За счёт чего появляется свойство притяжения у магнитов?
К каким веществам относится магнит? Про полюса я знаю. Но почему такого притяжения нет у других материалов? И долго ли оно длится?
Лучший ответ
Магнит — это фазовое состояние некоторых парамагнитных материалов. При этом образец материала обладает своим магнитным моментом даже при отсутствии внешнего магнитного поля.
Все атомы в этом мире делятся на парамагнитные и диамагнитные. Парамагнитные атомы имеют свой собственный магнитный момент. То есть парамагнитный атом, это, как бы, маленький магнитик.
А диамагнитные атомы, это простые атому, которые не имеют своего собственного магнитного момента.
Соответственно и все вещества в этом мире делятся на парамагнетики и диамагнетики. Если в состав вещества входят только одни диамагнитные атомы, то это диамагнетик. Если в состав вещества входит хотя бы один парамагнитный атом, то это уже парамагнитные вещество.
Если парамагнетик охладить, то при низких температурах магнитные моменты его парамагнитных атомов перестают хаотически вращаться и получается «замороженная» структура. Эти замороженные структуры магнитных моментов часто бывают упорядоченными и периодическими.
Среди всех таких замороженных структур встречается одна очень простая структура. Это когда все магнитные моменты парамагнитных атомов направлены в одну сторону. Такая структура называется ферромагнитной. И при этом говорят, что вещество находится в ферромагнитной фазе. Образец материала в фазе ферромагнетизма будет иметь свой магнитный момент, так как когда все магнитные моменты парамагнитных атомов направлены в одну сторону, то их магнитные моменты складываются друг с другом. Для железа, никеля и кобальта ферромагнитная фаза наступает уже при охлаждении до комнатной температуры.
Большинство магнитов являются ферромагнетиками.
Кроме ферромагнетиков, есть еще очень много других «замороженных» магнитных структур. Самые распространенные другие магниты, это ферриты. В ферритах два вида парамагнитных атомов с разными по величине магнитными моментами. При низких температурах у одних атомов магнитные моменты выстраиваются направленными в одну сторону, а у других парамагнитных атомов выстраиваются направленными в другую сторону. А так как величины этих магнитных моментов разные, то они не компенсируют друг друга и образец оказывается намагниченным.
Многие сплавы металлов образуют такую ферритовую структуру уже при охлаждении до комнатных температур.
Само состояние ферромагнетизма и ферримагнетизма длится бесконечно долго, если температура не меняется.
Но вот сам образец магнита со временем размагничивается. Скорость размагничивания зависит от материала и от температуры. Железо при комнатной температуре будет размагничиваться сотни тысяч лет.
Такое естественное размагничивание магнитов связано с тем, что энергетически выгодно магниту разбиться на мелкие области, домены, так, чтобы в каждом домене было свое направление намагниченности у парамагнитных атомов. Размеры доменов обычно от 10’000 межатомных расстояний и более. Внутри каждого домена намагниченность однородная. Но направления намагниченности во всех доменах разное. Поэтому суммарная намагниченность становится нулевой, так как намагниченности всех доменов взаимно компенсируют друг друга. Поэтому в обычном состоянии железо разбито на домены и не является магнитом. Чтобы обычное железо сделать магнитом, его надо сначала поместить в сильное магнитное поле, чтобы домены, намагниченные вдоль поля «сожрали» те домены, которые намагничены против поля и под углом к направлению внешнего магнитного поля.
Остальные ответы
Магнит — это не вещество.
Обладает таким свойством практически одно ЖЕЛЕЗО, но не только. .
Расплавленный металл остужают в сильном магнитном поле.
После остывания и получается магнит.
Магнит — ФЕРРОмагнетик. И это свойство НАВЕЧНО.
Магнит, как уже сказали выше, ферромагнетик. Отличие его от, допустим, пластика, то что электроны в атомах одного кристаллика вращаются в одной плоскости. Получается, что по поверхности кристалла всегда течет ток, но он не нагревает кристалл, т. к. это кажущийся ток. Если во всех кристалликах (кластерах) магнита плоскости орбит совпадают, то получается общий ток. Он и создает магнитное поле, точно так же, как и в катушке с током. Только на энергию тратиться не надо.
Если магнит нагреть до точки Кюри, он размагнитится.
Магниты. Открытие и применение
Магнит — это особый материал, имеющий удивительное свойство притягивать различные металлические материалы, обладающие магнитными качествами (железо, никель, кобальт и т.д.), а также северным и южным полюсами. Это свойство называется магнетизмом. Сфера применения магнитов достаточно широкая, они используются в радио электротехнике, медицинские устройства, компьютерную технику и другие.
Откуда люди узнали о магнитах
История открытия магнитов начинается с древних времен, однажды люди заметили, что некоторые разновидности камней «прилипают» к другим металлическим предметам. Один из самых известных примеров использования магнитов — компас, который был изобретен в Китае в середине III века до нашей эры.
