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磁石と物質の磁気特性。ネオジム磁石を日常生活で活用する

磁石は主に電気工学、無線工学、機器製造、オートメーション、テレメカニクスで使用されます。ここでは、磁気回路やリレーなどの製造に強磁性材料が使用されます。。

電気機械の発電機と電気モーターは、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する (発電機)、または電気エネルギーを機械エネルギーに変換する (エンジン) 回転機械です。発電機の動作は電磁誘導の原理に基づいています。つまり、磁場内を移動するワイヤに起電力 (EMF) が誘導されます。電気モーターの動作は、横磁界内に置かれた電流が流れるワイヤに力が作用するという事実に基づいています。

磁気電気デバイス。このような装置は、可動部の巻線のターンにおける磁場と電流との間の相互作用の力を利用し、可動部を回転させる傾向がある。

誘導電力計。誘導計は、電流巻線と電圧巻線の 2 つの巻線を備えた低電力 AC 電気モーターにすぎません。巻線の間に配置された導電性ディスクは、消費電力に比例するトルクの影響を受けて回転します。このトルクは、永久磁石によってディスク内に誘導される電流によってバランスが保たれるため、ディスクの回転速度は消費電力に比例します。

電気腕時計小型バッテリーで駆動します。動作に必要な部品がはるかに少ない機械式時計; したがって、一般的な携帯型電気時計の回路には、2 つの磁石、2 つのインダクタ、およびトランジスタが含まれています。

ダイナモメーター - 機械、工作機械、またはエンジンの牽引力またはトルクを測定するための機械的または電気的装置。

ブレーキダイナモメーターにはさまざまなデザインがあります。これらには、プロニーブレーキ、油圧ブレーキ、電磁ブレーキなどが含まれます。

電磁ダイナモメータは小型エンジンの特性測定に適した小型装置として製作できます。

検流計は、微弱な電流を測定するための高感度の機器です。検流計は、馬蹄形の永久磁石と、磁石の極間のギャップに吊り下げられた小さな電流が流れるコイル (弱い電磁石) との相互作用によって生成されるトルクを使用します。トルク、つまりコイルのたわみは電流と空隙内の総磁気誘導に比例するため、コイルの小さなたわみに対して装置のスケールはほぼ線形になります。これに基づくデバイスは、最も一般的なタイプのデバイスです。

物質の磁気特性は、構造を研究する手段として科学技術で広く使用されています。さまざまな体。科学はこうして誕生しました。

磁気化学は、磁気と磁気の関係を研究する物理化学の分野です。化学的特性物質。さらに、磁気化学では、化学プロセスに対する磁場の影響を研究します。磁気化学は磁気現象の現代物理学に基づいています。磁気特性と化学的特性の関係を研究することで、その特徴を明らかにすることができます。化学構造物質。

磁気探傷。強磁性材料で作られた製品の欠陥に発生する磁場の歪みの研究に基づいて欠陥を検索する方法です。

粒子加速器。電場と磁場を使用して、熱エネルギーを大幅に超えるエネルギーを持つ電子、陽子、イオン、その他の荷電粒子の指向性ビームを取得する施設。

現代の加速器は、さまざまな種類のテクノロジーを使用しています。強力な精密磁石。

加速器は、医学的治療および診断において重要な実際的な役割を果たします。現在、世界中の多くの病院では、腫瘍の治療に使用される強力な X 線を生成する小型電子線形加速器を自由に利用できます。程度は低いですが、陽子線を生成するサイクロトロンまたはシンクロトロンが使用されます。腫瘍治療における X 線照射に対する陽子の利点は、より局所的にエネルギーを放出できることです。したがって、陽子線治療は、周囲の健康な組織への損傷を最小限に抑える必要がある脳や目の腫瘍の治療に特に効果的です。

さまざまな科学の代表者が考慮に入れています磁場彼らの研究では。物理学者は原子や素粒子の磁場を測定し、天文学者は新しい星の形成過程における宇宙場の役割を研究し、地質学者は地球の磁場の異常を利用して磁性鉱石の堆積物を見つけます。そして最近では生物学が磁石の研究と使用にも積極的に取り組んでいます。

20世紀前半の生物学は、磁場の存在をまったく考慮せずに生命機能を自信を持って記述しました。さらに、一部の生物学者は、強力な人工磁場でさえ生物対象に影響を及ぼさないことを強調する必要があると考えました。

百科事典には、生物学的プロセスに対する磁場の影響については何も記載されていませんでした。磁場の生物学的影響の 1 つまたは別について、孤立した肯定的な考察が毎年、世界中の科学文献に登場しました。しかし、この弱い滴りは、問題自体の定式化においてさえ不信の氷山を溶かすことはできませんでした...そして突然、滴りは嵐の流れに変わりました。磁気生物学に関する出版物の雪崩は、まるでピークから落ちてきたかのように、60年代初頭から着実に増加しており、懐疑的な声明をかき消しています。

16 世紀の錬金術師から現在に至るまで、磁石の生物学的効果は何度も賞賛者や批判者を生み出してきました。数世紀にわたって、磁石の治癒効果に対する関心は盛衰を繰り返してきました。その助けを借りて、彼らは神経疾患、歯痛、不眠症、肝臓や胃の痛みなど、何百もの病気を治療しようとしました（そして失敗はしませんでした）。

磁石は、おそらく方角を決定するためよりも早く、医療目的で使用され始めました。

地元の外用薬として、またお守りとして、この磁石は中国人、ヒンズー教徒、エジプト人、アラブ人、ギリシャ人、ローマ人などの間で大きな成功を収めました。哲学者アリストテレスと歴史家プリニウスは、著書の中でその薬効について言及しています。

20 世紀後半には、磁気ブレスレットが普及し、血圧障害 (高血圧および低血圧) の患者に有益な効果をもたらしました。

永久磁石の他に電磁石も使用されます。また、科学、技術、エレクトロニクス、医学の幅広い問題にも使用されます ( 神経疾患、四肢の血管疾患、心血管疾患、癌）。

何よりも、科学者は磁場が体の抵抗を増加させると考える傾向があります。

電磁血速計や、外部磁場を使用して血管内を移動させて血管を拡張したり、経路の特定の部分でサンプルを採取したり、逆にカプセルからさまざまな薬剤を局所的に除去したりできる小型カプセルがあります。

目から金属粒子を除去する磁気的方法が広く使用されています。

私たちのほとんどは、電気センサー、つまり心電図を使用した心臓機能の研究に精通しています。心臓によって生成される電気インパルスは、最大値で地球の磁場の強度の10-6である心臓の磁場を生成します。心磁図の価値は、心臓の電気的に「沈黙」している領域に関する情報を取得できることです。

生物学者は現在、磁場の生物学的作用の主要なメカニズムの理論を与えるよう物理学者に求めており、それに応じて物理学者は生物学者に、より証明された生物学的事実を要求していることに注意すべきである。さまざまな専門家間の緊密な協力が成功することは明らかです。

磁気生物学的問題を結びつける重要な関係は、磁場に対する神経系の反応です。あらゆる変化に最初に反応するのは脳です。外部環境。磁気生物学における多くの問題を解決する鍵となるのは、その反応の研究です。

20 世紀後半の技術革命の中で、最も重要なものの 1 つは、消費者の核燃料への移行です。再び、磁場に焦点が当てられました。彼らだけが、放射性ウランとトリウムの核分裂反応に代わる「平和的な」熱核反応で、気まぐれなプラズマを抑制できるだろう。

他に何を燃やしますか？ - エネルギー労働者を常に苦しめるこの質問は、執拗なリフレインのように聞こえます。薪は長い間私たちを助けてくれましたが、エネルギー消費量が少ないため、薪文明は原始的です。私たちの現在の富は化石燃料の燃焼に基づいていますが、すぐに入手できる石油、石炭、天然ガスの埋蔵量はゆっくりと、しかし確実に枯渇しつつあります。思いがけないことに、私たちはこの国の燃料とエネルギーのバランスを別の方向に向けなければなりません。次の世紀には、化学の原料需要のために有機燃料の残骸を保存しなければならないでしょう。そして、知られているように、主なエネルギー原料は核燃料になります。

