітними і хімічними властивостями дозволяє з'ясувати особливості хімічної будови речовини.
Магнітна дефектоскопія, метод пошуку дефектів, заснований на дослідженні спотворень магнітного поля, що виникають у місцях дефектів у виробах з феромагнітних матеріалів.
. Техніка надвисокочастотного діапазону
Надвисокої частотний діапазон (НВЧ) - частотний діапазон електромагнітного випромінювання (100 ¸ 300 000 млн. герц), розташований в спектрі між ультрависокими телевізійними частотами і частотами далекої інфрачервоної області
Зв'язок. Радіохвилі НВЧ-діапазону широко застосовуються в техніці зв'язку. Окрім різних радіосистем військового призначення, у всіх країнах світу є численні комерційні лінії НВЧ-зв'язку. Оскільки такі радіохвилі не йдуть за кривизною земної поверхні, а поширюються по прямій, ці лінії зв'язку, як правило, складаються з ретрансляційних станцій, встановлених на вершинах пагорбів або на радиобашня з інтервалами близько 50 км.
Термообробка харчових продуктів. НВЧ-випромінювання застосовується для термообробки харчових продуктів в домашніх умовах і в харчовій промисловості. Енергія, що генерується потужними електронними лампами, може бути сконцентрована в малому обсязі для високоефективної теплової обробки продуктів у т.зв. мікрохвильових або СВЧ-печах, що відрізняються чистотою, безшумністю і компактністю. Такі пристрої застосовуються на літакових бортових кухнях, у залізничних вагонах-ресторанах і торгових автоматах, де потрібні швидкі підготовка продуктів і приготування страв. Промисловість випускає також НВЧ-печі побутового призначення.
Швидкий прогрес в області НВЧ-техніки в значній мірі пов'язаний з винаходом спеціальних електровакуумних приладів - магнетрона і клістрона, здатних генерувати великі кількості НВЧ-енергії. Генератор на звичайному вакуумному тріоді, використовуваний на низьких частотах, в СВЧ-діапазоні виявляється вельми неефективним.
Магнетрон. У магнетроні, винайденому у Великобританії перед Другою світовою війною, ці недоліки відсутні, оскільки за основу взято зовсім інший підхід до генерації НВЧ-випромінювання - принцип об'ємного резонатора
У магнетроні передбачено кілька об'ємних резонаторів, симетрично розташованих навколо катода, що знаходиться в центрі. Прилад поміщають між полюсами сильного магніта.
Лампа біжучої хвилі (ЛБХ). Ще один електровакуумний прилад для генерації та посилення електромагнітних хвиль НВЧ-діапазону - лампа біжучої хвилі. Вона являє собою тонку відкачану трубку, що вставляється у фокусуючу магнітну котушку.
Прискорювач часток, установка, в якій за допомогою електричних і магнітних полів виходять направлені пучки електронів, протонів, іонів та інших заряджених частинок з енергією, значно перевищує теплову енергію.
У сучасних прискорювачах використовуються численні і різноманітні види техніки, в т.ч. потужні прецизійні магніти.
У медичній терапії та діагностиці у скорітелі грають важливу практичну роль. Багато лікарняні установи в усьому світі сьогодні мають у своєму розпорядженні невеликі електронні лінійні прискорювачі, генеруючі інтенсивне рентгенівське випромінювання, що застосовується для терапії пухлин. У меншій мірі використовуються циклотрони або синхротрони, генеруючі протонні пучки. Перевага протонів в терапії пухлин перед рентгенівським випромінюванням полягає в більш локалізованому енерговиділення. Тому протонна терапія особливо ефективна при лікуванні пухлин мозку і очей, коли пошкодження навколишніх здорових тканин повинно бути по можливості мінімальним.
Представники різних наук враховують магнітні поля у своїх дослідженнях. Фізик вимірює магнітні поля атомів і елементарних частинок, астроном вивчає роль космічних полів у процесі формування нових зірок, геолог за аномалій магнітного поля Землі відшукує поклади магнітних руд, з недавнього часу біологія теж активно включилася у вивчення та використання магнітів.
Біологічна наука першої половини XX століття впевнено описувала життєві функції, зовсім не враховуючи існування будь-яких магнітних полів. Більш того, деякі біологи вважали за потрібне підкреслити, що навіть сильне штучне магнітне поле не робить ніякого впливу на біологічні об'єкти.