Сам термин «магнит» происходит от греческого названия острова Магнита, где был обнаружен первый магнитный камень. В средние века магниты использовались для создания компасов, которые помогали морякам определять свое положение на открытом море.
В 18 веке французский физик Жан-Луи Желлели открыл, что у магнитов имеется два полюса с разными потенциалами — северный и южный, они способны притягивать-отталкивать остальные магниты.
Затем, в 19 веке, физик и химик Майкл Фарадей провел ряд опытов и обнаружил, что если проводить проводящую проволоку сквозь магнитное поле, то в ней будет появляться электрический ток. Это привело к открытию законов электромагнетизма и созданию электричества как источника энергии.
Сейчас магниты стали массово использоваться во всевозможных современных технологиях, от компасов с намагниченными стрелками и громкоговорителях до магнитных резонансов в медицинской диагностике. Помимо этого, они используются в производстве электроники, медицинских устройств, намагниченных лент, замков с магнитным кодом и во многой другой технике.
Главные характеристики магнитов
Магниты имеют несколько главных свойств, благодаря которым они являются уникальными материалами:
- Магнитное поле: вокруг магнита создается магнитное поле, воздействующее на другие магнитные объекты.
- Притягивание и отталкивание: они способны притягивать-отталкивать другие магниты при изменении их полярности.
- Намагниченность: некоторые металлы имеют свойство намагниченности, сохраняя магнетические качества на продолжительное время.
- Ориентация: намагниченные металлы хорошо ориентируются в магнитном поле, вбирая в себя магнитные качества.
- Взаимодействие с электричеством: магнитные материалы хорошо взаимодействуют с электрическим током, создавая вокруг себя магнитное поле.
- Индукция: магнитное поле способно индуцировать электроэнергию в токопроводящих материалах.
- Использование в технике: магниты массово используются во электротехнической аппаратуре, в электродвигателях, генераторах, магнитных резонансных исследованиях и во многих других сферах.
Почему магнит магнитит?
Я тоже невежда в этом вопросе. Но думаю, это связано с тем, что у «магнита» есть магнитное поле.
Откуда магнитное поле — это явление возникает из-за заряженных движущихся частиц электронов. Любое вещество, материя состоит из атомов ( молекул). И в атомах присутствуют электроны, которые постоянно двигаясь, создают магнитное поле. То есть все, по сути, обладает притяжением. Но у «магнитов» оно выражено очень сильно.
German GecceУченик (15) 4 года назад
А зачем электронам двигаться и создавать магнитное поле?
Skypure Просветленный (37511) Ну, а мне почем знать? Это уже вопрос атомной физики.
Остальные ответы
Блятб физика.
Что такое магнит? Это выстроенные в ряд много крошечных магнитиков — атомов . Они обладают магнитным моментом из-за орбитального движения электронов. А почему они выстроились в ряд? Из-за внешнего очень сильного магнитного поля. Что будет, если внешнее поле выключить? Атомы некоторых твердых тел тут же забудут о внешнем поле и вернуться к своими заботам. Если выстроенность атомов без внешнего поля нарушается, то такие тела называются магнитомягкими и используются в трансформаторах и магнитопроводах (в народе их называли бы конформистами). Но есть тела, атомы которых останутся в выстроенном состоянии, боясь его нарушить, и после выключения внешнего поля. Вот это и есть постоянные магниты или т. н. магнитотвердые тела. Правда со временем (из-за тепловых движений), они тоже начнут постепенно менять ориентацию и суммарное поле постепенно будет слабеть. Нет ничего вечного во вселенной. Есть и такие тела, которые назло внешнему полю, выстраиваются в обратном направлении, стараясь уменьшить влияние внешнего поля. Это диамагнетизм (в народе их обозвали бы оппозицией). Есть и твердые тела, которым внешнее магнитное поле практически до фени (этих бы назвали блаженными). Атомы таких веществ имеют очень слабый магнитный момент. Вариации перечисленных свойств твердых тел также классифицируются как ферромагнетизм, антиферромагнетизм, парамагнетизм, в зависимости от магнитной проницаемости тела. Но это уже из другой сказки.
The CatИскусственный Интеллект (116087) 4 года назад
Я бы сходил с вами на несанкционированную акцию протеста 🙂
Вот полутроминутное видео на эту тему https://www.youtube.com/watch?v=JuUKd3PLo0k
Магнит магнитит, потому что это магнитный намагниченный магнит.
Более внятного ответа ты не найдешь ни в каких научных книжках. По той простой причине, что природа электромагнетизма еще не разгадана — наука занимается этим вопросом как раз в данный момент. Пока что нам известны все СВОЙСТВА электромагнитных полей. Но никак не их механизм работы. Тут уж придется просто подождать, пока наука не сможет сформулировать внятное и проверенное объяснение. А пока — ничего, кроме гипотез, она предложить не может.
