Девятый класс
  1. Механика  1.1. Движение  1.1.1. Виды движения  1.1.2. Расстояние и перемещение  1.1.3. Скорость и вектор скорости  1.1.4. Ускорение  1.1.5. Графическое представление движения  1.1.6. Уравнения движения  1.1.7. Равномерное и неравномерное движение  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Relative speed  1.1.10. Circular motion  1.2. Законы силы и движения  1.2.1. Понятие силы  1.2.2. Первый закон Ньютона  1.2.3. Newton's second law of motion  1.2.4. Третий закон Ньютона  1.2.5. Инерция и виды инерции  1.2.6. Motion  1.2.7. Conservation of momentum  1.2.8. Применение законов Ньютона в повседневной жизни  1.2.9. Types of Forces (Contact and Non-Contact)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Гравитационная сила  1.3.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.3.2. Важность гравитационной силы  1.3.3. Ускорение из-за гравитации  1.3.4. Свободное падение и невесомость  1.3.5. Масса и вес  1.3.6. Изменение g с высотой и глубиной  1.3.7. Kepler's laws of planetary motion  1.3.8. Satellites and their orbits  1.4. Work, Energy and Power  1.4.1. Понятие работы  1.4.2. Положительные и отрицательные действия  1.4.3. Работа, совершаемая постоянной и переменной силой  1.4.4. Энергия и ее формы  1.4.5. Кинетическая и потенциальная энергия  1.4.6. Закон сохранения энергии  1.4.8. Коммерческая единица энергии  1.4.9. Теорема о работе и энергии  1.5. Простые механизмы  1.5.1. Types of simple machines  1.5.2. Механическое преимущество  1.5.3. Эффективность машин  1.5.4. Рычаги и их типы  1.5.5. Блоки и наклонные плоскости  1.5.6. Шестерни и их применение
  2. Свойства материи  2.1. Состояния материи  2.1.1. Solids, liquids and gases  2.1.2. Свойства различных состояний вещества  2.1.3. Изменение состояния вещества  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  2.2. Плотность и давление  2.2.1. Понятие плотности и относительной плотности  2.2.2. Давление в твердых телах, жидкостях и газах  2.2.3. Pascal's law and its applications  2.2.4. Атмосферное давление и его вариации  2.2.5. Surface tension and capillarity  2.3. Плавучесть и принцип Архимеда  2.3.1. Выталкивающая сила  2.3.2. Закон Архимеда  2.3.3. Применения принципа Архимеда  2.3.4. плавучие и тонущие объекты  2.3.5. Теория плавания и принцип Архимеда
  3. Теплота и термодинамика  3.1. Температура и тепло  3.1.1. Концепция тепла и температуры  3.1.2. Измерение температуры  3.1.3. Шкалы температуры  3.2. Heat transfer  3.2.1. Проводимость тепла  3.2.2. Конвекция тепла  3.2.3. тепловое излучение  3.2.4. Применения теплообмена  3.2.5. Теплопроводность  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Расширение твердых тел, жидкостей и газов  3.3.2. Abnormal expansion of water  3.3.3. Применение теплового расширения  3.4. Удельная теплоемкость и скрытая теплота  3.4.1. Концепция удельной теплоемкости  3.4.2. Измерение и применение удельной теплоемкости  3.4.3. Latent heat of fusion and vaporization  3.4.4. Тепловые двигатели и эффективность
  4. Волны и звук  4.1. Waves and their types  4.1.1. Механические и электромагнитные волны  4.1.2. Продольные и поперечные волны  4.1.3. Свойства волн  4.1.4. Длина волны, частота и скорость волны  4.1.5. Наложение волн  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Природа и передача звука  4.2.2. Скорость звука в различных средах  4.2.3. Отражение звука и эхо  4.2.4. Sonar and ultrasound  4.2.5. Резонанс и пульсация  4.3. Характеристики звука  4.3.1. Интенсивность, громкость и качество звука  4.3.2. Эффект Доплера в звуке
  5. Освещение и оптика  5.1. Отражение света  5.1.1. Законы отражения  5.1.2. Отражение от плоского зеркала  5.1.3. Отражение от сферического зеркала  5.1.4. Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами  5.1.5. Применения отражения  5.2. Преломление света  5.2.1. Законы преломления  5.2.2. Показатель преломления  5.2.3. Преломление через стеклянную плиту  5.2.4. Refraction in water and air  5.2.5. Lenses and their types  5.2.6. Image formation by convex and concave lenses  5.2.7. Total internal reflection and its applications  5.3. Дисперсия и рассеяние света  5.3.1. Спектр белого света  5.3.2. Prisms and Dispersion  5.3.3. Эффект Тиндаля и голубое небо
  6. Электричество и магнетизм  6.1. Электрический заряд и статическое электричество  6.1.1. Понятие электрического заряда  6.1.2. Зарядка трением, контактом и индукцией  6.1.3. Электроскоп и его работа  6.2. Current Electricity  6.2.1. Понятие электрического тока  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Факторы, влияющие на сопротивление  6.2.4. Последовательные и параллельные схемы  6.2.5. Тепловой эффект электрического тока  6.2.6. Электрическая мощность и энергия  6.3. Магнетизм  6.3.1. Естественные и искусственные магниты  6.3.2. Свойства магнитов  6.3.3. Earth's magnetism  6.3.4. Magnetic field and field lines  6.3.5. Электромагниты и их применение
  7. Современная физика  7.1. структура атома  7.1.1. Atomic Structure and Subatomic Particles  7.1.2. Электроны, протоны и нейтроны  7.1.3. Модель Резерфорда и Бора  7.2. Радиоактивность  7.2.1. Types of radioactive emissions  7.2.2. Период полураспада и радиоактивный распад  7.2.3. Использование и опасности радиации
  8. Space science and astronomy  8.1. Вселенная и ее компоненты  8.1.1. Звезды и галактики  8.1.2. Planets and Solar System  8.2. Спутники  8.2.1. Естественные и искусственные спутники  8.2.2. Использование спутников