В енциклопедіях про вплив магнітних полів на біологічні процеси нічого не говорилося. У науковій літературі всього світу щороку з'являлися поодинокі позитивні міркування про той чи інший біологічному ефекті магнітних полів. Однак цей слабкий струмочок не міг розтопити айсберг недовіри навіть до постановки самої проблеми ... І раптом струмочок перетворився на бурхливий потік. Лавина магнітобіологіческіх публікацій, немов зірвавшись з якою - то вершини, з початку 60 - х років невпинно збільшується і заглушає скептичні висловлювання.
Від алхіміків XVI століття і до наших днів біологічну дію магніту багато разів знаходило прихильників і критиків. Неодноразово протягом кількох століть спостерігалися сплески і спади інтересу до лікувального дії магніту. З його допомогою намагалися лікувати (і не безуспішно) нервові хвороби, зубний біль, безсоння, болі в печінці і в шлунку - сотні хвороб.
Для лікувальних цілей магніт став вживатися, ймовірно, раніше, ніж для визначення сторін світу.
Як місцеве зовнішній засіб і як амулет магніт користувався великим успіхом у китайців, індусів, єгиптян, арабів. ГРЕКІВ, римлян і т.д. Про його лікувальні властивості згадують у своїх працях філософ Арістотель і історик Пліній.
У другій половині XX століття широко поширилися магнітні браслети, благотворно впливають на хворих з порушенням кров'яного тиску (гіпертонія і гіпотонія).
Крім постійних магнітів використовуються і електромагніти. Їх також застосовують для широкого спектру проблем в науці, техніці, електроніці, медицині (нервові захворювання, захворювання судин кінцівок, серцево - судинні захворювання, ракові захворювання).
Більш за все вчені схиляються до думки, що магнітні поля підвищують опірність організму.
Існують електромагнітні вимірювачі швидкості руху крові, мініатюрні капсули, які за допомогою зовнішніх магнітних полів можна переміщати по кровоносних судинах щоб розширювати їх, брати проби на певних ділянках колії або, навпаки, локально виводити з капсул різні медикаменти.
Широко поширений магнітний метод видалення металевих частинок з ока.
Більшості з нас відомо дослідження роботи серця з допомогою електричних датчиків - електрокардіограма. Електричні імпульси, що виробляються серцем, створюють магнітне поле серця, яке в max значеннях становить 10 -6 напруженості магнітного поля Землі. Цінність магнітокардіографії в тому, що вона дозволяє отримати відомості про електрично "німих" областях серця.
Треба відзначити, що біологи зараз просять фізиків дати теорію первинного механізму біологічної дії магнітного поля, а фізики у відповідь вимагають від біологів побільше перевірених біологічних фактів. Очевидно, що успішним буде тісна співпраця різних спеціалістів.
Важливою ланкою, що поєднує магнітобіологіческіе проблеми, є реакція нервової системи на магнітні поля. Саме мозок першим реагує на будь-які зміни в зовнішньому середовищі. Саме вивчення його реакцій буде ключем до вирішення багатьох завдань магнітобіології.
Самий простий висновок, який можна зробити з вище сказаного - немає області прикладної діяльності людини, де б не застосовувалися магніти.
Використана література:
1) визначення, друге видання, Москва, 1957 р.
2) Холодов Ю.А. "Людина в магнітній павутині", "Знання", Москва, 1972 р.
3) Матеріали з інтернет - енциклопедії
4) Путілов К.А. «Курс фізики», «Физматгиз», Москва, 1964р.
Якщо, в якому то місці, на рухомі тіла, які мають зарядом, діє сила, яка не діє на нерухомі або позбавлені заряду тіла, то говорять, що в цьому місці присутній магнітне поле - одна з форм більш загального електромагнітного поля.
Є тіла, здатні створювати навколо себе магнітне поле (і на таке тіло теж діє сила магнітного поля), про них говорять, що ці тіла намагнічені і володіють магнітним моментом, який і визначає властивість тіла створювати магнітне поле. Такі тіла називають магнітами.
Слід зазначити, що різні матеріали по різному реагують на зовнішнє магнітне поле.
Є матеріали ослабляють дію зовнішнього поля всередині себе - парамагнетики і підсилюють зовнішнє поле всередині себе - Діамагнетик.
Є матеріали з величезною здатністю (в тисячі разів) посилювати зовнішнє поле всередині себе - залізо, кобальт, нікель, гадоліній, сплави і сполуки цих металів, їх називають - Феромагнетики.
Є серед феромагнетиків матеріали які після впливу на них досить сильного зовнішнього магнітного поля самі стають магнітами - це магнітотверді матеріали.
Є матеріали концентрують у собі зовнішнє магнітне поле і, поки воно діє, ведуть себе як магніти, але якщо зовнішнє поле зникає вони не стають магнітами - це магнитомягкие матеріали
ВСТУП.
Ми звикли до магніту і ставимося до нього трішки поблажливо як до застарілого атрибуту шкільних уроків фізики, часом навіть не підозрюючи, скільки магнітів навколо нас. У наших квартирах десятки магнітів: в електробритвах, динаміках, магнітофонах, в годинах, у банках з цвяхами, нарешті. Самі ми - теж магніти: біоструми, що течуть у нас, народжують навколо нас химерний візерунок магнітних силових ліній. Земля, на якій ми живемо, - гігантський блакитний магніт. Сонце - жовтий плазмовий куля - магніт ще більш грандіозний. Галактик і туманності, ледь помітні телескопами, - незбагненні за розмірами магніти. Термоядерний синтез, Магнітодинамічному генерування електроенергії, прискорення заряджених частинок в синхротронах, підйом затонулих суден - все це області, де потрібні грандіозні, небачені раніше за розмірами магніти. Проблема створення сильних, надсильних, ультрасільних і ще більш сильних магнітних полів стала однією з основних у сучасній фізиці і техніці.
Магніт відомий людині з незапам'ятних часів. До нас дійшли згадки
про магніти та їх властивості в працях Фалеса Мілетського (прибл. 600 до н.е.) і Платона (427-347 до н.е.). Саме слово «магніт» виникло у зв'язку з тим, що природні магніти були виявлені греками в Магнесії (Фессалія).
Природні (або природні) магніти зустрічаються в природі у вигляді покладів магнітних руд. У Тартуському університеті знаходиться самий великий відомий природний магніт. Його маса складає 13 кг, і він здатний підняти вантаж в 40 кг.
Штучні магніти - це магніти створені людиною на основі різних феромагнетиків. Так звані «порошкові» магніти (з заліза, кобальту та деяких інших добавок) можуть утримати вантаж більш ніж 5000 разів перевищує їх власну масу.
Існують штучні магніти двох різних видів:
Одні - так звані постійні магніти, що виготовляються з «магнітно-твердих» матеріалів. Їх магнітні властивості не пов'язані з використанням зовнішніх джерел або струмів.
До іншого виду відносяться так звані електромагніти з сердечником зі «магнітно-м'якого» заліза. Створювані ними магнітні поля обумовлена в основному тим, що по дроту обмотки, що охоплює сердечник, проходить електричний струм.
У 1600 році в Лондоні вийшла книга королівського лікаря В. Гільберта "Про магніті, магнітних тілах і великий магніті - Землі". Це твір стало першою відомою нам спробою дослідження магнітних явищ з позицій науки. У цій праці зібрані були тоді відомості про електрику і магнетизм, а також результати власних експериментів автора.
З усього, з чим стикається людина, він перш за все прагне витягти практичну користь. Не минув цієї долі і магніт
У моїй роботі я спробую простежити, як використовуються магніти людиною не для війни, а в мирних цілях, в тому числі застосування магнітів у біології, медицині, в побуті.
ВИКОРИСТАННЯ МАГНІТІВ.
Далі подано короткий огляд приладів і галузей науки і техніки де використовуються магніти.
КОМПАС, прилад для визначення горизонтальних напрямків на місцевості. Застосовується для визначення напрямку, у якому рухається морське, повітряне судно, наземний транспортний засіб; напряму, в якому йде пішохід; направлення на деякий об'єкт або орієнтир. Компаси поділяються на два основні класи: магнітні компаси типу стрілочних, якими користуються топографи і туристи, і немагнітні, такі, як гірокомпас і радіокомпас.
До 11 ст. відноситься повідомлення китайців Шен Куа і Чу Ю про виготовлення компасів з природних магнітів та використання їх в навігації. Якщо
довга голка з природного магніту урівноважено на осі, що дозволяє їй вільно повертатися в горизонтальній площині, то вона завжди звернена одним кінцем на північ, а іншим - на південь. Помітивши вказує на північ кінець, можна користуватися таким компасом для визначення напрямків.
Магнітні ефекти концентрувалися в кінців такий голки, і тому їх назвали полюсами (відповідно північним і південним).
