Помимо свойства притягивать металлические предметы существует еще и сила отталкивания магнитов. О том, что это такое, почему два магнита отталкиваются друг от друга, и где эту их способность используют, поговорим в нашем сегодняшнем материале.
Согласно законам электромагнетизма, между магнитами возникают различные силы и крутящие моменты. Иногда они притягиваются, а иногда отталкиваются вследствие изменения ориентации и формы. Объясним на простом примере.
Причиной магнетизма с точки зрения науки становится перемещение электронов. Все существующие в мире предметы состоят из атомов – мельчайших частиц, «конструктивными элементами» которых является ядро и двигающиеся вокруг электроны. Отрицательный заряд электронов приводит к формированию магнитных полей. Если электрон оборачивается по часовой стрелке, поле направлено вверх, а если против, направление поля меняется – оно устремляется вниз. Когда количество полей с одинаковой направленностью совпадает, магнитного поля нет, но если этот баланс оказывается нарушенным, происходит движение электронов в одном направлении, что приводит к возникновению сильнейшего магнитного поля. Речь идет о процессе, возникающем в магнетите.
О том, что все постоянные магниты характеризуются наличием двух полюсов, знают даже школьники. Речь идет о северном и южном полюсах. Если два магнита разместить рядом, на небольшом расстоянии, их магнитные поля будут направлены в одну сторону, что приведет к усилению. Северный полюс одного магнита начнет стремиться к южному второго, что приведет к притягиванию. Если же рядом окажутся два южных или два северных полюса, магниты начнут отталкиваться.
Аналогичные процессы имеют место и в структуре железа. Электроны, из которых оно состоит, вращаются в одном направлении, и если поблизости появляется магнит, он будет воспринят железом в виде материала, обладающего схожей структурой. Отсюда – стремление к соединению магнитных полей и полей минерала. В притянутом состоянии направление магнитных полей параллельное, однако в момент разъединения магнитные свойства утрачиваются.
Почему сила отталкивания двух магнитов бывает разной?
В зависимости от свойств и состава металла магниты притягиваются к ним с разной силой. Например, сила притягивания к железу, никелю и прочим сплавам очень высокая, тогда как большинство других металлов притягиваются к магнитам слабо, их силу притяжения невозможно заметить невооруженным глазом, ее реально проследить только в лабораторных условиях. Это связано с отличной от магнитов связью и строением атомов
Неодимовый магнит: сила отталкивания
Заслуженным спросом у покупателей нашего интернет-магазина пользуются неодимовые магниты. Это логично, ведь они обладают хорошими эксплуатационными свойствами:
- Огромная сила притяжения, зависящая от габаритов и веса изделия, а также от характеристик предмета, с которым происходит сцепление.
- Длительный срок службы, исчисляемый столетьями.
- Минимальный уровень размагничивания – не больше 1 процента за 100 лет.
- Широкая сфера применения. Магниты из неодима используются в быту, в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.
Как и другие разновидности постоянных магнитов, неодимовые помимо способности притягиваться друг к другу и к изделиям из металла отличаются способностью отталкиваться от аналогичных предметов, обладающих магнитными свойствами. Если положить рядом два неодимовых магнита, повернув их друг к другу одинаковыми полюсами, они начнут отталкиваться.
Как и способность к притягиванию, возможность магнитов отталкивать друг друга нашла свое применение в разных отраслях промышленности и науки. Так, например, такое свойство изделий из неодима и других обладающих магнетизмом сплавом успешно применили в железнодорожной отрасли. У некоторых новейших железнодорожных поездов нет колес. Вместо них внутри конструкции транспортного средства, а также на рельсах монтируют сильнейшие электромагниты, повернутые по направлению друг к другу одинаковыми полюсами. Получается, что поезд парит над рельсами, не соприкасаясь с ними. Отсутствие трение позволяет в таком случае развивать огромную скорость движения. К тому же способность магнитов отталкиваться легла в основу изобретения компаса.
Расчет силы отталкивания магнитов
В завершение поговорим о том, как рассчитать силу отталкивания двух магнитов. Чтобы сделать это было проще, ученые разработали формулу, которая гласит следующее: при идеальных условиях сила отталкивания двух магнитов будет соответствовать силе сцепления. Под идеальными условиями подразумевают либо параллельное размещение магнитов, либо установку их строго друг над другом.