プラズマの磁気断熱のアイデアは、磁場中を移動する荷電粒子がその軌道を曲げ、磁力線の螺旋に沿って移動するというよく知られた特性に基づいています。不均一な磁場におけるこの軌道の湾曲は、粒子が磁場のより弱い領域に押し込まれるという事実につながります。課題は、より強力な場でプラズマの四方を囲むことです。この問題は、世界中の多くの研究室で解決されています。プラズマの磁気閉じ込めはソ連の科学者によって発見され、1950 年にいわゆる磁気トラップ (または、よく呼ばれるように磁気ボトル) にプラズマを閉じ込めることを提案しました。

プラズマを磁気的に閉じ込めるための非常に単純なシステムの例は、磁気プラグまたはミラーを備えたトラップ (ミラートラップ) です。このシステムは、縦方向の磁場が生成される長いパイプです。パイプの中央よりも端のほうがより大規模な巻線が巻かれています。これは、パイプの端の磁力線がより密になり、これらの領域の磁場がより強くなるという事実につながります。したがって、磁気ボトルに閉じ込められた粒子は、磁力線を横切り、ローレンツ力によって磁力線に「巻き付く」必要があるため、システムから出ることはできません。この原理に基づいて、研究所で打ち上げられたOgra-1施設の巨大な磁気トラップが構築されました。原子力 I.Vにちなんで名付けられました。 Ogra-1 真空チャンバーは長さ 19 m、内径 1.4 m、磁場を生成する巻線の平均直径は 1.8 m、チャンバー中央の磁場の強度は 0.5 T 、渋滞時は0.8T。

熱原子力発電所から得られる電気のコストは、原料 (水) のコストが低いため、非常に低くなります。発電所が文字通り電気の海を生成する時代が来るでしょう。この電気の助けを借りれば、おそらく、地球上の生命の状態を根本的に変えるだけでなく、川を引き戻し、湿地を引き戻し、水の砂漠を変えるだけでなく、周囲の宇宙空間の外観を変えることも可能になるでしょう。月に居住して「復活」させ、火星を大気で囲みます。

この道の主な困難の 1 つは、特定の形状と大きさの磁場を生成することです。最新の熱核トラップの磁場は比較的小さいです。しかし、チャンバーの膨大な容積、強磁性コアの欠如、およびそのようなシステムの作成を複雑にする磁場の形状に対する特別な要件を考慮すると、既存のトラップが存在することを認めざるを得ません。は素晴らしい技術的成果です。

以上のことから、現状では磁石や磁気現象を利用していない産業は存在しないと言えます。

5. 超電導体とその応用磁石超電導体

超伝導体は、将来の電気工学の鍵であるとよく言われます。これは、それらの本当に驚くべき特性によって説明されます。実際、超電導体は特別な物質として存在するわけではありません。これらは周期表の元素からの通常の物質であり、特定の条件下で出現します。珍しい性質。たとえば、アルミニウムは良好な導体であると考えられており、熱をよく伝え、その厚さにより磁場（常磁性）がわずかに強化されます。 1.2 K 以下に冷却されると、アルミニウムの電気伝導率は無限に増加し (超伝導体)、熱伝導率も大幅に低下し (断熱体)、磁場がアルミニウムを透過できなくなります (反磁性体)。このような有用な品質を達成するには、あまりにも多くのお金を払わなければならないように思われるかもしれません - 低温を達成することは安価な喜びではありません。しかし、冷蔵庫と寒冷地帯の熱保護のコストは、達成されるメリットとは比較にならないことが判明しました。過剰なコストをかけずに、適度な断面の通電バスバーで巨大な電流 (従来の導体の数千倍) と巨大な磁場を得ることが可能になりました。これは、強力な電力デバイスを作成する際に非常に重要なことです。

より大きな出力の発電機を作成するには、新しい設計ソリューションと材料が必要であることは明らかです。この点で、科学者や技術者は超伝導に特別な期待を寄せています。超電導材料の分野における理論的および実験的研究が科学の発展の主要な方向の一つとして計画されているのは当然のことであり、技術開発の主要な方向の一つは超電導タービン発電機の開発である。超電導電気機器は、デバイス要素の電気負荷と磁気負荷を大幅に増加させ、それによってサイズを大幅に縮小します。超電導線では、従来の電気機器の電流密度よりも 10 ～ 50 倍高い電流密度が許容されます。磁場は、従来の機械では 0.8 ～ 1 テスラであったのに対し、10 テスラ程度の値まで増加させることができます。電気機器の寸法が許容電流密度と磁場誘導の積に反比例することを考慮すると、超電導体の使用により電気機器のサイズと重量が何倍も削減されることは明らかです。

超電導の効果を利用し、超電導材料を使えば、多くの障害物自体が消滅します。そうすれば、直流電流が抵抗に遭遇しないため、回転子巻線の損失を実質的にゼロに減らすことができます。そうすれば、機械の効率は向上します。超電導励磁巻線を流れる大電流は非常に強力な磁場を生成するため、電気機械で従来使用されてきた鋼製磁気コアを使用する必要がなくなりました。スチールを排除すると、ローターの質量と慣性が減少します。極低温電気機械の開発はファッションへの賛辞ではなく、必然であり、当然の結果です科学技術の進歩。そして、今世紀末までに、1000 MW 以上の容量を持つ超電導タービン発電機が電力システムで稼働するようになるだろうと信じる十分な理由があります。

エネルギー労働者が必要とするのは単に冷気発電機だけではありません。すでに数十の超電導変圧器が製造され、テストされています（最初の変圧器は 1961 年にアメリカの McPhee によって製造され、変圧器は 15 kW のレベルで動作しました）。最大100万kWの超電導変圧器のプロジェクトがある。十分に高い電力では、超電導変圧器は従来のものより 40 ～ 50% 軽くなり、電力損失は従来の変圧器とほぼ同じになります (これらの計算では液化装置の電力も考慮されています)。重大なデメリットもあります。それらは、過負荷時に変圧器が超電導状態を離れるのを防ぐ必要性に関連しています。短絡、過熱、磁場、電流、または温度が臨界値に達する可能性がある場合。

でここ数年超電導送電線の夢が現実に近づいています。電力需要は増え続けるため、長距離にわたる大電力の伝送は非常に魅力的です。ソ連の科学者たちは、超電導送電線の可能性を説得力を持って示した。送電線のコストは、従来の架空送電線のコストに匹敵します（超電導体のコストは、経済的に実行可能な銅線やアルミニウム線の電流密度と比較して臨界電流密度の値が高いため、小さいです）。ケーブル回線のコストよりも安い。超電導送電線を次のように実装することが提案されています。液体窒素を使用したパイプラインが最終送電点間の地中に敷設されます。このパイプラインの中に液体ヘリウムのパイプラインがあります。ヘリウムと窒素は、ソースポイントと目的地の間に圧力差が生じるため、パイプラインを通って流れます。したがって、液化ポンプ所は線路の終端にのみ設置されることになる。液体窒素も誘電体として使用できます。ヘリウムラインは、誘電体支柱によって窒素ラインの内側で支持されています (ほとんどの絶縁体は、誘電体特性を持ちます)。低温改善しています）。ヘリウムパイプラインは真空断熱されています。液体ヘリウムパイプラインの内面は超電導体の層で覆われています。このような送電線の損失は、超電導体を常温でバスバーに接続する必要がある送電線の端での避けられない損失を考慮すると、数パーセントを超えることはなく、従来の電力線の損失は次のとおりです。 5...10倍！

エネルギーの基礎 XXIの始まり今世紀には、非常に強力な発電機を備えた核ステーションや熱核ステーションが誕生する可能性があります。電場超電導電磁石によって生成される巨大な川は、超電導送電線に沿って超電導エネルギー貯蔵装置に流れ込み、そこから消費者が必要に応じて取り出すことができるようになります。発電所は昼夜を問わず均等に電力を生産できるようになり、スケジュールされたモードから解放されることで、主要ユニットの効率と耐用年数が向上するはずです。

宇宙ソーラーステーションは地上の発電所に追加できます。地球上の固定点上でホバリングする彼らは、太陽光線を短波電磁放射に変換して、集中したエネルギーの流れを地上のコンバーターに産業用電流に送る必要がある。地上宇宙の電気システムのすべての電気機器は超電導でなければなりません。そうでないと、有限の電気伝導度の導体の損失が明らかに許容できないほど大きくなります。

結論

人の世界観と幸福は科学の進歩に大きく依存します。

私たちは、一方の端が黒く、もう一方の端が赤く塗られた、震える小さな矢のおかげで驚くべき発見をしました。未知の世界、珍しい動物、香り豊かな島々、氷の大陸そして文明を知らない人々が驚いた「フリゲートの運転手」たちの目の前に現れ、小さなコンパスの針で自分たちの進路を確認していました...

