Teres-1t.ru

Инженерные решения
15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Закон Фарадея или как магнит застревает в медной трубе

Закон Фарадея или как магнит застревает в медной трубе

Магнит в медной трубе

Изображение взято с сайта «Популярная механика»

Многие видели опыт с постоянным магнитом, который как бы застревает внутри толстостенной медной трубки. В этой статье будем разбираться в физике процесса.
Сначала запишем формулу магнитного поля постоянного магнита, и посчитаем, какой магнитный поток проходит через поперечное сечение трубы, потом заставим магнитик двигаться и узнаем, какой возникает индуцированный электрический ток в металле, какова рассеиваемая электрическая мощность, запишем и решим уравнение движения постоянного магнита.

И если вы дочитали до этого места и не испугались, добро пожаловать под кат — дальше будет интереснее!

Сам я давно подумывал над тем, чтобы хорошенько разобраться в этом вопросе. И вот недавно зашёл разговор с коллегой по работе. Его ребёнку задали сделать научную демонстрацию в школе, на что папа раздобыл кусок медной трубы и неодим-железо-борный магнит. Ребёнок разобрался, произвёл демонстрацию опыта перед классом, дал пояснения, но ни класс ни учитель особо не впечатлились. На конкурсе научных опытов победил вулкан (!) из соды и лимонной кислоты =) Мы с коллегой прикинули на словах и поняли, что дело ясное, что дело тёмное. Да и в литературе не особо много написано по данной тематике. Этот разговор и сподвиг меня попробовать продраться сквозь дебри. В этой статье пишу, что у меня получилось.

Маленький, но мощный держатель

Особенность этих креплений, их мощная сила притяжения, которую дает металлическая основа внутри. Их конструкция состоит из диска или кольцевого магнита, сидящего внутри стальной чашки. Вы получаете сильное притяжение, когда магнит касается стали, но магнитное поле на противоположной стороне магнита не слишком сильно влияет на силу тяги.

Читайте так же:
Общедомовой счетчик при наличии индивидуального

Стальная конструкция, перенаправляет магнитное поле с задней стороны магнита, превращая его в более полезную удерживающую силу. Неодимовый круглый магнит, получает большую часть своей прочности благодаря стальному стакану, притягивающемуся к поверхности, потому что стальной стакан намагничен магнитом.

Магнитный крепеж сильнее, потому что, намагниченная сталь делает сборку похожей на больший магнит. Кроме того, вы получаете большую прочность, располагая эти полюса близко друг к другу, что обеспечивает сильный магнитный поток на стальной поверхности, к которой он прилипает.

Этот тип крепежа, особенно подходит для сборки, как в промышленности, так и в быту.

Магнитное крепление, используется для перевозки стальных и железных деталей, в качестве крепежных элементов. Они также обозначаются как плоские магниты и их называются «простыми в обращении», поскольку, идеально подходят для организации:

  • сборка мебели;
  • сборка кухни;
  • для поделок;
  • выставки;
  • строительство домов.

Сферы применения неодимовых магнитов

Первое что приходит на ум, так это производство игрушек и головоломок из этого сплава. Как правило, для этих целей применяется не самый крепкий магнит, который производится в форме шариков. Поделки из магнита могут составляться в различные фигуры и из неодима можно формировать сложные скульптурные формы в миниатюре. Но важно помнить, что такую игрушку запрещено давать детям до 6 лет.

Пара магнитов, оказавшаяся в желудке или кишечнике, может зацепить стенки пищевода, что в свою очередь повлечет перфорацию, и пострадавший неизбежно окажется в больнице.

Своими руками из магнита можно сделать различные фиксаторы. Пара магнитов средней величины могут использоваться в качестве тисков. Использование сплава, в этом случае, гораздо практичнее, в отличие от тисков из обычного металла. Детали нестандартных форм будут фиксироваться надежнее.

Для автолюбителей данный сплав является вообще незаменимым и может использоваться очень разнообразно. Например, не все знали, что магнит можно применять для фильтрации масла в маслофильтре. Если установить его на пробку слива в двигательном картере, то весь металлический мусор будет скапливаться в месте установки, что впоследствии облегчит его удаление.

Читайте так же:
Кому принудительно ставили счетчик

С помощью магнитов удобно искать мелкие металлические предметы: например, иглы или булавки на ворсистом ковре. Неодим можно использовать для поиска металлов в земле или различных коммуникаций в стенах.