Девятый класс → Электричество и магнетизм → Магнетизм ↓


Естественные и искусственные магниты


Магнетизм — это удивительное явление, которое поражает людей уже веками. Это сила, которая может притягивать или отталкивать объекты, не касаясь их. Изучение магнитов и их свойств является интересной частью предмета физики. В этом подробном объяснении мы рассмотрим, что такое магниты, разницу между естественными и искусственными магнитами и многие интересные аспекты, связанные с магнетизмом.

Понимание магнетизма

Магнетизм — это сила, вызванная движением электрических зарядов. Это фундаментальное свойство материи, связанное с движением электронов в атомах. Каждый магнит имеет два полюса, известные как северный и южный полюсы. Сила магнитного взаимодействия наибольшая на этих полюсах.

Магнитное поле визуально представлено линиями силы, которые образуют петли вокруг магнита. Эти линии выходят из северного полюса и входят в южный полюс. Линии поля никогда не пересекаются, и плотность этих линий указывает на силу магнитного поля. Чем ближе линии друг к другу, тем сильнее магнитное поле.

Естественные магниты

Естественные магниты — это магниты, которые встречаются в природе. Они обычно содержат минералы, обладающие магнитными свойствами. Самый распространенный тип естественного магнита — это магнетит, форма которого известна как магнетит (Fe₃O₄). Эти магниты использовали древние моряки в качестве примитивных компасов из-за их способности указывать на магнитный север.

Магнитный камень (Магнетит): Fe₃O₄

Основные характеристики естественных магнитов следующие:

  • Происхождение: Найдены в природе.
  • Долговечность: Сохраняют свои магнитные свойства долгое время.
  • Сила: Их магнитное поле обычно слабее по сравнению с искусственными магнитами.

Искусственные магниты

Искусственные магниты, также известные как созданные человеком магниты, создаются путем индукции магнитных свойств в определенных материалах. Эти магниты могут быть постоянными или временными и проектируются с определенными магнитными свойствами в зависимости от их предполагаемого использования.