Основне застосування магніт знаходить в електротехніці, радіотехніці, приладобудуванні, автоматики і телемеханіки. Тут феромагнітні матеріали йдуть на виготовлення магнітопроводів, реле і т.д.
У 1820 Г. Ерстед (1777-1851) виявив, що провідник зі струмом впливає на магнітну стрілку, повертаючи її. Буквально тижнем пізніше Ампер показав, що два паралельних провідника зі струмом одного напрямку притягуються одне до одного. Пізніше він висловив припущення, що всі магнітні явища обумовлені струмами, причому магнітні властивості постійних магнітів пов'язані з струмами, постійно циркулюють усередині цих магнітів. Це припущення повністю відповідає сучасним уявленням.
Електромашинні генератори та електродвигуни - машини обертального типу, перетворюють або механічну енергію в електричну (генератори), або електричну в механічну (двигуни). Дія генераторів засноване на принципі електромагнітної індукції: у проводі, що рухається в магнітному полі, наводиться електрорушійна сила (ЕРС). Дія електродвигунів засноване на тому, що на провід зі струмом, вміщений у поперечне магнітне поле, діє сила.
Магнітоелектричні прилади. У таких приладах використовується сила взаємодії магнітного поля зі струмом у витках обмотки рухомої частини, яка прагне повернути останню
Індукційні лічильники електроенергії. Індукційний лічильник представляє собою не що інше, як малопотужний електродвигун змінного струму з двома обмотками - струмового та обмоткою напруги. Проводить диск, поміщений між обмотками, обертається під дією крутного моменту, пропорційного споживаної потужності. Цей момент урівноважується струмами, що наводяться в диску постійним магнітом, так що частота обертання диска пропорційна споживаної потужності.
Електричні наручний годинник харчуються мініатюрної батарейкою. Для їх роботи потрібно набагато менше деталей, ніж у механічних годинниках; так, у схему типових електричних портативних годин входять два магніти, дві котушки індуктивності і транзистор.
Замок - механічне, електричне або електронний пристрій, що обмежує можливість несанкціонованого користування чим-небудь. Замок може приводитися в дію пристроєм (ключем), що є у розпорядженні певної особи, інформацією (цифровим або буквеним кодом), що вводиться цією особою, або будь-якої індивідуальної характеристикою (наприклад, малюнком сітківки ока) цієї особи. Замок зазвичай тимчасово з'єднує один з одним два вузли або дві деталі в одному пристрої. Найчастіше замки бувають механічними, але все більш широке застосування знаходять електромагнітні замки.
Магнітні замки. У циліндрових замках деяких моделей застосовуються магнітні елементи. Замок і ключ забезпечені відповідними кодовими наборами постійних магнітів. Коли в замкову щілину вставляється правильний ключ, він притягує і встановлює в потрібне положення внутрішні магнітні елементи замку, що і дозволяє відкрити замок.
Динамометр - механічний або електричний прилад для вимірювання сили тяги або крутного моменту машини, верстата або двигуна.
Гальмівні динамометри бувають самих різних конструкцій; до них відносяться, наприклад, гальмо Проні, гідравлічний і електромагнітний гальма.
Електромагнітний динамометр може бути виконаний у вигляді мініатюрного приладу, придатного для вимірювань характеристик малогабаритних двигунів.
Гальванометр - чутливий прилад для вимірювання слабких струмів. У гальванометрі використовується обертаючий момент, що виникає при взаємодії подковообразного постійного магніту з невеликою токонесущей котушкою (слабким електромагнітом), підвішеною в зазорі між полюсами магніту. Обертаючий момент, а отже, і відхилення котушки пропорційні струму і повної магнітної індукції в повітряному зазорі, так що шкала приладу при невеликих відхиленнях котушки майже лінійна. Прилади на його базі - найпоширеніший вид приладів.
Спектр приладів, що випускаються широкий і різноманітний: прилади щитові постійного і змінного струму (магнітоелектричної, магнітоелектрі-чеський з випрямлячем і електромагнітної систем), комбіновані прилади ампервольтомметри, для діагностування і регулювання електроустаткування автомашин, вимірювання температури плоских поверхонь, прилади для оснащення шкільних навчальних кабінетів, тестери та вимірювачі всіляких електричних параметрів
Виробництво абразивів - дрібних, твердих, гострих частинок, що використовуються у вільному або зв'язаному вигляді для механічної обробки (в т.ч. для надання форми, обдирання, шліфування, полірування) різноманітних матеріалів та виробів з них (від великих сталевих плит до листів фанери, оптичних стекол і комп'ютерних мікросхем). Абразиви бувають природні або штучні. Дія абразивів зводиться до видалення частини матеріалу з оброблюваної поверхні. У процесі виробництва штучних абразивів феросиліцій, присутній в суміші, осідає на дно печі, але невеликі його кількості впроваджуються в абразив і пізніше видаляються магнітом.