В магнетиках есть области (домены по-научному) спонтанной (самопроизвольной) намагниченности, которые разрушаются лишь при температурах в сотни градусов. При намагничивании их происходит смещение стенок доменов и поворот их магнитнитных полей в одном направлении. Конечно, до некоторых пределов. Это и вызывает намагничивание, характеризуемое «магнитной восприимчивостью». Она больше нуля для магнетиков (железо, никель, кадмий и пр.) и меньше для диамагнетиков, уменьшающий внешнее поле (медь, аллюминий и пр.). Может быть и равна нулю — дерево, например.
Суть магнита. Почему магниты магнитят. Природа и принцип действия магнитов и электромагнитов.
Трудно найти человека, который бы не знал, что такое магнит. Точнее о том, что некий металлообразный кусок может притягивать к себе различные железные предметы, а также взаимно притягиваться или взаимно отталкиваться от другого такого же магнита. Но вот саму природу подобных явлений знает далеко не каждый. Хотя суть магнита не таит в себе особых тайн и сложностей. Всё в нём достаточно просто. Давайте же в этой статье рассмотрим причину и природу, что стоит в основе работы магнита.
Итак, прежде всего начнём со следующего. Думаю Вам приходилось слышать, что основой работы любых электрических приборов является движение электрического тока по внутренним цепям устройства. Электрический ток представляет собой маленькие электрические частицы, имеющие определённый электрический заряд и упорядоченно передвигаемые внутри проводников (всего того, что проводит через себя ток) при появлении такой возможности (когда возникает замкнутая цепь). Частицы с отрицательным зарядом принято называть электронами. Именно они в твёрдых веществах совершают свою работу (передвижение). В жидких и газообразных веществах передвигаются ионы, имеющие плюсовой заряд.
Какая же связь между электрически заряженными частицами и магнитами, выражающую его суть? А связь прямая! Учёными давно было установлено, что магнитное поле возникает именно вокруг движущегося электрического заряда. Также Вы могли слышать о том, что магнитные поля существуют вокруг обычных проводов, по которым движется ток. Как только ток прекращает своё движение, то и электромагнитное поле также пропадает. Это суть и условие возникновения магнитного поля.
Из школьной физики известно, что любые окружающие нас вещи и предметы состоят из атомов и молекул (достаточно мелких элементарных частиц). Эти самые элементарные частицы, в свою очередь, имеют следующее строение. Внутри находится ядро (состоящее из протонов и нейтронов) (ядро имеет плюсовой заряд), а вокруг этого ядра с огромной скоростью вращаются более мелкие частички, это электроны (имеющие отрицательный заряд).
Так вот, суть магнита заключается в следующем. Поскольку мы выяснили, что магнитное поле возникает вокруг движущихся электрических зарядов, а электроны есть во всех атомах и молекулах, и они постоянно движутся, следовательно атомы и молекулы имеют вокруг себя магнитные поля (они очень малы и по силе и по размерам). В добавок стоит учесть, что различные вещества и предметы имеют различные магнитные свойства. У одних магнитные свойства выраженные очень сильно, а у других на столько слабо, что свидетельствует о полном отсутствии полей.
Вот основа природы и сути магнита. Но ведь даже те вещества, которые имеют большую интенсивность проявления магнитных полей (это ферромагнетики, самым известным из которых является простое железо) не всегда магнитят. Почему же так? Потому что существует эффект однонаправленности и хаотичности. Поясню что это такое. Суть магнита (проявление магнетизма) зависит не только от вещества, но и от того положения атомов и молекул, которое имеется внутри вещества. Если два магнита соединить таким образом, что их полюса будут совпадать по направлению, то магнитная сила полей усилит друг друга и итоговое общее поле станет сильнее. Но если эти магниты расположить относительно друг друга противоположными полюсами, естественно, они будут угнетать друг друга, а их общее поле осклабится. Так и внутри веществ, чтобы получить наибольшее магнитное поле, необходимо что бы все атомы и молекулы магнитного вещества были однонаправленные своими полюсами. Это достигается различными способами.
И так, с самой сутью магнита и его природой действия разобрались. Теперь немного о том как делаются магниты. Если нужно изготовить постоянный магнит (обычный кусок магнита, который постоянно магнитит) берут материал из ферромагнетика, помещают его в магнитное поле достаточно большой интенсивности на определённое время. После чего этот ферромагнетик сам начинает обладать магнитными свойствами. В результате помещения его в магнитное поле большой интенсивности элементарные частицы вещества повернулись в одну сторону, что послужило возникновению эффекта однонаправленности атомов и молекул.
Для получения электромагнитов использую простые медные катушки, внутрь которых помещён сердечник из ферромагнетика, усиливающий общий магнитный эффект. То есть, когда через эту катушку пропускают постоянный ток она начинает притягивать к себе железные предметы. По катушки ведь течёт ток (заряженные частицы). Следовательно вокруг неё будет возникать и электромагнитное поле. А чем больше витков на катушке и чем больше тока будет проходить через неё, тем большая магнитная сила будет порождаться вокруг неё.
P.S. Вот в принципе мы и разобрались с природой и сутью магнита. Зная общий принцип устройства и работы магнита (электромагнита) Вам теперь стало всё ясно, почему именно магниты притягивают к себе железные предметы.