Существует много типов искусственных магнитов, включая:

  1. Временные магниты: Это магниты, которые проявляют магнитные свойства только в присутствии магнитного поля. Обычный пример - это электромагнит, представляющий собой катушку провода, которая действует как магнит, когда через нее проходит электрический ток.
  2. Постоянные магниты: Они сохраняют свои магнитные свойства даже после удаления внешнего магнитного поля. Общие материалы для постоянных магнитов включают железо, кобальт, никель и сплавы, такие как неодим-железо-бор (NdFeB).
    3. Неодим Железо Бор (NdFeB): Самый сильный тип постоянного магнита
  3. Электромагнит: Магнитное поле создается наматыванием провода в катушку и пропусканием через нее электрического тока. Сила электромагнита может быть отрегулирована изменением тока, протекающего через провод.

Разница между естественными и искусственными магнитами

Существует несколько основных различий между естественными и искусственными магнитами. Эти различия влияют на их применение и эффективность в различных областях. Некоторые из этих различий следующие:

Естественные магниты Искусственные магниты
Находятся в природе. Изготавливаются ручными процессами.
Обычно слабая магнитная сила. Могут быть изготовлены с контролируемой мощностью.
Неизвестная геометрия и форма. Изготавливаются в конкретных формах и размерах.
Только постоянные. Могут быть постоянными или временными.

Магнитные свойства и применение

Понимание различий и характеристик естественных и искусственных магнитов позволяет использовать их в широком спектре приложений. Вот некоторые примеры:

  • Навигация: Магнетизм используется в компасах для навигации. Игла компаса - это тонкий магнит, сбалансированный на точке, чтобы свободно вращаться и всегда указывать на магнитный север.
  • Промышленное использование: Магниты используются в различных промышленных процессах, таких как разделение магнитных материалов от немагнитных и поднятие тяжелых железных или стальных предметов с помощью кранов, оборудованных большими электромагнитами.
  • Электроника: Многие электронные устройства, такие как колонки, микрофоны, жесткие диски и двигатели, функционируют благодаря магнитизму.
  • Медицинское применение: Технологии, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ), используют мощные магниты и радиоволны для получения изображений органов и тканей внутри тела.
    • МРТ: Магнитно-резонансная томография использует мощные магниты

Магнитные домены

Понятие магнитных доменов важно для понимания того, как происходит намагничивание веществ. Магнитный домен - это область внутри вещества, где магнитные поля атомов собраны вместе и выровнены в одном направлении. В немагнитных веществах эти домены ориентированы случайным образом, устраняя магнитные эффекты.

Когда материал становится намагниченным, эти домены выравниваются в одном направлении, создавая суммарный магнитный эффект. Чем более выровнены домены, тем сильнее магнитное поле.

Создание искусственных магнитов

Существует несколько методов создания искусственных магнитов, часто связанных с выравниванием магнитных доменов в материале. Вот некоторые методы:

  • Поглаживание: Магнитный материал может быть намагничен трением его в одном направлении с естественным магнитом. Этот метод выравнивает магнитные домены в металле.
  • Электрический метод: Подавая электрический ток вокруг или через магнитный материал с использованием катушки провода, материал может быть намагничен. Эта техника используется для создания электромагнитов.

Пример визуализации магнитного поля

Для понимания магнетизма необходимо взглянуть на магнитные поля. Ниже приведен пример изображения линий магнитного поля вокруг стержневого магнита:

N S Линии магнитного поля вокруг стержневого магнита с северным (N) и южным (S) полюсами.

Заключение

Магниты являются неотъемлемой частью физического мира и имеют много практических применений в науке и технике. Понимание разницы между естественными и искусственными магнитами дает представление об их разнообразном использовании. Хотя естественные магниты, такие как магнетиты, имеют историческое значение, искусственные магниты предоставляют универсальные и мощные альтернативы для современных приложений. Будь то в форме постоянных магнитов, электромагнитов или промышленных магнитов, их воздействие можно увидеть далеко и широко. Исследование магнетизма остается динамичным и захватывающим направлением в физике, полным возможностей для открытий и инноваций.


Девятый класс → 6.3.1


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (6.3)
Магнетизм
Следующий (6.3.2) →
Свойства магнитов

Комментарии 



Естественные и искусственные магниты

https://www.physicsflow.com/g9/6.3.1?pfal=ru