Магнітні властивості речовини знаходять широке застосування в науці і техніці як засіб вивчення структури різних тіл. Так виникли науки:
Магнетохімія (магнітохімія) - розділ фізичної хімії, в якому вивчається зв'язок між магнітними і хімічними властивостями речовин; крім того, магнітохімія досліджує вплив магнітних полів на хімічні процеси. магнітохімія спирається на сучасну фізику магнітних явищ. Вивчення зв'язку між магнітними і хімічними властивостями дозволяє з'ясувати особливості хімічної будови речовини.
Магнітна дефектоскопія, метод пошуку дефектів, заснований на дослідженні спотворень магнітного поля, що виникають у місцях дефектів у виробах з феромагнітних матеріалів.
. Техніка надвисокочастотного діапазону
Надвисокої частотний діапазон (НВЧ) - частотний діапазон електромагнітного випромінювання (100 ¸ 300 000 млн. герц), розташований в спектрі між ультрависокими телевізійними частотами і частотами далекої інфрачервоної області
Зв'язок. Радіохвилі НВЧ-діапазону широко застосовуються в техніці зв'язку. Окрім різних радіосистем військового призначення, у всіх країнах світу є численні комерційні лінії НВЧ-зв'язку. Оскільки такі радіохвилі не йдуть за кривизною земної поверхні, а поширюються по прямій, ці лінії зв'язку, як правило, складаються з ретрансляційних станцій, встановлених на вершинах пагорбів або на радиобашня з інтервалами близько 50 км.
Термообробка харчових продуктів. НВЧ-випромінювання застосовується для термообробки харчових продуктів в домашніх умовах і в харчовій промисловості. Енергія, що генерується потужними електронними лампами, може бути сконцентрована в малому обсязі для високоефективної теплової обробки продуктів у т.зв. мікрохвильових або СВЧ-печах, що відрізняються чистотою, безшумністю і компактністю. Такі пристрої застосовуються на літакових бортових кухнях, у залізничних вагонах-ресторанах і торгових автоматах, де потрібні швидкі підготовка продуктів і приготування страв. Промисловість випускає також НВЧ-печі побутового призначення.
Швидкий прогрес в області НВЧ-техніки в значній мірі пов'язаний з винаходом спеціальних електровакуумних приладів - магнетрона і клістрона, здатних генерувати великі кількості НВЧ-енергії. Генератор на звичайному вакуумному тріоді, використовуваний на низьких частотах, в СВЧ-діапазоні виявляється вельми неефективним.
Магнетрон. У магнетроні, винайденому у Великобританії перед Другою світовою війною, ці недоліки відсутні, оскільки за основу взято зовсім інший підхід до генерації НВЧ-випромінювання - принцип об'ємного резонатора
У магнетроні передбачено кілька об'ємних резонаторів, симетрично розташованих навколо катода, що знаходиться в центрі. Прилад поміщають між полюсами сильного магніта.
Лампа біжучої хвилі (ЛБХ). Ще один електровакуумний прилад для генерації та посилення електромагнітних хвиль НВЧ-діапазону - лампа біжучої хвилі. Вона являє собою тонку відкачану трубку, що вставляється у фокусуючу магнітну котушку.
Прискорювач часток, установка, в якій за допомогою електричних і магнітних полів виходять направлені пучки електронів, протонів, іонів та інших заряджених частинок з енергією, значно перевищує теплову енергію.
У сучасних прискорювачах використовуються численні і різноманітні види техніки, в т.ч. потужні прецизійні магніти.
У медичній терапії та діагностиці у скорітелі грають важливу практичну роль. Багато лікарняні установи в усьому світі сьогодні мають у своєму розпорядженні невеликі електронні лінійні прискорювачі, генеруючі інтенсивне рентгенівське випромінювання, що застосовується для терапії пухлин. У меншій мірі використовуються циклотрони або синхротрони, генеруючі протонні пучки. Перевага протонів в терапії пухлин перед рентгенівським випромінюванням полягає в більш локалізованому енерговиділення. Тому протонна терапія особливо ефективна при лікуванні пухлин мозку і очей, коли пошкодження навколишніх здорових тканин повинно бути по можливості мінімальним.
