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 ↓


Свойства магнитов


В увлекательном мире физики магниты всегда были предметом любопытства и изучения. Магниты обладают уникальными свойствами, которые не только важны для понимания их работы, но и помогают в их применении в различных технологических достижениях. В этом руководстве мы исследуем основные свойства магнитов, науку о магнетизме и то, как эти важные элементы работают в более широком контексте электричества и магнетизма.

Введение в магнетизм

Магнетизм относится к силе, с помощью которой вещества оказывают притягивающие или отталкивающие действия на другие вещества. Эта сила главным образом наблюдается в материалах, известных как магниты. Причина магнетизма заключается в движении электронов в атоме. Когда большинство электронов выравнивают свое движение или спин в одном направлении, они создают магнитное поле.

Магниты бывают разных форм, таких как стержневые магниты, кольцевые магниты, дисковые магниты и другие. Независимо от их формы, все магниты проявляют определенные свойства. Сначала давайте поймем, как выглядит магнитное поле.

Магнитное поле

Магнитное поле — это невидимая область вокруг магнита, где доминирует сила магнетизма. Магнитное поле обычно представлено линиями поля, которые выходят из северного полюса и входят в южный полюс. Это создает визуальное представление о том, как магниты могут воздействовать на объекты внутри этого поля.

N S

Сила и направление магнитного поля зависят от типа и размера магнита. Магнитные поля оказывают воздействие на другие магниты и магнитные материалы, такие как железная стружка, заставляя их выравниваться вдоль линий поля.

Важные свойства магнитов

Магниты обладают определенными свойствами, которые определяют, как они взаимодействуют с окружающей средой. Эти свойства включают полярность, магнитные поля, притяжение и отталкивание, а также силу.

Различие мнений

Каждый магнит имеет два полюса: северный и южный полюса. Это из-за направленного потока электронов внутри магнита. Полюса являются местами, где магнитная сила наиболее велика.

Закон магнетизма: Одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются.

Например, если вы приближаете два северных полюса разных магнитов друг к другу, они будут отталкиваться. С другой стороны, если вы приближаете северный полюс и южный полюс, они будут притягиваться.

Магнитное поле

Магнитное поле магнита относится к пространству вокруг магнита, в котором действует сила магнетизма. Это поле наиболее сильно у полюсов и ослабевает по мере удаления от источника.

Практическим примером является работа компаса. стрелка компаса — это фактически крошечный магнит, который выравнивается в северно-южном направлении, реагируя на магнитное поле Земли. Этот принцип используется для определения направления в навигации.

Притяжение и отталкивание

Как объяснялось ранее, магниты проявляют притяжение и отталкивание. Эта характеристика используется в практических применениях, таких как маглев-поезда. Магнитные левитационные (маглев) поезда поднимаются над рельсами с помощью мощных магнитов, устраняя трение и позволяя плавное и быстрое движение.

Формула для расчета силы между двумя магнитами:

F = (μ * (m1 * m2))/(4 * π * r^2)

Где:

  • F = сила между магнитами
  • μ = проницаемость среды
  • m1 и m2 = магнитные моменты двух магнитов
  • r = расстояние между центрами двух магнитов

Магнитная сила

Сила магнита может быть определена по количеству создаваемых линий поля и интенсивности его магнитного поля. Чем больше количество линий и их плотность, тем сильнее магнит.

Магнитная сила важна в промышленных применениях, таких как сортировка металлов, в аппаратах МРТ в медицинской сфере, а также в электрических двигателях и генераторах. Давайте увидим, как это работает на практике.

Визуализация магнитных свойств

Прекрасный способ изучить свойства магнитов — это использовать простой опыт с черной коробкой, в которой магнит перемещается под стальной стружкой или мелкими железными частицами. Этот опыт помогает нам увидеть линии магнитного поля отчетливо.

N S

Поместив магнит под листом бумаги и посыпав железную стружку поверх нее, стружка выравнивается по линиям магнитного поля, показывая четкий рисунок магнитного эффекта. Стружка собирается на концах магнита, показывая концентрацию силы у полюсов.

Практические применения и примеры из повседневной жизни

Магниты не только важны для понимания физических законов, но они также имеют практическое применение в повседневной жизни. Вот несколько примеров:

Электродвигатели и генераторы

Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию. Это преобразование возможно благодаря взаимодействию между магнитными полями и электрическим током. Типичный пример этого вентилятора, где двигатель вращается при прохождении электричества через катушку, перемещая лопасти и создавая поток воздуха.

Хранение данных

Жесткие диски хранят данные магнитно. Они используют считывающие/записывающие головки, которые преобразуют цифровые данные в магнитные узоры на поверхности диска. Покрытие на диске — это тонкая пленка, которая записывает данные, изменяя свою магнитную ориентацию для представления двоичных данных.

Динамики и микрофоны

Динамики преобразуют электрические сигналы в звуковые волны с помощью магнитов. Электрический аудиосигнал проходит через катушку провода, создавая магнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитом. Это взаимодействие вызывает вибрации, которые в конечном итоге создают звуковые волны.

Аппараты МРТ

В медицинской визуализации аппараты МРТ используют мощные магниты для временного выравнивания атомов водорода в организме. Это выравнивание, когда прерывается радиоволнами, производит сигналы, которые используются для создания детальных изображений органов и тканей.

Магниты для холодильников

Простой, но повседневный пример использования магнитов — это магниты для холодильников, которые крепятся к металлической поверхности дверец холодильников на принципе магнитного притяжения. Эти полезные объекты souvent помогают хранить заметки и напоминания.

Понимание земного магнетизма

Сама Земля является гигантским магнитом со своим собственным магнитным полем, что объясняет работу компасов. Магнитный Северный полюс не точно выровнен с географическим Северным полюсом. Ученые полагают, что движение расплавленного железа и никеля в внешнем ядре Земли создает электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитное поле Земли.

Заключение

Понимание магнитов и их свойств важно для понимания более широких концепций физики, особенно электричества и магнетизма. Магниты обладают удивительными свойствами, такими как полярность, притягивающие и отталкивающие силы, и создание магнитных полей. Эти свойства ответственны за многие применения в технологиях и промышленности, делая магниты незаменимыми в нашем современном мире.

Девятый класс → 6.3.2


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (6.3.1)
Естественные и искусственные магниты
Следующий (6.3.3) →
Earth's magnetism

Комментарии 



Свойства магнитов

https://www.physicsflow.com/g9/6.3.2?pfal=ru