Люди, увлекающиеся так называемой» магнитной рыбалкой» или интересующиеся различными отраслями науки и техники, нередко задаются вопросом о том, как устроен магнит. Это логично, ведь постоянные магниты нашли свое применение во многих сферах промышленности, народного хозяйства и повседневной жизни современного человека. Сегодня разберемся с тем, почему ряд материалов способен притягивать к себе предметы, изготовленные из металла.
Об устройстве магнита – простыми словами
Магнитное поле как явление возникает вокруг пребывающих в движении элементарных частиц. Название таких частиц мы знаем еще со школьного курса физики – это ионы и электроны. Говоря иными словами, ион – простейший крохотный магнит, который в обязательном порядке входит в состав атомов каждого вещества. Его магнитные моменты оказывают прямое воздействие на свойства конкретного материала.
Подавляющее большинство веществ обладает следующим свойством: внутренние векторы магнитного поля, сформированного атомами и электронами, нейтрализуют друг друга, тем самым нивелируя способность притягивать предметы. Но если во внутренней структуре вещества совпадает направленность магнитных полей, можно говорить об объекте с однонаправленным магнитным полем, способным притягивать предметы из металла. Наглядным примером является железная руда, к которой притягиваются небольшие металлические изделия, к тому же гигантским магнитом является и наша планета, ведь все прекрасно знают, что она обладает собственным магнитным полем.
Каково устройство постоянного магнита
Практическое применение магнитному эффекту, которым обладает ряд веществ, нашлось только с изобретением электричества. До того человечество хоть и знало, что существует ряд предметов, способных притягивать изделия из металла, не понимало, с какой целью это их свойство можно использовать. Когда ученым удалось обнаружить связь между магнетизмом и электричеством, а затем изобрести электромагнит, ставший своего рода «праотцом» магнита постоянного, началось активное его применение во многих сферах жизни человека.
Люди поняли: чтобы материал обрел магнитные свойства, важно, чтобы его внутренние магнитные поля стали однонаправленными. Путем многократных исследований и испытаний выяснилось, что это возможно не со всеми веществами, требуемыми свойствами обладают лишь так называемые ферромагнетики. В список подобных входит кобальт, железо, никель и другие редкоземельные металлы.
В плане устройства постоянный магнит представляет собой изделие, выполненные в виде шайбы, стержня, полоски и пр., прошедшее предварительную термическую обработку. В ходе такой обработки, а также в процессе продолжительного воздействия внешнего магнитного поля оно обрело ярко выраженные магнитные свойства. Технология намагничивания обеспечивает возможность создания однонаправленного магнитного поля благодаря размещению молекул в требуемом положении.
То, какими будут итоговые характеристики готового изделия, зависит от свойств сплавов, входящих в его состав. Сегодня самыми мощными по праву считаются неодимовые супермагниты, которые не только мощны и долговечны – они не размагничиваются в течение десятилетий даже при активном и продолжительном применении.
Максимальной силой сцепления обладают полюса магнитов, притягивающиеся, если они разные, и отталкивающиеся, когда одинаковы. В средней части магнита, которая именуется нейтральной зоной, напряжение почти отсутствует, но многое зависит от формы магнита. К примеру, продукция в форме подковы – это два полюса (плюс и минус), между которыми находится нейтральная зона.
Как устроен неодимовый магнит, мы уже рассказали, но важно обратить внимание на тот факт, что большинство постоянных магнитов утрачивают свои свойства под воздействием физических процессов, в частности, во время нагрева. К примеру, неодимовый магнит может превратиться в кусок металла, если его нагреть до температуры в 80 градусов. Даже после охлаждения способность к намагничиванию не вернется. Некоторые изделия утрачивают первоначальные характеристики с возрастом, это естественный процесс старения, однако неодимовых магнитов это не касается – за сто лет службы они теряют не более 1 процента заряда.
Как устроен поисковый магнит
Заслуженным спросом пользуются поисковые магниты, которые привлекают преимущественно во время так называемой «магнитной рыбалки» искатели сокровищ. С помощью таких приборов на дне колодцев, водоемов и в других труднодоступных местах находят металлические предметы и вытаскивают их на поверхность.
В основе поискового магнита лежит сердечник из неодимового сплава, выполненный в форме диска или кольца. Он помещен в металлический корпус, покрытый слоем цинка для улучшения эксплуатационных характеристик и повышенной устойчивости перед повреждениями. Для фиксации сердечника в корпусе используется эпоксидная смола.
В корпусе предусмотрено отверстие под рым-болт, к уху которого привязывают прочную веревку для заброса и вытаскивания прибора со дна водоема. Чтобы рыб болт не выкручивался, его фиксируют контргайкой.
Кроме фиксации веревки рым-болт помогает отсоединять магнит от его «улова». Дело в том, что поисковые магниты отличаются высокой мощностью, оторвать их от находки порой бывает непросто. Облегчает задачу рым-болт – если вкрутить его глубже, он превратится в некое подобие домкрата, а между магнитом и притянувшимся к нему предметом появится зазор, способствующий легкому разделению.