Представники різних наук враховують магнітні поля у своїх дослідженнях. Фізик вимірює магнітні поля атомів і елементарних частинок, астроном вивчає роль космічних полів у процесі формування нових зірок, геолог за аномалій магнітного поля Землі відшукує поклади магнітних руд, з недавнього часу біологія теж активно включилася у вивчення та використання магнітів.
Біологічна наука першої половини XX століття впевнено описувала життєві функції, зовсім не враховуючи існування будь-яких магнітних полів. Більш того, деякі біологи вважали за потрібне підкреслити, що навіть сильне штучне магнітне поле не робить ніякого впливу на біологічні об'єкти.
В енциклопедіях про вплив магнітних полів на біологічні процеси нічого не говорилося. У науковій літературі всього світу щороку з'являлися поодинокі позитивні міркування про той чи інший біологічному ефекті магнітних полів. Однак цей слабкий струмочок не міг розтопити айсберг недовіри навіть до постановки самої проблеми ... І раптом струмочок перетворився на бурхливий потік. Лавина магнітобіологіческіх публікацій, немов зірвавшись з якою - то вершини, з початку 60 - х років невпинно збільшується і заглушає скептичні висловлювання.
Від алхіміків XVI століття і до наших днів біологічну дію магніту багато разів знаходило прихильників і критиків. Неодноразово протягом кількох століть спостерігалися сплески і спади інтересу до лікувального дії магніту. З його допомогою намагалися лікувати (і не безуспішно) нервові хвороби, зубний біль, безсоння, болі в печінці і в шлунку - сотні хвороб.
Для лікувальних цілей магніт став вживатися, ймовірно, раніше, ніж для визначення сторін світу.
Як місцеве зовнішній засіб і як амулет магніт користувався великим успіхом у китайців, індусів, єгиптян, арабів. ГРЕКІВ, римлян і т.д. Про його лікувальні властивості згадують у своїх працях філософ Арістотель і історик Пліній.
У другій половині XX століття широко поширилися магнітні браслети, благотворно впливають на хворих з порушенням кров'яного тиску (гіпертонія і гіпотонія).
Крім постійних магнітів використовуються і електромагніти. Їх також застосовують для широкого спектру проблем в науці, техніці, електроніці, медицині (нервові захворювання, захворювання судин кінцівок, серцево - судинні захворювання, ракові захворювання).
Більш за все вчені схиляються до думки, що магнітні поля підвищують опірність організму.
Існують електромагнітні вимірювачі швидкості руху крові, мініатюрні капсули, які за допомогою зовнішніх магнітних полів можна переміщати по кровоносних судинах щоб розширювати їх, брати проби на певних ділянках колії або, навпаки, локально виводити з капсул різні медикаменти.
Широко поширений магнітний метод видалення металевих частинок з ока.
Більшості з нас відомо дослідження роботи серця з допомогою електричних датчиків - електрокардіограма. Електричні імпульси, що виробляються серцем, створюють магнітне поле серця, яке в max значеннях становить 10 -6 напруженості магнітного поля Землі. Цінність магнітокардіографії в тому, що вона дозволяє отримати відомості про електрично "німих" областях серця.
Треба відзначити, що біологи зараз просять фізиків дати теорію первинного механізму біологічної дії магнітного поля, а фізики у відповідь вимагають від біологів побільше перевірених біологічних фактів. Очевидно, що успішним буде тісна співпраця різних спеціалістів.
Важливою ланкою, що поєднує магнітобіологіческіе проблеми, є реакція нервової системи на магнітні поля. Саме мозок першим реагує на будь-які зміни в зовнішньому середовищі. Саме вивчення його реакцій буде ключем до вирішення багатьох завдань магнітобіології.
Самий простий висновок, який можна зробити з вище сказаного - немає області прикладної діяльності людини, де б не застосовувалися магніти.
Використана література:
1) визначення, друге видання, Москва, 1957 р.
2) Холодов Ю.А. "Людина в магнітній павутині", "Знання", Москва, 1972 р.
3) Матеріали з інтернет - енциклопедії
4) Путілов К.А. «Курс фізики», «Физматгиз», Москва, 1964р.