膨大なツール庫の中で現代科学磁石は非常に特別な場所を占めています。それがなければ、研究も科学も産業も文明的な生活も不可能です。もし地球に磁場がなかったら、火星のように宇宙放射線で焼かれてしまった惑星だったということも思い出してみると、磁石に対する感謝のようなものが感じられるでしょう。

しかし、感謝のほかに、磁石は尊敬に値するものでもあります。結局のところ、歴史的なスケールで考えると、磁石の魅力の性質についてはまだほとんど語れないことを認めざるを得ません。

磁力の問題は、今後何百年もの間、少年や科学者の心を刺激するでしょう。自分の知識を過大評価しないようにしましょう。こういうことをする人は往々にしてトラブルに見舞われます。 1755 年にロンドンのある週刊誌に電気について書かれたことを思い出してみましょう。「電気は人間によってよく研究されている力です。それは病気の治療にうまく利用されており、この力は植物の発育を促進することができます。」

これらの言葉は、ファラデー、アンペール、マクスウェルよりも前に書かれたもので、今なら安心して言えるように、人々は電気についてほとんど何も知らなかった時代です。そして20世紀後半の今、「電気は人間によってよく研究されている力である」と言える勇気を持った科学者はいないでしょう。

私たちは電気と磁気について多くのことを知っており、毎日ますます学んでいます。しかし、1 つの問題の背後には、同様に複雑で興味深い別の問題が発生します。人生は常に謎に満ちています。そして、最も複雑な謎、つまり生命の謎や宇宙の謎と並んで、磁石の謎は常に探究心の糧となります。

アルバート・アインシュタインは、4歳の子供だった自分に新しいおもちゃ、コンパスを与えられた日のことを生涯忘れませんでした。彼は生涯を通して、磁石の素晴らしい性質、つまり何千年も前に私たちの祖先を興奮させたまさにその性質に対する子供時代の驚きを持ち続けました。

「磁石の謎が分かりました！」と自ら言う人はいないでしょう。しかし、その秘密の驚くべきほんの一部を学んだ科学者たちは、自然が作り出した最強の磁石に匹敵する装置を作成することができました。

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磁石には主に永久磁石と電磁石の 2 種類があります。永久磁石が何であるかは、その主な特性に基づいて判断できます。永久磁石は、磁気が常に「オン」であることからその名前が付けられました。鉄心に巻かれたワイヤで作られ、磁界を生成するには電流を流す必要がある電磁石とは異なり、独自の磁界を生成します。

磁気特性の研究の歴史

何世紀も前、人々はある種の岩石には鉄の物体に引き寄せられるという独自の特性があることを発見しました。磁鉄鉱の言及は古代の歴史的年代記に見られます。ヨーロッパでは 2000 年以上前、東アジアではずっと以前です。最初はそれは奇妙な物体とみなされていました。

その後、磁鉄鉱はナビゲーションに使用され、回転の自由が与えられると特定の位置を占める傾向があることが判明しました。科学研究 13 世紀に P. ペレグリンによって行われた研究は、鋼が磁鉄鉱でこすられた後にこれらの特性を獲得できることを示しました。

磁化された物体には、地球の磁場に対して「北」と「南」の 2 つの極がありました。ペレグリンが発見したように、磁鉄鉱の破片を 2 つに切断しても極の 1 つを分離することは不可能でした。個々の破片は最終的に独自の極のペアを持ちました。

今日の概念によれば、永久磁石の磁場は、電子が一方向に配向した結果として生じます。磁場と相互作用する材料は一部の種類のみであり、一定の磁場を維持できる材料ははるかに少数です。

永久磁石の性質

永久磁石と永久磁石が生成する磁場の主な特性は次のとおりです。

2つの極の存在。
反対の極は引き付けられ、同じ極は反発します（正電荷と負電荷のように）。
磁力は知覚できないほど空間に広がり、物体（紙、木）を通過します。
極付近では MF 強度の増加が観察されます。

永久磁石は外部からの支援なしで MP をサポートします。 磁気特性に応じて、材料は主なタイプに分類されます。

強磁性体 - 容易に磁化されます。
常磁性材料 – 磁化するのは非常に困難です。
反磁性体 - 逆方向に磁化することで外部磁場を反射する傾向があります。

重要！鋼などの軟磁性材料は磁石にくっつくと磁力を伝えますが、外すと磁力が止まります。永久磁石は硬磁性材料から作られています。

永久磁石はどのように機能するのでしょうか?

彼の作品は原子構造を扱っています。すべての強磁性体は、原子核を取り囲む電子により、弱いとはいえ自然な磁場を生成します。これらの原子グループは同じ方向に配向することができ、磁区と呼ばれます。各ドメインには北と南の 2 つの極があります。強磁性材料が磁化されていない場合、その領域はランダムな方向に配向され、それらの磁場は互いに打ち消し合います。

永久磁石を作成するには、強磁性体を非常に高温で加熱し、強い外部磁場にさらします。これは、材料内の個々の磁区が外部磁場の方向に向き始め、すべての磁区が整列して磁気飽和点に達するという事実につながります。次に材料は冷却され、整列したドメインが所定の位置に固定されます。外部 MF が除去されると、硬磁性材料は磁区の大部分を保持し、永久磁石を形成します。

永久磁石の特性

磁力は残留磁気誘導によって特徴付けられます。指定Br. これは、外部 MP の消滅後に残る力です。テスト (T) またはガウス (G) で測定。
保磁力または減磁抵抗 - Ns. A/m単位で測定されます。材料を消磁するために必要な外部 MF 強度を示します。
最大エネルギー – BHmax。残留磁力Brと保磁力Hcを乗じて算出します。 MGSE (メガウサーステッド) で測定。
残留磁力の温度係数 – BrのТс Br の温度値への依存性を特徴付けます。
Tmax – 最高値永久磁石がその特性を失い、逆回復する可能性がある温度。
Tcur は、磁性材料がその特性を不可逆的に失う最高温度値です。この指標はキュリー温度と呼ばれます。

個々の磁石の特性は温度によって変化します。でさまざまな意味温度、異なる種類の磁性材料は異なる動作をします。

重要！すべての永久磁石は温度が上昇すると磁力の一部を失いますが、その割合は種類によって異なります。

永久磁石の種類

永久磁石には 5 種類あり、それぞれ異なる特性を持つ材料を使用して異なる方法で製造されています。

アルニコ。
フェライト;
コバルトとサマリウムをベースとしたレアアースSmCo。
ネオジム;
ポリマー。

アルニコ

これらは主にアルミニウム、ニッケル、コバルトの組み合わせで構成される永久磁石ですが、銅、鉄、チタンも含まれる場合があります。アルニコ磁石の特性により、磁性を維持したまま最高温度で動作することができますが、フェライトや希土類 SmCo よりも減磁しやすくなります。これらは、磁化された金属や高価な電磁石に代わる、最初の大量生産された永久磁石でした。

応用：

電気モーター。
熱処理;
ベアリング;
航空宇宙車両。
軍事装備。
高温荷積みおよび荷降ろし装置。
マイク。

フェライト

セラミックとしても知られるフェライト磁石を製造するには、炭酸ストロンチウムと酸化鉄が 10/90 の比率で使用されます。どちらの材料も豊富にあり、経済的に入手できます。

フェライト磁石は、製造コストが低く、耐熱性 (最大 250°C) と耐腐食性があるため、日常使用で最も人気のある磁石の 1 つです。内部保磁力はアルニコよりも優れていますが、磁力はネオジムよりも劣ります。

応用：

サウンドスピーカー。
セキュリティシステム;
プロセスラインから鉄汚染を除去するための大型プレートマグネット。
電気モーターと発電機。
医療器具。
リフティングマグネット。
海洋捜索磁石。
渦電流の動作に基づくデバイス。
スイッチとリレー。
ブレーキ

レアアースSmCo磁石

コバルトおよびサマリウム磁石は広い温度範囲で動作し、高い温度係数と高い耐食性を備えています。このタイプは絶対零度以下の温度でも磁気特性を維持するため、極低温用途での使用が一般的です。

応用：

ターボ技術。
ポンプカップリング;
湿った環境。
高温デバイス。
ミニチュア電気レーシングカー。
危険な状況で動作するための無線電子機器。

ネオジム磁石

ネオジム、鉄、ホウ素の合金からなる既存の磁石の中で最も強力です。その強大な力により、極小の磁石でも効果を発揮します。これにより、多用途な使用が可能になります。各人は常にネオジム磁石のいずれかの近くにいます。たとえばスマートフォンの中にあります。電気モーター、医療機器、無線電子機器の製造は、超強力なネオジム磁石に依存しています。超強力、巨大な磁力と耐減磁性により、最大 1 mm のサンプルが可能です。

応用：

ハードディスク。
音声再生デバイス – マイク、音響センサー、ヘッドフォン、スピーカー。
プロテーゼ。
磁気結合ポンプ。
ドアクローザー。
エンジンと発電機。
宝石類のロック。
MRIスキャナー;
磁気療法;
車の ABS センサー。
昇降装置;
磁気選別機。
リードスイッチなど。

柔軟な磁石には、ポリマーバインダーの中に磁性粒子が含まれています。固体アナログの設置が不可能な独自のデバイスに使用されます。

応用：

ディスプレイ広告 – 展示会やイベントでの迅速な固定と迅速な取り外し。
車両の標識、教育学校のパネル、会社のロゴ。
おもちゃ、パズル、ゲーム。
塗装のための表面のマスキング。
カレンダーと磁気ブックマーク。
窓とドアのシール。

ほとんどの永久磁石は脆いため、構造部品として使用しないでください。磁石は標準的な形状 (リング、ロッド、ディスク)、および個別の形状 (台形、円弧など) で作られています。ネオジム磁石は鉄含有量が高いため腐食しやすいため、ニッケル、ステンレス鋼、テフロン、チタンでコーティングされています。、ゴムおよび他の材料。

ビデオ

作業の最初にいくつかの定義と説明を提供すると便利です。

ある場所で、静止している物体や電荷のない物体には作用せず、電荷を持った移動物体には力が作用する場合、その場所に力があると言います。磁場より一般的な形式の 1 つ電磁場.

自分自身の周囲に磁場を作り出すことができる物体が存在します (そして、そのような物体も磁場の力の影響を受けます)。それらは磁化されており、磁場を作り出す物体の能力を決定する磁気モーメントを持っていると言われています。。このような物体はこう呼ばれます磁石。

材料が異なれば、外部磁場に対する反応も異なることに注意してください。

物質自体の中に外部場の影響を弱める物質があります常磁性材料そして自分自身の中の外部フィールドを強化しますダイアマグネット。

鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム、これらの金属の合金および化合物など、内部の外部磁場を強化する巨大な能力（数千倍）を持つ物質があります。強磁性体.

強磁性体の中には、十分に強い外部磁場にさらされると、それ自体が磁石になる物質があります。硬磁性材料。

外部磁場を集中させ、磁場が活動している間は磁石のように振る舞う材料があります。しかし、外部磁場が消えても磁石にはなりません。軟磁性材料

導入

私たちは磁石に慣れており、それを学校の物理の授業の時代遅れの属性として少し見下したように扱っており、時には私たちの周りにどれほどの磁石があるかさえ疑わないことがあります。私たちのアパートには、電気シェーバー、スピーカー、テープレコーダー、時計、釘の入った瓶など、何十もの磁石が使われています。私たち自身も磁石です。私たちの中に流れる生体電流は、私たちの周りに奇妙な磁力線のパターンを引き起こします。私たちが住んでいる地球は巨大な青い磁石です。太陽は黄色のプラズマボールであり、さらに壮大な磁石です。銀河や星雲は、望遠鏡でかろうじて見ることができますが、理解できないほどの大きさの磁石です。熱核融合、磁気力学的発電、シンクロトロンでの荷電粒子の加速、沈没船の引き上げなど、これらすべては前例のないサイズの巨大な磁石が必要とされる分野です。強力、超強力、超強力、そしてさらに強力な磁場を生成するという問題は、現代の物理学と技術における主要な問題の 1 つとなっています。

磁石は太古の昔から人類に知られていました。言及を受けました

作品中の磁石とその性質についてミレトスのタレス（紀元前約600年）とプラトン（紀元前427347年）。「磁石」という言葉自体は、ギリシャ人がマグネシア（テッサリア）で天然磁石を発見したという事実に基づいて生まれました。

天然（または天然）磁石は、磁性鉱石の堆積物の形で自然界に発生します。知られている中で最大の天然磁石はタルトゥ大学にあります。質量は13kgで、耐荷重は40kgです。

人工磁石とは、人間がさまざまな材料をもとに作った磁石です。強磁性体。いわゆる「粉末」磁石 (鉄、コバルト、その他の添加物で作られている) は、自重の 5,000 倍を超える荷重に耐えることができます。

と人工磁石は2つあります他の種類:

いくつかのいわゆる永久磁石、から作られた "磁気的に硬い» 材料。それらの磁気特性は、外部ソースや電流の使用とは関係ありません。

別のタイプには、いわゆるコア付きの電磁石が含まれます。から " 軟磁性» 腺。それらが生成する磁界は主に、コアを囲む巻線のワイヤが通過するという事実によるものです。電気.

1600年、王室医師W.ギルバートの著書「磁石、磁性体、そして偉大な磁石 - 地球について」がロンドンで出版されました。この研究は、磁気現象を科学的な観点から研究するという私たちに知られている最初の試みでした。この作品には、電気と磁気に関する当時の入手可能な情報と、著者自身の実験結果が含まれています。

人は遭遇するすべてのものから、まず第一に実際的な利益を得ようと努めます。磁石もこの運命から逃れることはできませんでした。

私の作品では、磁石が戦争のためではなく、生物学、医学、日常生活における磁石の使用を含む平和的な目的で人間によってどのように使用されているかを追跡しようとしています。

磁石の使用。

方位磁針、地面の水平方向を決定するための装置。船舶、航空機、または地上車両の移動方向を決定するために使用されます。歩行者が歩いている方向。何らかの物体やランドマークへの指示。コンパスは、地形学者や観光客が使用する指針タイプの磁気コンパスと、ジャイロコンパスや無線コンパスなどの非磁性コンパスの 2 つの主要なクラスに分類されます。

11世紀までに。これは、自然の磁石からコンパスを製造し、航海に使用するという中国の神卡と朱瑜のメッセージを指します。もし

天然磁石で作られた長い針が水平面内で自由に回転できる軸上でバランスが取れている場合、針は常に一方の端が北を向き、もう一方の端が南を向きます。北を指す端をマークすると、コンパスを使用して方向を決定できます。

磁気効果はそのような針の端に集中するため、それらは極（それぞれ北と南）と呼ばれました。

磁石は主に電気工学、無線工学、機器製造、オートメーション、テレメカニクスで使用されます。ここでは、磁気回路やリレーなどの製造に強磁性材料が使用されます。

1820 年、G. エルステッド (17771851) は、電流が流れる導体が磁針に作用して磁針を回転させることを発見しました。わずか 1 週間後、アンペールは、同じ方向に電流を流す 2 つの平行な導体が互いに引き付けられることを示しました。その後、彼はすべての磁気現象は電流によって引き起こされ、永久磁石の磁気特性はこれらの磁石の内部を絶えず循環する電流に関連していると示唆しました。この仮定は現代の考え方と完全に一致しています。

電気機械の発電機および電気モーター -機械エネルギーを電気エネルギーに変換する (発電機)、または電気エネルギーを機械エネルギーに変換する (エンジン) 回転機械。発電機の動作は電磁誘導の原理に基づいています。つまり、磁場内を移動するワイヤに起電力 (EMF) が誘導されます。電気モーターの動作は、横磁界内に置かれた電流が流れるワイヤに力が作用するという事実に基づいています。

磁気電気デバイス。このような装置は、可動部分の巻線のターンにおける電流と磁場の相互作用の力を利用し、可動部分を回転させる傾向があります。

誘導電力計. 誘導計は、電流巻線と電圧巻線の 2 つの巻線を備えた低電力 AC 電気モーターにすぎません。巻線の間に配置された導電性ディスクは、消費電力に比例するトルクの影響を受けて回転します。このトルクは、永久磁石によってディスク内に誘導される電流によってバランスが保たれるため、ディスクの回転速度は消費電力に比例します。

電動腕時計小型バッテリーで駆動します。機械式時計よりも動作に必要な部品がはるかに少なくなります。したがって、一般的な携帯型電気時計の回路には、2 つの磁石、2 つのインダクタ、およびトランジスタが含まれています。

ロック - 何かの不正使用の可能性を制限する機械、電気、または電子装置。ロックは、特定の人が所有するデバイス (キー)、その人が入力した情報 (数字またはアルファベットのコード)、またはその人の何らかの個人的特徴 (網膜パターンなど) によって作動します。通常、ロックは 2 つのアセンブリまたは 2 つの部品を 1 つのデバイス内で一時的に接続します。ほとんどの場合、ロックは機械式ですが、電磁ロックの使用も増えています。

磁気ロック。シリンダー錠の一部のモデルには磁気要素が使用されています。ロックとキーには、永久磁石の一致するコードセットが装備されています。鍵穴に差し込むと正しいキー、ロックの内部磁気要素を引き付けて希望の位置に設定し、ロックを開けることができます。

ダイナモメーター - 機械、工作機械、またはエンジンの牽引力またはトルクを測定するための機械的または電気的装置。

ブレーキダイナモメーターさまざまなデザインがあります。これらには、プロニーブレーキ、油圧ブレーキ、電磁ブレーキなどが含まれます。

電磁力計小型エンジンの特性測定に適した小型装置の製作が可能です。

検流計微弱な電流を測定するための高感度のデバイス。検流計は、馬蹄形の永久磁石と、磁石の極間のギャップに吊り下げられた小さな電流が流れるコイル (弱い電磁石) との相互作用によって生成されるトルクを使用します。トルク、つまりコイルのたわみは電流と空隙内の総磁気誘導に比例するため、コイルの小さなたわみに対して装置のスケールはほぼ線形になります。これに基づくデバイスは、最も一般的なタイプのデバイスです。

製造されるデバイスの範囲は幅広く、多岐にわたります。直流および交流用の配電盤デバイス（磁気電気、整流器付き磁気電気および電磁システム）、複合デバイス、アンペア電圧計、車両の電気機器の診断および調整用、平面の温度測定用、学校の教室に装備するための機器、さまざまな電気パラメータのテスターおよびメーター

研磨材の製造 - 小さく、硬く、鋭い粒子は、自由またはバインドされたフォームさまざまな材料およびそれらから作られた製品（大型鋼板から合板シート、光学ガラス、コンピュータチップまで）の機械加工（成形、荒加工、研削、研磨を含む）に使用されます。研磨剤は天然のものでも人工のものでもよい。研磨剤の作用は、処理される表面から材料の一部を除去することに帰着します。人工研磨材の製造中、混合物中に存在するフェロシリコンは炉の底に沈殿しますが、少量は研磨材に埋め込まれ、後で磁石によって除去されます。

物質の磁気特性は、さまざまな物体の構造を研究する手段として科学技術で広く使用されています。こうして彼らは生まれたのです科学:

マグネトークとミヤ (磁気化学) - 物質の磁気特性と化学的特性の関係を研究する物理化学の分野。さらに、磁気化学では、化学プロセスに対する磁場の影響を研究します。磁気化学は磁気現象の現代物理学に基づいています。磁気的性質と化学的性質の関係を研究することで、物質の化学構造の特徴を明らかにすることができます。

磁気探傷、強磁性材料で作られた製品の欠陥で発生する磁場の歪みの研究に基づいた、欠陥を検索する方法。

. マイクロ波技術

超短波帯 (UHF) - 電磁放射の周波数範囲 (100¸ 300,000 百万ヘルツ）、テレビの超高周波数と遠赤外線周波数の間のスペクトルに位置します。

繋がり。マイクロ波電波は通信技術で広く使用されています。さまざまな軍用無線システムに加えて、世界のすべての国には多数の商用マイクロ波通信回線があります。このような電波は地表の曲率に従わず直線的に伝わるため、通信リンクは丘の上や電波塔に約50km間隔で設置された中継局が一般的です。

マイクロ波技術の分野における急速な進歩は、大量のマイクロ波エネルギーを生成できる特別な電気真空装置、マグネトロンとクライストロンの発明に大きく関係しています。従来の真空三極管をベースにした発電機は、低周波で使用されますが、マイクロ波領域では非常に効果が低いことが判明しました。

マグネトロン。第二次世界大戦前に英国で発明されたマグネトロンでは、マイクロ波放射の生成に対する全く異なるアプローチ、つまり体積共振器の原理に基づいているため、これらの欠点は存在しません。

マグネトロンには、中心に位置するカソードの周りに対称的に配置されたいくつかの体積共振器があります。デバイスは強力な磁石の極の間に配置されます。

進行波ランプ (TWT)。マイクロ波範囲の電磁波を発生および増幅する別の電気真空装置は、進行波ランプである。これは、集束磁気コイルに挿入された薄い真空チューブで構成されています。

粒子加速器, 電場と磁場の助けを借りて、熱エネルギーを大幅に超えるエネルギーを持つ電子、陽子、イオン、その他の荷電粒子の指向性ビームが得られる設備。

現代の加速器は、さまざまな種類のテクノロジーを使用しています。強力な精密磁石。

医学的治療と診断において加速器は重要な実用的な役割を果たします。現在、世界中の多くの病院では、腫瘍の治療に使用される強力な X 線を生成する小型電子線形加速器を自由に利用できます。程度は低いですが、陽子線を生成するサイクロトロンまたはシンクロトロンが使用されます。腫瘍治療における X 線照射に対する陽子の利点は、より局所的にエネルギーを放出できることです。したがって、陽子線治療は、周囲の健康な組織への損傷を最小限に抑える必要がある脳や目の腫瘍の治療に特に効果的です。

さまざまな科学の代表者は、研究において磁場を考慮に入れています。物理学者は原子や素粒子の磁場を測定し、天文学者は新しい星の形成過程における宇宙場の役割を研究し、地質学者は地球の磁場の異常を利用して磁性鉱石の堆積物を見つけます。そして最近では生物学が磁石の研究と使用にも積極的に取り組んでいます。

生物科学前半 XX 彼らは何世紀にもわたって、磁場の存在を考慮することなく、生命機能を自信を持って説明しました。さらに、一部の生物学者は、強力な人工磁場でさえ生物対象に影響を及ぼさないことを強調する必要があると考えました。

錬金術師 XVI より 20 世紀から今日に至るまで、磁石の生物学的効果は何度も賞賛者や批判者を生み出してきました。数世紀にわたって、磁石の治癒効果に対する関心は盛衰を繰り返してきました。その助けを借りて、彼らは神経疾患、歯痛、不眠症、肝臓や胃の痛みなど、何百もの病気を治療しようとしました（そして成功しなかったわけではありません）。

磁石は、おそらく方角を決定するためよりも早く、医療目的で使用され始めました。

地元の外用薬およびお守りとして、この磁石は中国人、インド人、エジプト人、アラブ人の間で大きな成功を収めました。ギリシャ人、ローマ人など哲学者アリストテレスと歴史家プリニウスは、著書の中でその薬効について言及しています。

後半では XX 今世紀に入り、磁気ブレスレットが普及し、血圧障害（高血圧および低血圧）の患者に有益な効果をもたらしました。

永久磁石の他に電磁石も使用されます。また、科学、技術、エレクトロニクス、医学（神経疾患、四肢の血管疾患、心臓血管疾患、癌）の幅広い問題にも使用されています。

何よりも、科学者は磁場が体の抵抗を増加させると考える傾向があります。

目から金属粒子を除去する磁気的方法が広く使用されています。

私たちのほとんどは、電気センサー、つまり心電図を使用した心臓機能の研究に精通しています。心臓によって生成される電気インパルスは心臓の磁場を生成します。最大値は10です-6 地球の磁場の強さ。心磁図の価値は、心臓の電気的に「沈黙」している領域に関する情報を取得できることです。

磁気生物学的問題を結びつける重要な関係は、磁場に対する神経系の反応です。外部環境の変化に最初に反応するのは脳です。磁気生物学における多くの問題を解決する鍵となるのは、その反応の研究です。

上記から導き出せる最も単純な結論は、人間の活動の応用分野で磁石が使用されていない領域はないということです。

参考文献:

TSB、第 2 版、モスクワ、1957 年。
ホロドフ Yu.A. 「磁気ウェブの中の男」、「ズナニエ」、モスクワ、1972年。
インターネット百科事典の資料
プチロフ K.A. 「物理学コース」、「フィズマチス」、モスクワ、1964年。

最も驚くべき自然現象の 1 つは、一部の物質における磁気の発現です。永久磁石は古くから知られていました。電気の分野で偉大な発見がなされる前、永久磁石はさまざまな国の医師によって医学に積極的に使用されていました。人々はそれらを磁性鉄鉱石のかけらの形で地球の腸から入手しました。時間が経つにつれて、人々は鉄合金で作られた製品を隣に置くことによって人工磁石を作成することを学びました。天然資源磁場。

磁気の性質

金属物体を引き寄せる磁石の特性を実証すると、人々の間に「永久磁石とは何ですか?」という疑問が生じます。金属物体の磁鉄鉱への引力の発生などの現象の性質は何ですか?

磁気の性質についての最初の説明は、偉大な科学者アンペールの仮説で与えられました。どのような物質にも、さまざまな強さの電流が流れます。それ以外の場合はアンペア電流と呼ばれます。電子は自身の軸の周りを回転し、原子核の周りも回転します。このおかげで、基本的な磁場が発生し、相互作用して物質の一般的な場を形成します。

潜在的なマグネタイトでは、外部の影響がない場合、原子格子要素の磁場はランダムに配向されます。外部磁場は、材料構造のマイクロフィールドを厳密に定義された方向に「配置」します。マグネタイトの両端の電位は互いに反発します。 2 つのストリップ PM の同じ極を近づけると、人の手には動きに抵抗を感じるでしょう。異なる極は互いに傾きます。

鋼または鉄合金が外部磁場に置かれると、金属の内部磁場は厳密に一方向に向けられます。その結果、材料は永久磁石 (PM) の特性を獲得します。

磁場の見方

磁場の構造を視覚的に感じるには、簡単な実験を行うだけで十分です。これを行うには、2つの磁石と小さな金属の削りくずを用意します。

重要！日常生活では、永久磁石は真っ直ぐなストリップと馬蹄形の 2 つの形で見られます。

ストリップPMを紙で覆い、その上に鉄粉を注ぎます。粒子は磁力線に沿って瞬時に整列することから、この現象が明確にわかります。

磁石の種類

永久磁石は次の 2 種類に分類されます。

自然;
人工的な。

自然

自然界では、天然永久磁石は鉄鉱石の破片の形をした化石です。磁性岩（マグネタイト）は各国で独自の名前を持っています。しかし、それぞれの名前には「愛する」、「金属を引き付ける」などの概念があります。マグニトゴルスクという名前は、この都市が天然の磁鉄鉱の山の堆積物の隣にあるという意味です。ここでは何十年もの間、磁性鉱石の採掘が活発に行われてきました。現在、マグネティックマウンテンには何も残っていない。これが天然磁鉄鉱の開発と抽出でした。

人類が適切なレベルの科学技術の進歩を達成するまで、天然の永久磁石はさまざまな楽しみやトリックの役割を果たしていました。

人工的な

人工 PM は、さまざまな金属およびその合金に外部磁場を誘導することによって得られます。一部の材料は取得した磁場を長期間保持することがわかりました。それらは固体磁石と呼ばれます。永久磁石の特性がすぐに失われる材料を軟磁石と呼びます。

工場の生産条件では、複雑な金属合金が使用されます。マグニコ合金の構造には、鉄、ニッケル、コバルトが含まれています。アルニコ合金には鉄の代わりにアルミニウムが含まれています。

これらの合金で作られた製品は、強力な電磁場と相互作用します。その結果、非常に強力な PM が得られます。

永久磁石の応用

PM は人間の活動のさまざまな分野において少なからず重要です。アプリケーションの範囲に応じて、PM は次のことを行います。異なる特性. で最近積極的に使用されているベース磁性合金ネオジム鉄B以下の化学元素で構成されています。

「Nd」 – ニジウム、
「Fe」 - 鉄、
「B」 - ホウ素。

永久磁石が使用される領域:

エコロジー;
電気めっき;
薬;
輸送;
コンピュータ技術。
家庭用器具;
電気工学。

エコロジー

さまざまな廃棄物処理システムが開発され、運用されています。鉱工業生産。磁気システムは、アンモニア、メタノール、その他の物質の生成中に液体を浄化します。磁気コレクターは、流れからすべての鉄含有粒子を「選択」します。

リング状の PM はガスダクト内に設置され、ガス排気から強磁性含有物を除去します。

セパレータ磁気トラップは、産業廃棄物を処理するコンベアライン上の金属含有廃棄物を積極的に選別します。

電気めっき

電気メッキは、帯電した金属イオンが直流電極の反対極に移動することに基づいています。 PM はガルバニックプール内の製品ホルダーの役割を果たします。ガルバニックプロセスを使用する産業設備には、NdFeB 合金製の磁石のみが取り付けられます。

薬

最近、医療機器メーカーは永久磁石を使用した機器や装置を広く宣伝しています。永続激しいフィールド NdFeB 合金の特性により提供されます。

永久磁石の性質を利用して正規化循環系、炎症過程の消滅、軟骨組織の回復など。

輸送

生産中の輸送システムには PM 設備が装備されています。原材料のコンベア移動中に、磁石がアレイから不要な金属含有物を除去します。磁石は、さまざまな製品をさまざまな面に向けるために使用されます。

注記！永久磁石は、人の存在が健康に悪影響を与える可能性のある物質を分離するために使用されます。

自動車輸送には多くの計器、部品、装置が搭載されており、PMが主要な役割を果たします。これらには、電子点火、自動ウィンドウ、アイドル制御、ガソリンおよびディーゼルポンプ、フロントパネル計器などが含まれます。

コンピュータ技術

すべてのモバイルデバイスとコンピューターテクノロジーのデバイスには磁気要素が装備されています。リストには、プリンター、ドライバーエンジン、駆動モーター、その他のデバイスが含まれます。

家庭用器具

これらは主に小さな家庭用品用のホルダーです。マグネットホルダー付き棚、カーテンとカーテン留め具、セットホルダー包丁その他の家電製品も多数あります。

電気工学

PM に基づく電気工学は、無線装置、発電機、電気モーターなどの分野に関係します。

無線工学

PM は、無線工学デバイスのコンパクト性を高め、デバイスの自律性を確保するために使用されます。

発電機

PM 発生器は、ブラシ付きリングの可動接点の問題を解決します。従来の産業用デバイスには、機器の複雑なメンテナンス、部品の急速な摩耗、励磁回路での大幅なエネルギー損失に関連する深刻な問題があります。

このような発電機の作成に対する唯一の障害は、回転するローターに PM を取り付けるという問題です。最近では、ロータの縦溝に磁石が配置され、低融点材料が充填されています。

電気モーター

家庭用電化製品や一部の産業機器では、永久磁石を備えた同期電動モーター、つまり DC バルブモーターが普及しています。

上述の発電機と同様に、PM は固定巻線を備えたステーターの内側で回転するローターに取り付けられます。電気モーターの主な利点は、回転子の整流子に寿命の短い導電性接点がないことです。

このタイプのエンジンは低出力デバイスです。しかし、これは電気工学の分野におけるそれらの有用性を決して減じるものではありません。

追加情報。 特徴的な機能デバイスの特徴は、ローターの速度を調整するホールセンサーの存在です。

著者は、この記事を読んだ後、読者が永久磁石が何であるかを明確に理解できることを望んでいます。人間の活動への永久磁石の積極的な導入は、強化された磁気特性を備えた新しい強磁性合金の発明と創造を刺激します。

ビデオ

学校での食事はきちんと計画されている必要があります。学生には食堂で昼食と温かい朝食が提供されなければなりません。最初の食事と二回目の食事の間の間隔は 4 時間を超えてはなりません。最善の選択肢は、子供が家で朝食をとることであり、学校で2回目の朝食を食べることです。

学校での子どもの攻撃性と学習過程での困難
子どもの攻撃性と学習過程における困難との間には、一定の関係が確立されています。すべての学生は、学校でたくさんの友達がいること、良い学業成績、良い成績を望んでいます。これを怠ると、子供は攻撃的な行動をとります。すべての行動は何かを目指しており、意味があります。

心理学者から親へのアドバイス
オリンピックやあらゆる種類の競技において、子供はまず第一に自分自身を表現し、自分自身を実現します。子供が知的競争に情熱を持っている場合、親は間違いなく子供をサポートする必要があります。子どもにとって、自分は知識人社会の一員であると認識することが重要であり、そこでは競争的なムードが蔓延し、子どもは自分の成果を比較します。

学校の食堂で食事を拒否する子供
好き嫌いのある子どもは学校給食を好まないかもしれません。多くの場合、これが学童が食事を拒否する最も一般的な理由です。これはすべて、学校のメニューが子供たち一人ひとりの味覚のニーズを考慮していないために起こることです。学校では、次のことを目的として、個々の子供の食事からいかなる製品も除外することはありません。

親は学校についてどう思っていますか？
親が学校についてどのように感じているかを理解するには、まず、年齢層が非常に多様である現代の親の特徴を理解することが重要です。それにもかかわらず、彼らのほとんどは90年代の世代に属する親であり、人口全体にとって困難な時代でした。

学生服
最初の学校集会は私たち一人一人の記憶に永遠に残ります。保護者は 8 月から必要な事務用品をすべて購入し始めます。学校の主な特徴は学生服です。 1年生が自信を持てるように、服装は慎重に選ばなければなりません。学校制服の導入は多くの理由から正当化されます。

親愛なる小学生と学生の皆さん！

すでにこのサイトでは 20,000 以上の要約、レポート、チートシート、コースワーク、学位論文を使用できます。新しい作品を送っていただければ、確実に公開します。これからも一緒にエッセイ集を作りましょう！！！

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磁石の応用

追加日: 2006 年 3 月

作業の最初にいくつかの定義と説明を提供すると便利です。ある場所で、静止している物体や無電荷の物体には作用しない電荷を持った力が移動する物体に作用する場合、その場所には磁場が存在すると言います。これは、より一般的な電磁場の形態の 1 つです。

自分自身の周囲に磁場を作り出すことができる物体が存在します (そして、そのような物体も磁場の力の影響を受けます)。それらは磁化されており、磁場を作り出す物体の能力を決定する磁気モーメントを持っていると言われています。。このような物体を磁石と呼びます。

材料が異なれば、外部磁場に対する反応も異なることに注意してください。

材料自体の内部で外部磁場の影響を弱める材料 (常磁性材料) と、材料自身の内部で外部磁場の影響を強化する材料 (反磁性材料) があります。鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム、これらの金属の合金および化合物など、内部の外部磁場を強化する巨大な能力（数千倍）を備えた材料があり、それらは強磁性体と呼ばれます。

強磁性材料の中には、十分に強い外部磁場にさらされるとそれ自体が磁石になる材料があります。これらは硬磁性材料です。外部磁場を集中させ、磁場が活動している間は磁石のように振る舞う材料があります。しかし、外部磁場が消えても磁石にはなりません - これらは軟磁性材料です

導入

私たちは磁石に慣れており、それを学校の物理の授業の時代遅れの属性として少し見下したように扱っており、時には私たちの周りにどれほどの磁石があるかさえ疑わないことがあります。私たちのアパートには、電気シェーバー、スピーカー、テープレコーダー、時計、釘の入った瓶など、何十もの磁石が使われています。私たち自身も磁石です。私たちの中に流れる生体電流は、私たちの周りに奇妙な磁力線のパターンを引き起こします。私たちが住んでいる地球は巨大な青い磁石です。太陽は黄色のプラズマ球であり、さらに壮大な磁石です。銀河や星雲は、望遠鏡でかろうじて見ることができますが、理解できないほどの大きさの磁石です。熱核融合、磁気力学的発電、シンクロトロンでの荷電粒子の加速、沈没船の回収など、これらすべては前例のないサイズの巨大な磁石が必要とされる分野です。強力、超強力、超強力、そしてさらに強力な磁場を生成するという問題は、現代の物理学と技術における主要な問題の 1 つとなっています。

磁石は太古の昔から人類に知られていました。磁石とその特性についての言及は、ミレトスのタレス (紀元前約 600 年) とプラトン (紀元前 427 ～ 347 年) の著作に伝わっています。「磁石」という言葉自体は、ギリシャ人がマグネシア（テッサリア）で天然磁石を発見したという事実に基づいて生まれました。

人工磁石は、さまざまな強磁性体をベースにして人工的に作られた磁石です。いわゆる「粉末」磁石 (鉄、コバルト、その他の添加物で作られている) は、自重の 5,000 倍を超える荷重に耐えることができます。

人工磁石には 2 つの異なるタイプがあります。

一部は、「硬磁性」材料で作られた、いわゆる永久磁石です。それらの磁気特性は、外部ソースや電流の使用とは関係ありません。

別のタイプには、「軟磁性」鉄で作られたコアを備えたいわゆる電磁石が含まれます。それらが生成する磁場は主に、コアを囲む巻線を電流が流れることによって発生します。 1600年、王室医師W.ギルバートの著書「磁石、磁性体、そして偉大な磁石 - 地球について」がロンドンで出版されました。この研究は、磁気現象を科学的な観点から研究するという私たちに知られている最初の試みでした。この作品には、電気と磁気に関する当時の入手可能な情報と、著者自身の実験結果が含まれています。

人は遭遇するすべてのものから、まず第一に実際的な利益を得ようと努めます。磁石もこの運命から逃れることはできませんでした。

COMPASSは、地上の水平方向を決定するための装置です。船舶、航空機、または地上車両の移動方向を決定するために使用されます。歩行者が歩いている方向。何らかの物体やランドマークへの指示。コンパスは、地形学者や観光客が使用する指針タイプの磁気コンパスと、ジャイロコンパスや無線コンパスなどの非磁性コンパスの 2 つの主要なクラスに分類されます。

11世紀までに。これは、自然の磁石からコンパスを製造し、航海に使用するという中国の神卡と朱瑜のメッセージを指します。もし

天然磁石で作られた長い針が、水平面内で自由に回転できる軸上でバランスがとれている場合、針は常に一方の端が北を向き、もう一方の端が南を向きます。北を指す端をマークすると、コンパスを使用して方向を決定できます。

磁気効果はそのような針の端に集中するため、それらは極（それぞれ北と南）と呼ばれました。

1820 年、G. エルステッド (1777 ～ 1851 年) は、電流が流れる導体が磁針に作用して磁針を回転させることを発見しました。わずか 1 週間後、アンペールは、同じ方向に電流を流す 2 つの平行な導体が互いに引き付けられることを示しました。その後、彼はすべての磁気現象は電流によって引き起こされ、永久磁石の磁気特性はこれらの磁石の内部を絶えず循環する電流に関連していると示唆しました。この仮定は現代の考え方と完全に一致しています。

磁気電気デバイス。このような装置は、磁場と可動部の巻線のターンにおける電流との間の相互作用の力を利用し、可動部を回転させる傾向がある。誘導計は、電流巻線と電圧巻線の 2 つの巻線を備えた低電力 AC 電気モーターにすぎません。巻線の間に配置された導電性ディスクは、消費電力に比例するトルクの影響を受けて回転します。このトルクは、永久磁石によってディスク内に誘導される電流によってバランスが保たれるため、ディスクの回転速度は消費電力に比例します。

電気腕時計は小型の電池で駆動されます。機械式時計よりも動作に必要な部品がはるかに少なくなります。したがって、一般的な携帯型電気時計の回路には、2 つの磁石、2 つのインダクタ、およびトランジスタが含まれています。ロックは、何かが不正に使用される可能性を制限する機械的、電気的、または電子的な装置です。ロックは、特定の人が所有するデバイス (キー)、その人が入力した情報 (数字またはアルファベットのコード)、またはその人の何らかの個人的特徴 (網膜パターンなど) によって作動します。通常、ロックは 2 つのアセンブリまたは 2 つの部品を 1 つのデバイス内で一時的に接続します。ほとんどの場合、ロックは機械式ですが、電磁ロックの使用も増えています。

磁気ロック。シリンダー錠の一部のモデルには磁気要素が使用されています。ロックとキーには、永久磁石の一致するコードセットが装備されています。正しいキーが鍵穴に挿入されると、ロックの内部磁気要素が引き付けられて位置決めされ、ロックが開きます。

ダイナモメーター - 機械、工作機械、またはエンジンの牽引力またはトルクを測定するための機械的または電気的装置。

ブレーキダイナモメーターにはさまざまなデザインがあります。これらには、プロニーブレーキ、油圧ブレーキ、電磁ブレーキなどが含まれます。

電磁ダイナモメータは小型エンジンの特性測定に適した小型装置として製作できます。

研磨材の製造 - さまざまな材料およびそれらから作られた製品（大型鋼板から合板シート、光学ガラスおよびコンピュータに至るまで）の機械加工（成形、粗加工、研削、研磨を含む）に自由または結合した形で使用される小さくて硬くて鋭い粒子。チップス）。研磨剤は天然のものでも人工のものでもよい。研磨剤の作用は、処理される表面から材料の一部を除去することに帰着します。人工研磨材の製造中、混合物中に存在するフェロシリコンは炉の底に沈殿しますが、少量は研磨材に埋め込まれ、後で磁石によって除去されます。

物質の磁気特性は、さまざまな物体の構造を研究する手段として科学技術で広く使用されています。科学はこうして誕生しました。

磁気化学 (磁気化学) は、物質の磁気特性と化学的特性の関係を研究する物理化学の分野です。さらに、磁気化学では、化学プロセスに対する磁場の影響を研究します。磁気化学は磁気現象の現代物理学に基づいています。磁気的性質と化学的性質の関係を研究することで、物質の化学構造の特徴を明らかにすることができます。

磁気探傷。強磁性材料で作られた製品の欠陥に発生する磁場の歪みの研究に基づいて欠陥を検索する方法です。

マイクロ波技術

超短波帯 (UHF) - 超短波テレビ周波数と遠赤外線領域の周波数の間のスペクトルに位置する電磁放射の周波数範囲 (100 ～ 300,000 万ヘルツ)

食品の熱処理。マイクロ波放射は、家庭や食品産業で食品の熱処理に使用されます。高出力真空管によって生成されるエネルギーは、いわゆる製品の高効率な熱処理のために小さな体積に集中することができます。清潔さ、騒音のなさ、コンパクトさが特徴の電子レンジまたは電子レンジ。このような装置は、迅速な食品の準備と調理が必要とされる航空機の調理室、鉄道の食堂車、自動販売機で使用されています。この業界は家庭用の電子レンジも製造しています。マイクロ波技術の分野における急速な進歩は、大量のマイクロ波エネルギーを生成できる特別な電気真空装置、マグネトロンおよびクライストロンの発明に大きく関係しています。従来の真空三極管をベースにした発電機は、低周波で使用されますが、マイクロ波領域では非常に効果が低いことが判明しました。

マグネトロン。第二次世界大戦前にイギリスで発明されたマグネトロンには、マイクロ波放射の発生に対する全く異なるアプローチ、つまり体積共振器の原理に基づいているため、これらの欠点はありません。

現代の加速器は、強力な精密磁石を含む、数多くのさまざまな種類の技術を使用しています。

16 世紀の錬金術師から現在に至るまで、磁石の生物学的効果は何度も賞賛者や批判者を生み出してきました。数世紀にわたって、磁石の治癒効果に対する関心は盛衰を繰り返してきました。その助けを借りて、彼らは神経疾患、歯痛、不眠症、肝臓や胃の痛みなど、何百もの病気を治療しようとしました（そして成功しなかったわけではありません）。

磁石は、おそらく方角を決定するためよりも早く、医療目的で使用され始めました。

地元の外用薬およびお守りとして、この磁石は中国人、インド人、エジプト人、アラブ人の間で大きな成功を収めました。ギリシャ人、ローマ人など。哲学者アリストテレスと歴史家プリニウスは、著書の中でその薬効について言及しました。

20 世紀後半には、磁気ブレスレットが普及し、血圧障害 (高血圧および低血圧) の患者に有益な効果をもたらしました。

何よりも、科学者は磁場が体の抵抗を増加させると考える傾向があります。

目から金属粒子を除去する磁気的方法が広く使用されています。

上記から導き出せる最も単純な結論は、人間の活動の応用分野で磁石が使用されていない領域はないということです。

参考文献:
TSB、第 2 版、モスクワ、1957 年。

ホロドフ・ユ・A.「Man in the Magnetic Web」、「Knowledge」、モスクワ、1972 年、インターネット百科事典からの資料

プチロフ K. A.「物理学コース」、「フィズマチス」、モスクワ、1964 年。

磁石と物質の磁気特性。 ネオジム磁石を日常生活で活用する

磁気特性の研究の歴史

永久磁石の性質

永久磁石はどのように機能するのでしょうか?

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外部磁場を集中させ、磁場が活動している間は磁石のように振る舞う材料があります。 しかし、外部磁場が消えても磁石にはなりません。軟磁性材料

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外部磁場を集中させ、磁場が活動している間は磁石のように振る舞う材料があります。しかし、外部磁場が消えても磁石にはなりません。軟磁性材料