Устройство пригодно для намагничивания различных предметов из стали, такие как отвертки, иголки и не только. С его помощью фиксируется инструмент или другой стальной инвентарь. Правильно установленные магнитные держатели помогут правильно распределить инструмент в мастерской или даже на кухне. Кроме этого, сплавом такой мощности можно намагнитить даже старый размагнитившийся магнит.
Неодимовый магнит для фиксации инструментов
Нередко его используют для форматирования информации на электронных носителях. Информация с видео- и аудиокассет, а также с жесткого диска и с кредитных карт при помощи мощного магнитного поля удаляется безвозвратно.

Принцип действия

Чтобы понять, как работают электромагниты, надо рассмотреть их конструкцию. Простое устройство объясняет принцип действия электромагнита. При протекании электрического заряда в теле обмотки возникает излучение магнитного поля, пронизывающее магнитопровод.

Формула магнитного потока

Внутри металла или ферромагнита, в соответствии с законами физики, формируются микроскопические магнитные поля, именуемые доменами. Их поля под внешним воздействием обмотки выстраиваются в определённом порядке. В результате магнитные силы доменов суммируются, образуя сильное магнитное поле, сообщая магнитопроводу способность притягивать массивные металлические предметы.

Важно! Чтобы остановить электромагнитную индукцию, достаточно отключить ЭМ от источника тока. При этом сохранится частица магнитного поля. Такой эффект называют гистерезисом.

Усиление обычного магнита

Множество вопросов возникает, когда обычные магниты перестают выполнять свои прямые функции. Это часто происходит из-за того, что бытовые магниты таковыми не являются, ведь, по сути, они намагниченные металлические части, которые теряют свойства с течением времени. Усилить мощность таких деталей или вернуть им свойства, которые были изначально, невозможно.

Читайте так же:
Ms sql установить значение счетчика

Надо заметить, что прикреплять к ним магниты, даже более мощные, не имеет смысла, поскольку, при их соединении обратными полюсами, внешнее поле становится гораздо слабее или вообще нейтрализуется.

Это можно проверить с помощью обычной бытовой занавески-москитки, которая должна закрываться посередине при помощи магнитов. Если на слабые исходные магниты сверху прикрепить более мощные, то в результате штора вообще потеряет свойства соединения с помощью притяжения, потому что противоположные полюса нейтрализуют внешние поля друг друга на каждой из сторон.

Хотите попробовать? Очень зря

Не стоит думать, что если следовать советам шоплифтеров и сделать бустер-бэг, вас не вычислят. Во-первых, есть камеры и люди, которые просматривают записи. Если вы регулярно «трётесь» в одном и том же магазине, то вас могут узнать при следующем визите, задержать до приезда полиции и предъявить записи с камер.

Во-вторых, если вас не схватили за руку в момент кражи, то расплата может ждать на выходе из магазина или из торгового центра. Продавец или охранник, увидев кражу, передаёт информацию дальше. Это делается для того, чтобы вычислить не только вора, но и сообщников, которым он передаёт украденное.

Бывают и забавные ситуации. Например, когда лежащий в заднем кармане джинсов магнит с силой притяжения от 30 кг внезапно с грохотом приклеивается к металлическим поверхностям на кассе. После такого уйти незамеченным точно не получится… )

Как изготовить прибор для размагничивания в домашних условиях

Изготовить электромагнит для размагничивания возможно в домашних условиях, для этого понадобятся некоторые материалы и подручные средства. Эксплуатация происходит за счет контроля тока, постоянное напряжение способно намагнитить элемент, а переменное наоборот производит действия.

Самодельное устройства для размагничивания металлов

Самодельное устройства для размагничивания металлов

Читайте так же:
Программа для обнуления счетчика принтера epson l120

Катушку возможно изготовить из деталей старого телевизора, а точнее петли размагничивания кинескопа. Важно соблюдать последовательность при изготовлении для корректного процесса.

  • Петля сворачивается несколько раз до достижения катушки необходимого диаметра. Если одной петли недостаточно, можно последовательно прибавить вторую, такая конструкция позволит работать с крупными элементами.
  • Подключается предохранитель и кнопка для нормальной, бесперебойной работы.
  • Конструкции на 220 Вольт можно использовать постоянно, рассчитанные на 110 В подключаются кратковременно, 12 В используются через трансформатор.

Установка для размагничивания из трансформатора

Установка для размагничивания из трансформатора

Полученный механизм отлично подойдет для габаритных деталей. При действиях с небольшими устройствами, в домашних условиях можно приготовить мини комплект. Для работы применяется любая катушка, например от старого бобинного проигрывателя, последовательно соединяется с трансформатором. Использование происходит путем подачи напряжения, деталь помещается вблизи механизма, затем извлекается, при этом питание устройства остается во включенном состоянии.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector