Как называется магнит для остановки счетчика: Не следует устанавливать магнит для остановки счетчика воды

Содержание

Часто задаваемые вопросы о постоянных магнитах

Какой тип магнита нужен для остановки счетчиков?

Для остановки счетчиков используют неодимовые магниты (но это противозаконно, и мы не рекомендуем этим заниматься).

Какие магниты используют для улавливания металла и ферропримесей?

Для улавливания железных предметов ( от 5 мм до 300 мм ) достаточно использовать магнитный сепаратор на ферритах.
Для очистки материалов от мелких включений (менее 3 мм) рекомендуем использовать неодимовый магнит.
Самариевые магниты же используются для улавливания включений (менее 3 мм) при повышенных температурах материала (от 130 ºС и больше).
Альнико магниты и гибкие магниты (магнитный винил) вообще не предназначены для этих целей.

Как определить полюса магнитов?

Визуально определить полюс магнита невозможно.
Есть несколько простых методов, которые могут быть использованы для определения северного и южного полюсов магнитов.
Самый простой способ заключается в использовании другого магнита, в котором уже выделен один из полюсов (например Северный.

Северный полюс отмеченного магнита будет притягиваться к Южному полюсу тестируемого магнита. Если северный полюс отталкивается от тестируемого магнита, значит тестируемый магнит повернут к отмеченному магниту также Северным полюсом.
Если у вас есть под рукой компас, то стрелка компаса, которая  указывает на север Земли,  будет притягиваться к южному полюсу магнита.
Использовать тесламетр.
Если поднести щуп тесламетра к магниту, то на циферблате прибора появиться буква N или S . Буква N указывает, что вы измеряете Северный полюс магнита.
По требованию заказчика мы маркируем магниты синей (Северный ) и красной (Южный полюс) точкой.

Какой полюс магнита сильнее?

По теории — при идеальном намагничивании и при идеальном магните оба полюса имеют одинаковую силу.
Но это только в теории. За свою практику мы провели измерения тысячи разных магнитов. Всегда один полюс был на несколько процентов сильнее другого. Иногда это был Северный полюс, иногда  — Южный.

Какой самый сильный тип магнита?

Неодимовый магнит, а точнее неодим-железо-бор магниты (Nd-FeB) являются самыми сильными постоянными магнитами в мире.

Как заблокировать распространение магнитного поля магнита?

Магнитное поле магнита нельзя заблокировать. Его можно только перенаправить. Для этого используют материалы, которые являются ферромагнетиками (притягиваются к магниту) — железо, сталь (в которой содержится железо), кобальт и никель.
Например, если магниты доставляются авиатранспортом, то тару (упаковку, или ящики)  дополнительно обкладывают листовой жестью (ферромагнитным материалом). Жесть шунтирует магнитной поле — т.е. проводит через себя магнитное поле, при этом не позволяет магнитному полю распространяться.
Чем сильнее магнит — тем большей толщины нужны шунтирующие материалы.

Можно ли разрезать, распилить, расколоть магнит на два полюса?

Разрезать-то магнит пополам  можно… Но при этом обе половинки магнитов «перемагнитятся» и образуют на себе по два полюса. Так можно магнит резать, измельчать аж до мельчайших частиц — но получить магнит с одним полюсом не удасться.

Существуют ли магниты с одним полюсом?

В магнита есть всегда только парное количество полюсов — Север и Юг (С и Ю) или North и South  (N и S).
По крайней мере, такова современная точка зрения науки и техники.
Не бывает магнитов только с одним полюсом. Всегда пара !
В магнита может быть один, два, три и т.д. полюса N.  Но всегда ж столько будет и полюсов S.

Если два магнита склеить, то характеристики клееного блока будут такие же как одного цельного магнита?

Да, система с двух (или более) магнитов будет вести себя почти так же, как один цельный магнит такого же размера.
Например, сила на отрыв клееных трех неодимовых магнитов D45x15мм в один блок (размером D45х45мм)  всего лишь на 1,1-1,5 % меньше от силы на отрыв цельного неодимового магнита, размером D45х45мм.
Сила притяжения металлической (ст. 3) пластины 100x100x15мм  тремя клееными NdFeB магнитами D45x15мм в один блок (размером D45х45мм) на расстоянии 15 мм  

всего лишь на 0,8-1,1 % меньше от силы притяжения цельного NdFeB магнита, размером D45х45мм при таких же условиях.
Боле подробно об этом читайте в моей статье «Сравниваем магнитные характеристики цельного магнита и клееного магнитного блока»

Как влияет толщина магнита на его магнитные характеристики?

Магниты разной толщины (h) при одинаковых размерах полюса имеют различные магнитные характеристики.
Если сравнивать одинаковые по ширине и длине NdFeB магниты, но отличающие только по толщине, то разница в магнитных характеристиках будет следующей:

Сила на отрыв:
— для магнита с толщиной 1h — 100%
— для магнита с толщиной 2h — в приделах 145-150%
— для магнита с толщиной 3h — в приделах 165-170%

Сила притяжения магнита на расстоянии h:
— для магнита с толщиной 1h — 100%
— для магнита с толщиной 2h — в приделах 195 — 198%
— для магнита с толщиной 3h — в приделах 248-255%

Как видно из предоставленных данных, наращивание толщины магниты желательно для увеличения силы притяжения магнита (магнитной системы).

Боле подробно об этом читайте в моей статье «Как влияет толщина магнита на его магнитные характеристики»

Ремонт квартир в Москве и Подмосковье.: июля 2014

техническими характеристиками и применяются для подсчета потребляемых ресурсов в квартирах и домах в системах горячего и холодного водоснабжения. Производство Украина.


Технические характеристики
Ед.изм.
15/80
15/110
15/130
Номинальный диаметр DN
мм
15
15
20
максимальный расход Qmax
м3/час
3,1
3,1
5,0
Переходной расход, Qt
м3/час
0,12/0,15
0,12/0,15
0,20/0,25
Минимальный расход, Qmin
м3/час
0,03/0,06
0,03/0,06
0,05/0,10
Температура измеряемой воды
5-30(Х) 30-90(Г)
5-30(Х) 30-90(Г)
5-30(Х) 30-90(Г)
5-30(Х) 30-90(Г)
Длина без монтажных штуцеров, L1
мм
80
110
130
Длина с монтажными штуцерами, L2
мм
160
190
230
Высота счётчика, H
мм
82
82
82
Ширина счётчика, B
мм
73
73
73
Резьбовое соединение счётчика, G1
дюйм
3/4
3/4
1
Резьбовое соединение монтажных штуцеров, G2
дюйм
1/2
1/2
3/4

Магнит для остановки счетчика воды Gross.

Для того чтобы остановить счечтик воды  Gross, (Москва) следует воспользоваться дискообразным (цилиндрическим) неодимовым магнитом 50х30. При таких габаритах он обладает силой сцепления 160 кг, что даёт ему возможность справиться с любыми счётчиками. Неодимовые магниты – это надёжное, современное и недорогое решение для остановки любых приборов учёта.

Вопрос: Как остановить гидропланирование? – Транспорт

Как вы знаете, самолеты довольно загадочный предмет: невероятно тяжелые металлические гиганты, парящие в небе, доверху заполнены не только людьми, но и всевозможными электронными устройствами. Но посмотрите на шасси. Сравните их размер с размером самолета — такие крошечные! Как же они выдерживают такой вес и скорость?
Ну что ж, посмотрим, что происходит, когда самолет готовится к посадке на полосу. все 300 тонн вашего самолета коснутся земли на скорости 275 км/ч. Представьте обычный двухэтажный дом с мебелью, упавший на землю со скоростью летящей стрелы — вот это удар! Но все-таки КАК эти сравнительно крошечные шасси не ломаются под таким огромным давлением?
Другие видео, которые могут вас заинтересовать:.
10 Малоизвестных Хитростей для Идеального Сна в Полете https://www.youtube.com/watch?v=NNdPOT853ew&t=126s.
Почему Сиденья в Самолетах почти всегда Синие? https://www.youtube.com/watch?v=9IgLQXKA7sM&t=91s.
Топливо кончилось на 12500 м, и вот что сделали пилоты https://www.youtube.com/watch?v=7NZCViLfX6Y&t=46s.
Тайм-коды:
Почему пилоты задирают нос самолета перед приземлением 1:17.
Что находится внутри шин? 2:21.
И почему они такие прочные? 3:54.
Что будет, если одна шина лопнет 4:20.
Почему колеса такие крошечные и тонкие 5:34.
Гидропланирование 7:20.
.
#самолеты #авиации #adme.
.
Обзор:
Пилоты должны направить нос в небо прямо перед приземлением, чтобы машина не остановилась..
Чтобы изготовить шины, производители используют разные виды синтетической резины. Из-за этого они становятся настолько сильными, что каждая легко выдержит 38 тонн..
Поэтому шины заполняют азотом. Он не вступает в реакцию с резиной, а значит, безопаснее для самолетов..
Давление в шинах самолета в шесть раз выше, чем в шинах автомобиля, — всего 14 атм, вы почувствуете его, если опуститесь на 137 м под воду..
Помните, на больших самолетах вроде «Эирбас А380» или «Боинг 747» может быть много колес. И если одна шина лопнет, самолет все равно безопасно приземлится..
Когда самолет касается земли, шины сначала не крутятся, а просто скользят. Другими словами, самолет волочит их по полосе, пока не замедлится настолько, что они смогут начать вращаться..
Большие шины абсолютно бессмысленны, ведь они не добавляют ни эффективности, ни безопасности..
После изготовления шины обязательно тестируют. Производители создали компьютерную симуляцию, которая проверяет, как поведут себя шины, если превышен лимит скорости, и они окажутся перегружены..
Но все-таки полностью от взрыва они не застрахованы. В прошлом такое случалось, и самолеты съезжали со взлетно-посадочных полос из-за взрыва шин во время посадки..
Гидропланирование — ситуации, возникающей, когда полоса покрыта водой, из-за чего сложно тормозить и остановить самолет..
Он просто продолжает скользить, потеряв сцепление..
Поэтому у некоторых аэропортов на полосах есть канавки. Вода стекает по ним, благодаря чему поверхность перестает быть настолько скользкой, тогда риск гидропланирования снижается..
Музыка: Epidemic Sound https://www.epidemicsound.com/.
Подпишитесь на AdMe: http://goo.gl/DgUonf.

Мы в социальных сетях:
Facebook: https://www.facebook.com/www.adme.ru/.
Instagram: https://www.instagram.com/adme.ru/.
123 GO! Russian: https://bit.ly/2Qcfdja.
Бери и делай Дети: https://bit.ly/2H5MVlY.
БЕРИ И ДЕЛАЙ: https://bit.ly/2CGYzjD.
Стоковые материалы (фотографии, видео и другие):
https://www.depositphotos.com.
https://www.shutterstock.com.
https://www.eastnews.ru.

Больше классных статей и видео на http://adme.ru/

Чем магнит притягивает

Чем магнит притягивает

Шакиров  Э.Ф. 1

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №7 г.Туймазы респ.Башкортостан

Миннулина И.В. 1

1МБОУ СОШ№7 г.Туймазы респ.Башкортостан

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

Большинство ребят магниты завораживают уже в детстве, когда им впервые попадают в руки эти удивительные штуковины, притягивающие железо. И я не был исключением. Однако, у одних это удивление скоро проходит – ну, притягивает и притягивает, на то и магнит. У меня же возникло стремление разобраться, как же все-таки это получается? И детский интерес ожил во мне, тем более что я уже понимаю: магниты не только забава, но основа многих необходимых приборов, это материалы, без которых невозможна техническая цивилизация. Этим и обусловлена актуальность данного исследования.

Цель исследования заключается в изучении свойств магнитов, их значимости и необходимости в жизни человека.

Задачи исследования:

Уточнить понятие магнита и его устройство.

Выяснить, какие материалы называют магнитами.

Узнать, в каких сферах жизнедеятельности применяют магнит, и может ли магнит принести вред.

Побывать с экскурсией в ООО « НПП Магнит» г.Кумертау, выяснить роль магнита для промышленности.

Встретиться с представителем ООО «Управляющая компания ЖКХ» г.Туймазы Газизовым Д.Х., уточнить, как магнит мешает работе приборов учета.

Провести анализ воды, очищенной магнитом и воды, предоставляемой населению города предприятием ООО «Туймазыводоканал».

Встретиться с медицинскими работниками, выяснить роль магнита в медицине, в том числе проведя обследование МРТ.

Проверить действие магнита на снятие болевого синдрома.

Провести эксперименты с магнитом и изготовить предмет быта «Указка-доставатель» для поиска мелких металлических изделий.

Объект исследования – магнит. Предмет исследования – свойства магнита. Гипотеза: предполагаем, что свойства магнита можно использовать в различных сферах деятельности человека.

Теоретическая значимость исследования заключается в анализе и систематизации материала по данной теме. Практическая значимость – обобщение источников информации в выводах, проведение экспериментов, создание предметов необходимости в быту из магнитов (поисковый магнит «Указка-доставатель»).

Методы исследования – теоретический (анализ литературных источников, результатов экспериментов), эмпирический (беседа, интервьюирование, эксперимент, опрос).

База исследования – предприятия, использующие в работе свойства магнита.

Глава I. О магните в теории

В наших квартирах десятки магнитов: в электробритвах, динамиках, магнитофонах, в часах, в банках с гвоздями, наконец. Сами мы – тоже магниты: биотоки, текущие в нас, рождают вокруг нас причудливый узор магнитных силовых линий. Земля, на которой мы живём, – гигантский голубой магнит. Солнце – белый плазменный шар – магнит ещё более грандиозный [4, c.65].

I.1. Понятие и устройство магнита

Магнит – это тело, обладающее собственным магнитным полем, руководит всем живым на Земле. Наша планета, по сути, сама большой магнит, она создаёт магнитное поле, которое защищает биосферу от космических лучей. Его чувствуют как птицы, как и люди. Магнитное поле широко используется в современных технологиях и лишь вопрос времени, когда наша жизнь, благодаря этим технологиям, изменится до неузнаваемости [5].

Магнит известен человеку с незапамятных времён. До нас дошли упоминания о магнитах и их свойствах в трудах Фалеса Милетского (прибл. 600 до н.э.) и Платона (427-347 до н.э.). Само слово «магнит» возникло в связи с тем, что природные магниты были обнаружены греками в Магнесии (Фессалия).

Естественные (или природные) магниты встречаются в природе в виде залежей магнитных руд. В Тартуском университете находится самый крупный известный естественный магнит. Его масса составляет 13 кг, и он способен поднять груз в 40 кг.

Искусственные магниты – это магниты созданные человеком на основе различных ферромагнетиков. Так называемые «порошковые» магниты (из железа, кобальта и некоторых других добавок) могут удержать груз более чем 5000 раз превышающий их собственную массу. Существуют искусственные магниты двух разных видов. Одни – так называемые постоянные магниты, изготовляемые из «магнитно-твердых» материалов. Их магнитные свойства не связаны с использованием внешних источников или токов. К другому виду относятся так называемые электромагниты с сердечником из «магнитно-мягкого» железа. Создаваемые ими магнитные поля обусловлены в основном тем, что по проводу обмотки, охватывающей сердечник, проходит электрический ток [1, c.189].

Как же устроен магнит? Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам. Кроме того, у них есть полюса. Приблизьте друг к другу два магнита. Южный полюс одного магнита притянется к северному полюсу другого. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого. Магнитное поле генерируется электрическим током, то есть движущимися электронами. Электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, несут отрицательный заряд. Направленное перемещение зарядов с одного места на другое называется электрическим током. Электрический ток формирует около себя магнитное поле. Это поле своими силовыми линиями, как петлей, охватывает путь электрического тока, подобно арке, которая стоит над дорогой. Например, когда включают настольную лампу и по медным проводам течет ток, то есть электроны в проводе перескакивают от атома к атому и вокруг провода создается слабое магнитное поле. В линиях высоковольтных передач ток намного сильнее, чем в настольной лампе, поэтому вокруг проводов таких линий формируется очень сильное магнитное поле. Таким образом, электричество и магнетизм – это две стороны одной и той же медали – электромагнетизма [6].

Почему тогда магнит не все притягивает? На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы – это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом. Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями – притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее. Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь [8].

Но раз к магниту притягиваются практически все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками. Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет. Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая [6].

I.2. Магнитные материалы

Термин «магнит», как правило, используется в отношении объектов, которые имеют собственное магнитное поле даже в отсутствие приложенного магнитного поля. Такое возможно лишь в некоторых классах материалов. В большинстве же материалов магнитное поле появляется в связи с приложенным внешним магнитным полем; это явление известно как магнетизм. Существует несколько типов магнетизма.

Ферромагнетики и ферримагнетики — материалы, которые обычно и считаются магнитными. Они притягиваются к магниту достаточно сильно — так, что притяжение ощущается. Только эти материалы могут сохранять намагниченность и стать постоянными магнитами. Ферримагнетики сходны с ферромагнетиками, но слабее них. Различия между ферро- и ферримагнитными материалами связаны с их микроскопической структурой.

Парамагнетики — такие вещества, как платина, алюминий и кислород, которые слабо притягиваются к магниту. Этот эффект в сотни тысяч раз слабее, чем притяжение ферромагнитных материалов, поэтому он может быть обнаружен только с помощью чувствительных инструментов или очень сильных магнитов.

Диамагнетики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. Диамагнитные, по сравнению с пара- и ферромагнитными, вещества, такие как углерод, медь, вода и пластики, отталкиваются от магнита. Все вещества, не обладающие одним из других типов магнетизма, являются диамагнитными; к ним относится большинство веществ. Силы, действующие на диамагнитные объекты от обычного магнита, слишком слабы, однако в сильных магнитных полях сверхпроводящих магнитов диамагнитные материалы, например кусочки свинца, могут пари́ть.

Также существуют и другие виды магнетизма, например спиновые стёкла, суперпарамагнетизм, супердиамагнетизм и метамагнетизм [5].

I.3. Магнит на службе человечеству

Спектр применения магнита в повседневной жизни широк. Рассмотрим некоторые виды жизнедеятельности человека, где применение магнита широко вошло в практику.

Медицина. МРТ (магнитно-резонансная томография) диагностика – это неинвазивный, без внутреннего вмешательства, метод исследования, который позволяет получить информацию о состоянии и структуре внутренних органов человека.

Применение магнитотерапии. Магнитная терапия является, прежде всего, естественной терапией, не связанной ни с какими сложными процедурами. Это самая простая, самая дешевая, самая безболезненная и самая надежная терапия из всех известных. Использование магнитотерапии крайне просто, здесь нет ни таблеток, ни болезненных уколов и т.п. Единственный инструмент, который используется, это магнит. Создаваемое магнитом магнитное поле абсолютно безопасно, оно свободно и безболезненно проникает сквозь кожу, ткани и кости. Магнитная терапия крайне проста в применении, но при этом гораздо надежнее, чем многие другие виды лечения. Доказано, что электромагниты и постоянные магниты исключительно эффективны в плане восстановления энергии и укрепления иммунной системы и, соответственно, способствуют излечению многих болезней и снятию боли. Миллионы людей во всем мире используют положительное действие магнитной терапии. Магнитотерапия способствует:

улучшению общего состояния организма;

повышению иммунитета;

уменьшению и снятию боли;

преодолению неврозов, стрессов и депрессий;

подъему энергетического уровня всего организма;

улучшению периферийного кровообращения;

воздействует на кровь.

Однако следует помнить, что у магнитотерапии есть и противопоказания: беременность, электрический кардиостимулятор, тяжелая соматическая патология, ранний постинфарктный период, постинсультный период, тяжелая сердечная и дыхательная недостаточность, высокотемпературная лихорадка, повышенная кровоточивость, психические заболевания, терминальные состояния, индивидуальная непереносимость [1, c.384].

Компас. Прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас [3,c. 96].

К 11 в. Относится сообщение китайцев Шен Куа и Чу Ю об изготовлении компасов из природных магнитов и использовании их в навигации. Если длинная игла из природного магнита уравновешена на оси, позволяющей ей свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, то она всегда обращена одним концом к северу, а другим – к югу. Пометив указывающий на север конец, можно пользоваться таким компасом для определения направлений. Магнитные эффекты концентрировались у концов такой иглы, и поэтому их назвали полюсами (соответственно северным и южным).

Однако уже сейчас американские физики предложили описание нового магнитометра, обладающего рекордной чувствительностью к магнитным полям. Его тончайшая магнитная игла может определить поля в 1000 раз слабее, чем лучший современный магнитометр [7].

Основное применение магнит находит в электротехнике, радиотехнике, приборостроении, автоматике и телемеханике.

Электромашинные генераторы и электродвигатели – машины вращательного типа, преобразующие либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие генераторов основано на принципе электромагнитной индукции.

Индукционные счетчики электроэнергии. Проводящий диск, помещенный между обмотками, вращается под действием крутящего момента, пропорционального потребляемой мощности. Этот момент уравновешивается токами, наводимыми в диске постоянным магнитом [2, c.48].

Электрические наручные часы. В схему типичных электрических часов входят два магнита, две катушки индуктивности и транзистор.

Замок – механическое, электрическое или электронное устройство, ограничивающее возможность несанкционированного пользования чем-либо. Чаще всего замки бывают механическими, но все более широкое применение находят электромагнитные замки. Магнитные замки: в цилиндровых замках некоторых моделей применяются магнитные элементы. Замок и ключ снабжены ответными кодовыми наборами постоянных магнитов. Когда в замочную скважину вставляется правильный ключ, он притягивает и устанавливает в нужное положение внутренние магнитные элементы замка, что и позволяет открыть замок.

Динамометр – механический или электрический прибор для измерения силы тяги или крутящего момента машины, станка или двигателя. Тормозные динамометры бывают самых различных конструкций; к ним относятся, например, тормоз Прони, гидравлический и электромагнитный тормоза. Электромагнитный динамометр может быть выполнен в виде миниатюрного прибора, пригодного для измерений характеристик малогабаритных двигателей.

Гальванометр – чувствительный прибор для измерения слабых токов. В гальванометре используется вращающий момент, возникающий при взаимодействии подковообразного постоянного магнита с небольшой токонесущей катушкой (слабым электромагнитом), подвешенной в зазоре между полюсами магнита.

Обычные телевизоры и компьютерные мониторы: телевизоры и компьютерные мониторы, содержащие электронно-лучевую трубку используют электромагнит для управления пучком электронов и формирования изображения на экране.

Магниты могут использоваться для производства ювелирных изделий. Ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застёжку, или могут быть изготовлены полностью из серии связанных магнитов и чёрных бусин.

Магниты могут поднимать магнитные предметы (железные гвозди, скобы, кнопки, скрепки), которые либо являются слишком мелкими, либо их трудно достать или они слишком тонкие чтобы держать их пальцами. Некоторые отвёртки специально намагничиваются для этой цели.

Спектр выпускаемых приборов широк и разнообразен [4, c.59].

Выводы по главе I

Современная жизнь без магнитных элементов невозможна, ведь они находятся практически во всех технических приборах, стоят на страже здоровья и значительно упрощают быт. Анализ и систематизация теоретического материала по теме исследования позволяют сделать следующие выводы:

магнит – это тело, обладающее собственным магнитным полем, руководит всем живым на Земле;

магниты подразделяют на естественные – существующие в природе и искусственные – созданные человеком;

магнит притягивает или отталкивает с различной степенью силы притяжения ВСЁ;

известны различные магнитные материалы – ферромагнетики и ферримагнетики, а также парамагнетики, диамагнетики и некоторые другие;

спектр применения магнита в повседневной жизни широк, его используют в промышленности, медицине, быту.

Глава II. Наши исследования

II.1.Экскурсия в ООО «Научно-производственное предприятие Магнит» в Кумертау Республики Башкортостан

2 августа 2017 года мы отправились на экскурсию в ООО «Научно-производственное предприятие Магнит» г.Кумертау Республики Башкортостан. Нас встретили директор предприятия Манухин Андрей Александрович и менеджер Кальченко Евгения.

Андрей Александрович рассказал, что основным направлением предприятия является производство и серийный выпуск магнитных и электромагнитных плит для механической обработки ферромагнитных деталей (заготовок) на шлифовальных, фрезерных и прочих металлообрабатывающих станках. А также ООО «НПП Магнит» производит капитальный ремонт магнитных и электромагнитных плит с заменой отдельных узлов.

Экскурсия началась с прослеживания последовательности производственного процесса изготовления магнитных плит (Приложение 1).

Плиты прямоугольные магнитные предназначены для закрепления заготовок из ферромагнитных материалов при их обработке на металлорежущих станках, слесарной обработке и при контрольных операциях.

Плиты магнитные, по сравнению с электромагнитными плитами, имеют следующие преимущества:

не требуют подключения к источникам энергии;

обеспечивают более точную обработку заготовок;

обеспечивают абсолютную надежность зажима;

сохраняют основные технические характеристики в течение всего срока службы;

не требуют затрат на ремонт и техническое обслуживание.

Таким образом, применение магнитных приспособлений позволяет значительно сократить время на подготовку (установку) заготовки к механической обработке, чем удешевляет производство деталей при серийном и массовом производстве.

II.2.Магниты на счетчиках воды. Попытка сэкономить?

Россия – страна «изобретателей и рационализаторов», и пытливый ум наших жителей давно догадался, что если к прибору приложить очень сильный магнит, то многие модели счетчиков начнут показывать объемы потребления в разы меньше реальных.

С этим вопросом мы направились в ООО «Управляющая компания ЖКХ» г.Туймазы в отдел энергоресурсосбережения. На наши вопросы отвечал руководитель отдела Газизов Динар Хафизович (Приложение 2).

Вопрос: Как работают водяные счетчики?

Ответ: Поток воды в трубе вращает крыльчатку. Эта деталь изготавливается из пластика и несет в себе магнитную вставку. Такая же вставка имеется в механизме счетчика расхода воды. Вода, перемещаясь в корпусе насоса, раскручивает крыльчатку, а та, в свою очередь, при каждом обороте перемещает магнитную вставку в механизме, изменяя показание счетчика. Таким образом, создается бесконтактный привод механизма указателя расхода воды. Это позволяет герметизировать обе камеры. Такое устройство дает возможность недобросовестному плательщику воздействовать на работу счетчика, установив вблизи него мощный магнит, тормозящий вращение механизмов. Степень влияния зависит от мощности внешнего магнита, вплоть до полной остановки.

Вопрос: К чему приводит использование магнитов?

Ответ:

– к полной поломке прибора учета в результате размагничивая рабочих магнитов счетчика от внешнего воздействия. При этом потребуется его замена на новый, что производится за счет потребителя. При замене непременно будет установлена причина поломки и последуют штрафы за несанкционированное вмешательство в работу водосчетчиков, тем более с 01 января 2017 года ответственность ужесточена;

– одним из последствий применения магнита является намагничивание корпуса. Этот факт устанавливается с использованием прибора Тесламетр;

– испорченные взаимоотношения с соседями.

Вывод: Прибегая к использованию магнита важно знать, что его использование с целью выгоды может существенно опустошить сбережения.

II.3. Вода намагниченная и из крана. Есть разница?

Свойства магнитной воды изучаются более 30 лет, есть много исследований и фактических данных. Практика подтверждает, что магнитная вода и другие магнитные жидкости оказывают прекрасный оздоровительный эффект на весь организм. Она активизирует клеточные мембраны и, соответственно, усиливает проникновение в клетку питательных веществ и вывод токсических веществ за пределы клетки. Прежде всего, нужно запомнить, что на практике магнитные жидкости, в первую очередь, выполняют функцию очистки организма от всего лишнего.

Мы решили проверить теорию на практике, зарядив магнитом воду из систем водоснабжения города. Магнитную палочку опустили в чашку с сырой водой. Палочка находилась в чашке 10-15 минут, потом её можно пить. Получается лечение без всяких проблем. В день пьют 4-5 и больше чашек магнитной жидкости. Ребёнку нужно дать меньше.

Для воздействия такой воды на работу внутренних органов должно пройти немало времени, поэтому мы решили сравнить химический состав заряженной магнитом воды и воды из крана, поставляемой городскому населению ООО «Туймазыводоканал», путем сдачи проб в их лаборатории.

12.09.2017г. мы направились в лабораторию ООО «Туймазыводоканал». Анализы воды из крана и намагниченной воды проводила лаборант ООО «Туймазыводоканал» Лутфуллина Рима Римовна, результаты прокомментировала заведующая лабораторией Галимова Румия Рашитовна.

В образцы воды ввели индикатор жесткости. В колбе с намагниченной водой индикатор растворялся медленно, цвет воды ярче. Далее ввели раствор для титрования 25 ммоль/дм3, вода окрасилась в синий цвет. Таким образом, по результатам на жесткость воды магнит практически не повлиял.

Далее провели анализ на содержание хлоридов путем введения титрованного раствора K2Cr2O7 до окраса в оранжевый цвет. Намагниченная вода помутнела и долго не окрашивалась. Содержание хлоридов оказалось в 5 раз выше воды из крана.

Протитровали соляной кислотой (HCl) на щелочность. Результаты практически одинаковые.

Анализ на водородный показатель pH измеряется прибором иономером. Показатели практически одинаковые, норму не превышают.

Далее анализы провели в бактериологическом отделе, где кондуктометром определяли удельную электропроводность каждой из воды. Удельная проводимость намагниченной воды оказалась выше, что указывает на большее количество примесей, чем в водопроводной воде. Также определенное влияние на электропроводимость оказывает конкретный состав минеральных веществ (ионы), содержащихся в воде и соотношение между ними (Приложение 3).

Подводим итоги. Разницы, которая могла бы повлиять на качество, в представленных образцах воды не выявлено. Лишь незначительные отклонения. Вообще, про намагниченную воду существует множество мнений и противоречий. Каждый для себя решает сам – верить в чудо-влияние магнита или нет.

II.4. Магнит на страже здоровья

Выяснить применение магнита и его свойств в медицине мы направились в диагностический центр ТомоГрад г.Октябрьский Республики Башкортостан. Пройдя обследование и получив результаты на снимке, с кучей вопросов мы направились к неврологу в ЛДЦ МИБС им.С.М.Березина г.Уфы Саломасовой Вере Валентиновне.

Вопрос: Так что же такое МРТ и в чем суть этого метода?

Данный метод обследования был основан в 1973 году.

Магнитно-резонансная томография – МРТ или ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) – метод получения изображений внутренних органов без использования рентгеновских лучей и радиации. И в этом есть главный плюс магнитно-резонансной томографии: нет гамма-лучевого воздействия на обследуемого человека нет.

Вопрос: Какова роль магнита в данной диагностике?

Аппарат для проведения МР-томографии представляет собой большой магнит. Магнит является самой дорогой частью МР томографа, создающей сильное устойчивое магнитное поле. Тело человека находится в его полости, которая защищена пластиковым корпусом. При этом такое изучение тканей не приводит к наступлению патологических состояний.

Вопрос: Имеются ли противопоказания такого метода диагностики?

К абсолютным противопоказаниям этого метода диагностики относят:

наличие несъемных электронных устройств;

присутствие в организме металлических инородных тел; наличие внутричерепных аневризм, клипированных ферромагнитным материалом; наличие татуировок на теле с содержанием металлических соединений (Приложение 4).

Вывод. Если роль магнита для улучшения качества воды под сомнением, то необходимость его для диагностики некоторых заболеваний несомненна.

II.5. Магнитотерапия в домашних условиях

Мы решили пронаблюдать влияние магнитной повязки на голову и магнитного наколенника в домашних условиях в течение нескольких дней. Эти предметы предназначены для снятия болевого синдрома и воспалительных процессов, т.к. при их применении активизируется поступление кислорода к тканям, а также для лечения заболеваний сосудов, суставов, путем воздействия постоянного магнитного поля на биологически активные зоны человека. Эксперимент проводили на моем отце, страдающем от постоянных головных болей и спортивных травм коленей.

Опыт 1. Магнитная повязка для головы.

Повязка изготовлена из мягкой эластичной ткани и содержит 4 постоянных магнита, расположенных на одном уровне северным полюсом к телу, создающих магнитное поле силой 800 Гаусс.

Боль притуплялась примерно в течение часа. Повязку можно носить до появления положительного эффекта, но не более 6 часов подряд. Общая продолжительность использования повязки зависит от тяжести заболевания и индивидуальной переносимости.

Теперь папа старается обходиться без лекарств и, даже если нет головных болей, он ежедневно надевает повязку перед сном.

Опыт 2. Магнитный наколенник.

Наколенник изготовлен из мягкой эластичной ткани черного или синего цвета Наколенник содержит 16 постоянных магнитов силой до 1000 Гаусс, расположенных равномерно по обе стороны от коленного сустава.

В течение дня папа носит обычный наколенник, на ночь до утра надевает магнитный. Боль успокаивается через продолжительное количество времени в состоянии покоя.

Носить наколенник можно длительное время, до появления положительного эффекта. Длительность ношения наколенника зависит от индивидуальной переносимости.

Итак, результативность применения магнита для снятия болевого синдрома и временного облегчения доказана (Приложение 5).

II.6. Эксперименты с магнитом

Эксперимент 1. Делаем электромагнит!

Для создания электромагнита понадобится тонкая медная проволока, две батарейки, бокс для батареек, бумага (на неё будем наматывать медную проволоку), стальной стержень. Он необходим для усиления магнитного поля катушки.

Мы обернули бумагой стальной стержень и намотали проволоку. Медная проволока должна наматываться ровно, без пробелов. Зачистили концы проволоки. Вставили батарейки в бокс для батареек, соединили провода. Стержень не притягивает скрепки, он не магнитен. Как только мы включили питание, катушка стала притягивать скрепки. Мы поднесли к магниту компас и увидели, что стрелка компаса указывает на магнит. К одному полюсу магнита она притягивается одним концом, а к другому – противоположным.

При отключении батареек магнитные свойства катушки исчезают. Правда, после нашего эксперимента железный сердечник немного намагнитился и превратился в слабый магнит. Этот магнит не постоянный, а временный. Он работает только то время, пока по обмотке ток течет. Поэтому его назвали электромагнитом. Электромагнит сильнее и легче постоянного магнита. А главное, магнитным полем электромагнита можно управлять. Поэтому электромагниты очень широко применяются в технике.

Вывод: когда электричество бежит по проволоке, вокруг нее образуется магнитное поле. Когда проволока свернута спиралью, достигается наибольший эффект. Чем больше колечек, тем магнитное поле сильнее. Электрический ток, проходя по спирали, намагничивает стальной стержень, и стержень притягивает скрепки. Таким прибором в быту можно собрать рассыпавшуюся металлическую стружку или найти в ворсе ковра мелкую деталь, например, от наручных часов.

Эксперимент 2. Делаем моторчик!

Нам понадобились: неодимовый магнит, батарейка размера АА, кусок толстой медной проволоки длиной 20 см.

Из проволоки мы изготовили фигуру-рамку. Поставили батарейку на магнит. Уравновесили рамку и отпустили. Рамка крутится! Мы перевернули магнит, рамка стала вращаться в другую сторону.

Почему рамка и спираль вращаются? Происходит выталкивание проводника с током (медной проволоки) из магнитного поля. На этом основан принцип работы электродвигателя.

Подобные моторчики можно установить на мелкие игрушечные машинки.

Эксперимент 3. Делаем «Указку-доставатель»!

Мы решили собрать магнитную указку – доставатель. Простое и многофункциональное изделие, которое можно сделать своими руками. В быту магнит находит не меньшее количество полезных применений.

Для этого нам понадобились: неодимовый магнит, антенна от старого радиоприемника, клей.

Если необходимо найти мелкий металлический предмет на полу: будь то иголка, винтик или шуруп, детальки от часов, винтики от очков (да и мало ли чего еще падает на пол), достаточно взять наш магнитный Доставатель в руки, провести по поверхности пола, где, предположительно могла упасть деталька — и вот она уже на магните! Кстати, он поможет и в случае, если металлический предмет упал в водоем, или туда, куда мы не хотим лезть руками. Деталька будет успешно извлечена (Приложение 6).

Отдельная придумка для автолюбителей. Почти каждый автовладелец сталкивался со следующей проблемой: утром заклинивает замок дверцы из-за промерзания в нем конденсата, и вы не можете провернуть замок ключом. Для того, чтобы эта неприятность не застала вас утром врасплох, с вечера закройте отверстие замка небольшим магнитиком. Тогда холодный воздух с улицы не попадет в скважину, и влага из него не заледенеет внутри замка.

Итак, знание законов физики поможет нам в будущем провести более сложные эксперименты с магнитом. И, вполне возможно, мы сможем усовершенствовать какой-нибудь бытовой прибор.

Выводы по главе II

На основании результатов встреч и бесед, а также проведенных экспериментов можем сделать следующие выводы:

применение магнитных приспособлений позволяет значительно сократить время на механическую обработку изделий из металла, что дает положительный экономический эффект при их производстве;

использование магнита в целях сомнительной выгоды неправомерно и может дать обратный эффект;

вода намагниченная и ненамагниченная отличаются незначительно, верить в чудо-свойства намагниченной воды – дело сугубо личное;

если роль магнита для улучшения качества воды под сомнением, то необходимость его для диагностики некоторых заболеваний очевидна;

результативность применения магнита для снятия болевого синдрома и временного облегчения доказана опытным путем;

знание элементарных законов физики позволяет использовать магнит в быту для различных целей.

Заключение

Приступая к исследованию, наши знания о свойствах магнита сводились только к тому, что магнит может притягивать металлические изделия. Благодаря проделанной работе, мы выяснили, как это свойство магнита служит человеку в различных сферах жизнедеятельности.

Для достижения цели нами были поставлены задачи теоретического и практического характера. Все они нами решены. В ходе их реализации мы:

выяснили, что значит магнит, его устройство и все ли он притягивает:

уточнили, какие материалы могут называться магнитами и в чем их различие;

узнали, в каких сферах жизнедеятельности применяют магнит, и может ли магнит принести вред;

побывали с экскурсией в ООО «НПП Магнит» г.Кумертау, выяснили значение магнита для промышленности;

встретились с представителем ООО «Управляющая компания ЖКХ» г.Туймазы Газизовым Д.Х., уточнили, как магнит мешает работе приборов учета;

провели анализ воды, очищенной магнитом и воды, предоставляемой населению города предприятием ООО «Туймазыводоканал»;

встретились с врачом, выяснили роль магнита в медицине, в том числе проведя обследование МРТ;

опытным путем проверили действие магнита на снятие болевого синдрома;

провели эксперименты с магнитом и изготовили бытовой предмет «Указку-доставатель» для поиска мелких металлических изделий.

Проделанная нами работа позволяет сделать вывод, что цель исследования, заключавшаяся в изучении свойств магнитов, их значимости и необходимости в жизни человека, достигнута.

В перспективе планируем провести ряд опытов с магнитом для усовершенствования какого-либо предмета быта.

Список литературы

 

БСЭ, второе издание, Москва, 1957 г. – 657с.

 

Путилов К.А. Том 2. «Курс физики», «Физматгиз», Москва, 1964г. – 244с.

 

Савельев И. В. Курс общей физики. В 5-ти т. Том 2. Электричество и магнетизм, 2011 г. — 348 с.

 

Холодов Ю.А. “Человек в магнитной паутине”, “Знание”, Москва, 1972 г. – 108с.

Интернет-источники

 

Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Магнит

 

Почему магнит не все притягивает? Почемучки. http://log-in.ru/

 

Почему магнит притягивает железо? http://information-technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/231

 

Почему магнит притягивает — все о магнитных полях. http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/

Приложение 1

Экскурсия в ООО «Научно-производственное предприятие Магнит»

С директором предприятия Манухиным Андреем Александровичем

Электромагнитные плиты – специализация НПП

Цикл производственного процесса изготовления магнитных плит

Резка металла

Подготовка к следующему этапу

Шлифовка изделия

Сборка

Приложение 2

Магниты на счетчиках воды. Попытка сэкономить?

Прибегая к использованию магнита, важно знать, что его использование с целью выгоды может существенно опустошить сбережения

Приложение 3

Вода намагниченная и из крана. Есть разница?

Нас встретили лаборант ООО «Туймазыводоканал» Лутфуллина Рима Римовна и заведующая лабораторией Галимова Румия Рашитовна.

2) Подготовка к проведению анализов.

3) Индикатор жесткости: в колбе с намагниченной водой индикатор растворялся медленно, цвет воды ярче.

4) Далее ввели раствор для титрования 25 ммоль/дм3, вода окрасилась в синий цвет. Таким образом, по результатам на жесткость воды магнит практически не повлиял.

4) Потом провели анализ на содержание хлоридов путем введения титрованного раствора K2Cr2O7 до окраса в оранжевый цвет. Намагниченная вода помутнела и долго не окрашивалась. Содержание хлоридов оказалось в 5 раз выше воды из крана.

5) Протитровали соляной кислотой (HCl) на щелочность. Результаты практически одинаковые.

6)Анализ на водородный показатель pH измеряется прибором иономером. Показатели практически одинаковые, норму не превышают.

7) Далее анализы провели в бактериологическом отделе, где кондуктометром определяли удельную электропроводность каждой из воды. Удельная проводимость намагниченной воды оказалась выше, что указывает на большее количество примесей, чем в водопроводной воде. Также определенное влияние на электропроводимость оказывает конкретный состав минеральных веществ (ионы), содержащихся в воде и соотношение между ними.

Анализы воды по показателям приведены в таблице

№№

Показатели

Ед.

изм.

Результаты

Норма*

Из под крана

Намагниченная вода

1

Запах при 200 и 600

Град.

0/0

0/0

2 бал

2

Цветность

Град.

 

Просмотров работы: 556

Общие области применения неодимовых магнитов

Неодимовые магниты являются самыми сильными магнитами в мире, благодаря их силе даже крошечные магниты могут быть эффективными.

Это также делает их невероятно универсальными; поскольку каждый из нас ведет свою современную жизнь, мы всегда рядом с неодимовым магнитом, который, вероятно, есть у вас в кармане прямо сейчас, или, если вы читаете эту статью на смартфоне, он может быть даже в вашей руке!

МАГАЗИН НЕОДИМОВЫХ МАГНИТОВ

С момента создания первого неодимового магнита они использовались для многих целей.Такие отрасли, как производство электродвигателей, медицина, возобновляемые источники энергии и технологии, полагаются на сверхпрочные неодимовые магниты. Без этого многие достижения за последние 30 лет были бы невозможны.

Они также пригодятся в быту, например, для занятий рукоделием, моделированием и изготовлением украшений. Из-за их сверхпрочности, невероятной производительности и устойчивости к размагничиванию они могут быть изготовлены во многих формах и размерах, даже диаметром до 1 мм, что делает их использование буквально бесконечным!

Знаете ли вы? Магнит диаметром 8 мм и длиной 5 мм весит всего 2 грамма и при этом создает усилие более 1700 граммов.

Неодимовые магниты используются для:

Жесткие диски
Жесткий диск записывает данные путем намагничивания и размагничивания тонкой пленки ферромагнитного материала на диске. Каждый диск разделен на множество дорожек и секторов, и каждый сектор имеет множество крошечных отдельных магнитных ячеек, которые намагничиваются головкой чтения/записи накопителя, когда данные записываются на накопитель. Головки жестких дисков изготовлены из феррита, обернутого в спираль из тонкой проволоки. При записи катушка находится под напряжением, образуется сильное магнитное поле, и записывающая поверхность, прилегающая к зазору, намагничивается.Сильные магниты также используются в приводе, который перемещает головку чтения/записи в нужное положение. Звуковое оборудование, такое как микрофоны, звукосниматели, наушники и громкоговорители

Есть ли какой-либо материал, который может блокировать магнитную силу? В частности, блокирует ли свинец магнитные поля?


Автор вопроса: Дастин

Ответить

Магнитные поля (силы вызваны магнитными полями) не могут быть заблокированы, нет.То есть нет такого понятия, как магнитный изолятор.

Основная причина этого связана с одним из уравнений Максвелла:

точка B = 0

Что означает отсутствие магнитных монополей. То есть там, где вы можете разделить электрические монополи (положительные и отрицательные заряды) так, чтобы электрическое поле никогда не заканчивалось на противоположном заряде, вы не можете сделать это с магнитными полюсами. Магнитных монополей не существует. Нет такого понятия, как «магнитный заряд».«Все силовые линии магнитного поля ДОЛЖНЫ ЗАКОНЧАТЬСЯ на противоположном полюсе. Из-за этого их невозможно остановить — природа должна найти способ вернуть силовые силовые линии обратно к противоположному полюсу.

Однако магнитные поля можно перенаправлять вокруг объектов. Это форма магнитного экранирования. Окружая объект материалом, который может «проводить» магнитный поток лучше, чем материалы вокруг него, магнитное поле будет стремиться течь вдоль этого материала и избегать объектов внутри.Это позволяет линиям поля заканчиваться на противоположных полюсах, но просто дает им другой маршрут для следования.

Вы можете проверить:
http://www.lessemf.com/faq-shie.html#Lead-Copper
Что делает хорошую работу, чтобы ответить на ваш вопрос напрямую.

Как видно, свинец имеет проницаемость 1. Это означает, что он не лучше магнитного экрана, чем воздух.

Итак, короткие ответы:

  • Ни один материал не может блокировать магнитное поле
  • Свинец определенно практически не влияет на магнитные поля
  • Если вы хотите заблокировать магнитную «силу», лучше всего перенаправить линии магнитного поля (линии магнитного потока) вокруг объекта, чувствительного к этим линиям.Сделайте это, экранируя объект в материале с гораздо более высокой магнитной проницаемостью окружающих материалов.
    Ответил: Тед Павлик, студент бакалавриата по электротехнике, штат Огайо, ул.

    Интересно отметить, что, хотя между электричеством и магнетизмом существует много аналогий, на самом деле не существует эквивалента магнитного «изолятора». Однако инженеры, будучи смышлеными, придумали, как обойти эту проблему….

    … чтобы защитить, например, электронное устройство от внешних магнитных полей, инженеры часто используют корпус или корпус из материала с очень высокой магнитной проницаемостью, то есть материала, который позволяет внутри него много линий магнитного потока, которые эффективно концентрируют линии внутри материала, а затем «направляют» их от тонкой электроники внутри.

    Глядя на это с другой точки зрения, иногда необходимо доставить магнитные компоненты и материалы самолетами к месту назначения.Существуют строгие федеральные правила в отношении магнитных полей и авиационных приборов; магнит на борту никоим образом не должен мешать управлению полетом по очевидным причинам. Итак, магниты обычно упаковываются «голова к хвосту», так что их северные полюса находятся рядом с другими южными полюсами, а вокруг магнитов упаковываются тонкие листы стали или других материалов на основе железа, чтобы «шунтировать» поле. и чтобы он не проникал за пределы коробки.

    Свинец, не являющийся ферромагнитным материалом, не может экранировать или шунтировать магнитные поля таким образом.
    Ответил: Гарет Хэтч, доктор философии, генеральный директор Magellica Inc., Иллинойс

  • Терапия магнитным полем: цель, процедура, риски, эффективность

    Терапия магнитным полем использует различные виды магнитов на теле для улучшения общего состояния здоровья. Это также может помочь в лечении определенных состояний.

    Существует несколько типов, в том числе:

    Терапия статическим магнитным полем: При этом вы каким-то образом прикасаетесь к коже магнитом.Вы можете носить магнитный браслет или другие намагниченные украшения. Это может быть повязка с магнитом, или вы можете носить магнит как стельку для обуви. Вы также можете спать на специальном наматраснике с магнитом.

    Магнитотерапия с электрическим зарядом (электромагнитная терапия): Магниты, которые вы здесь используете, обладают электрическим зарядом. Лечение электромагнитной терапией обычно происходит с помощью электрического импульса.

    Магнитотерапия с иглоукалыванием: Магниты воздействуют на те же участки вашей кожи, на которых, вероятно, сосредоточился бы акупунктурист во время сеанса акупунктуры.Вы можете слышать, как эти области называются вашими энергетическими путями или каналами.

    Как это работает

    Ваше тело естественным образом имеет магнитное и электрическое поля. Все ваши молекулы содержат небольшое количество магнитной энергии. Идея терапии магнитным полем заключается в том, что определенные проблемы возникают из-за дисбаланса ваших магнитных полей. Если вы поместите магнитное поле рядом с вашим телом, считается, что все вернется на круги своя.

    Ионы, такие как кальций и калий, помогают вашим клеткам посылать сигналы.В ходе испытаний ученые наблюдали, как магниты меняют действие этих ионов. Однако пока нет доказательств того, что магниты оказывают такое же влияние на клетки, когда они находятся в вашем теле.

    Для чего он используется

    В большинстве случаев терапия магнитным полем используется для лечения различных типов боли, например, в ногах и спине.

    Ученые специально изучили его применение для:

    Кому не следует его использовать

    Хотя в целом для большинства людей ношение низкоинтенсивных статических магнитов безопасно, терапия магнитным полем не рекомендуется, если вы:

    Вы также должны снять все магниты перед рентгеном или МРТ.

    Некоторые люди, проходящие терапию магнитным полем, имеют такие побочные эффекты, как:

    Однако эти побочные эффекты встречаются редко.

    Это работает?

    Исследований по терапии магнитным полем проводилось немного. Те, которые были сделаны, не имеют достаточно данных, чтобы сделать твердые выводы. Хотя некоторые клинические испытания показали потенциал терапии магнитным полем для лечения болей в спине, по большей части нет четких доказательств того, что она может лечить любое заболевание.

    Использование магнита VNS для остановки припадков

    Когда следует использовать магнит?

    Магнит можно использовать в любое время во время припадка, но наиболее вероятно, что он сработает, если его использовать в начале припадка.Используйте магнит, если…

    • Вы чувствуете предупреждение или чувствуете, что может начаться припадок.
    • В начале припадка.
    • Когда кто-то замечает, что у вас приступ, или в любое время во время приступа.

    Как пользоваться магнитом при судорогах?

    • Магнитом может пользоваться человек с припадками или другой человек.
    • Проведите магнитом по генератору под кожей (обычно на левой стороне груди) в течение одной секунды — начните с середины груди и проведите по генератору, считая «один, одна тысяча».
    • Подождите 1–2 минуты (в зависимости от того, как долго магнит запрограммирован на стимуляцию) и, если припадок все еще продолжается, снова проведите магнитом по генератору.
    • Не держите магнит над генератором — магнит выключит генератор, если его удерживать над устройством не менее 6 секунд. Удаление магнита заставит устройство вернуться к запрограммированным циклам стимуляции.
    • Избегайте чрезмерной стимуляции — если постоянная стимуляция длится более 4 часов, может произойти повреждение блуждающего нерва.

    Чему я должен учить других об использовании магнита?

    • Люди, которым имплантирован VNS, должны учить других, как и когда использовать магнит как часть первой помощи при приступе.
    • Убедитесь, что другие люди знают, как выглядят ваши припадки и как распознать, когда у вас приступ.
    • Попросите других по-прежнему оказывать базовую помощь и утешение первой помощи при приступе и убедитесь, что вы в безопасности во время припадка.
    • Покажите им, как пользоваться магнитом, и дайте им попрактиковаться, когда у вас нет припадка.
    • Убедитесь, что они знают, когда использовать магнит или если они заметят, что у вас приступ.
    • Если магнит не работает или судороги продолжаются, убедитесь, что другие знают, когда вызывать неотложную помощь. Магнит VNS НЕ является средством экстренной помощи при судорогах.

     

    Перейти к использованию магнита VNS для отключения стимуляции

     

    Подавление обратного ЭДС | Контроль доступа потомства

    Введение

    Физический электронный контроль доступа почти всегда включает в себя какое-либо электромагнитное запирающее устройство.Это может быть мощный магнит или меньший соленоид внутри защелки или болта. Все эти устройства подчиняются одним и тем же основным законам физики. Электромагнит будет накапливать энергию при включении питания и будет генерировать «обратную ЭДС» или противоЭДС (CEMF), когда питание отключено.

    При подключении питания через обмотки катушки электромагнита протекает ток. Конечный ток покоя определяется сопротивлением постоянному току обмотки катушки и соединительных проводов. Этот ток создает намагничивающее поле, которое выравнивает магнитные домены в металлическом сердечнике электромагнита.Это выравнивание усиливает поле, увеличивая магнитную силу, но при этом сохраняя намного больше энергии.

    Когда питание отключено, магнитное поле будет иметь тенденцию к коллапсу и при этом будет генерировать ЭДС или (CEMF) в обмотках катушки электромагнита.

    Если эта обратная ЭДС не контролируется или не подавляется, она будет генерировать очень большие напряжения, которые, в свою очередь, могут:

    • Вызывает искрение на контактах, сокращая срок службы переключателя
    • Генерировать помехи
    • Повреждение электроники
    • Причина потери данных

    EMF — это аббревиатура от Electro-Motive Force.Этот термин немного вводит в заблуждение, поскольку ЭДС на самом деле не является силой. Это напряжение, создаваемое взаимодействием тока в катушке электромагнита с его магнитным полем, когда одно или оба изменяются. Отключенный электромагнит действует как источник тока; создание любого напряжения, необходимого для поддержания исходного тока.

    Подавление обратного ЭДС

    Обратная ЭДС не может быть предотвращена, но ею можно управлять. При подавлении обратной ЭДС цель состоит в том, чтобы предотвратить очень высокие напряжения и рассеивать накопленную энергию контролируемым образом.Есть несколько способов сделать это, и мы рассмотрим два наиболее распространенных метода, используемых в управлении доступом.

    Диод маховика

    Термин «маховик» очень уместен. Ток, протекающий в электромагните, очень похож на свободно вращающееся велосипедное колесо. При остановке педали (отключении напряжения питания) колесо продолжает вращаться.

    Диод маховика служит для торможения маховика. При подаче напряжения питания диод смещается в обратном направлении и эффективно размыкается.Когда переключатель размыкается, ток маховика создает обратную ЭДС противоположной полярности, поэтому диод будет проводить. Диод очень хорошо подавляет обратную ЭДС и ограничивает напряжение примерно до одного вольта или около того. Это вполне подходит для небольших соленоидов, таких как те, что используются в забастовках. Однако они не подходят для дверных магнитов.


    Почему диоды не подходят для магнитов

    Мощность, рассеиваемая диодом, мала, так как прямое падение напряжения меньше одного вольта.Таким образом, скорость отвода энергии от электромагнита низкая (Энергия ≈ Мощность x Время). Таким образом:

    Таким образом, чем меньше потери мощности через диод, тем больше время рассеяния энергии. Конечным результатом является то, что ток продолжает течь, и магнит дольше держится на якоре. Это может длиться от одной до двух секунд, что приводит к неприятной задержке открывания двери.

    Почему MOV подходят для магнитов и ударов

    MOV (VDR) имеет номинальное напряжение.Ниже этого напряжения он имеет очень высокое сопротивление. Таким образом, выбрав MOV с номинальным напряжением, немного превышающим нормальное напряжение питания, его можно безопасно подключить через катушку магнита и, как и диод, не будет влиять на то, пока подключено питание.

    Металлооксидный варистор (MOV)

    При отключении питания противо-ЭДС возрастает до номинального напряжения MOV. В этот момент MOV начнет проводить и зафиксирует напряжение чуть выше этого значения.


    При ограничении обратной ЭДС падение напряжения обычно составляет порядка 30 В или около того. Используя то же уравнение:

    Потери мощности будут в 30 раз больше, чем у диода. В результате энергия теряется примерно в 30 раз быстрее, а магнит освобождает якорь за гораздо меньшее время.

    VDR, подходящие для замков на 12 или 24 В, можно приобрести у дистрибьютора, укажите код продукта 0043 (упаковка из 20 шт.).

    См. также: Противоэлектродвижущая сила

     

     

    Сохранить

    Сохранить

    Сохранить

    Сохранить

    Сохранить

    Сохранить

    Сохранить

    Изменение направления магнитного поля Земли заняло в три раза больше времени, чем предполагалось

    Известно, что магнитное поле Земли меняет направление с несколько пугающей регулярностью: магнитный север переключается на юг, и наоборот.Процессы, которые приводят к этим изменениям, плохо изучены; ученые знают, что последнее изменение произошло около 773 000 лет назад, но что именно происходит в ядре нашей планеты, чтобы вызвать это изменение, неизвестно. Однако новое исследование может помочь прояснить основную причину, поскольку оно предполагает, что обращение вспять занимает гораздо больше времени, чем мы думали. Выводы также имеют потенциальные последствия для человечества во время следующего переворота.

    В своей статье, опубликованной сегодня в Science Advances , Брэд Сингер из Университета Висконсин-Мэдисон и его коллеги подсчитали, что последний разворот магнитного поля Земли занял примерно 22 000 лет.Предыдущие исследования предполагали, что это явление длится от 4000 до 9000 лет. Новое число означает, что переход — более бурное событие, чем мы думали. «Процесс разворота намного сложнее и, по нашим оценкам, длился дольше», — говорит Сингер. «Наше исследование указывает на более длительный и сложный процесс изменения направления геомагнитного поля».

    Для расчета команда использовала данные из множества источников, содержащих историческую информацию о предыдущем магнитном переключателе Земли, известном как инверсия Матуямы-Брюнеса.Одним из доказательств были потоки лавы, которые действуют как капсула времени, потому что их богатые железом минералы выравниваются с направлением магнитного поля планеты, когда лава затвердевает. Исследователи могут исследовать изотопы аргона в потоках лавы, чтобы датировать их и составить четкую картину активности магнитного поля в определенный момент времени.

    Полученные данные свидетельствуют о том, что магнитное дипольное поле Земли начало коллапсировать около 795 000 лет назад и испытало то, что известно как отклонение, при котором поле падает до значительной доли своей первоначальной силы, но не меняется на противоположное.Последняя экскурсия — событие Лашампа — произошла около 41 000 лет назад. После небольшого восстановления 784 000 лет назад поле планеты затем снова разрушилось и в конечном итоге изменило ориентацию 11 000 лет спустя, а окончательный процесс смены полярности длился 4 000 лет. «Записи потоков лавы ясно показывают, что динамо-машина предприняла несколько попыток изменить полярность, имевших место до окончательной кульминации», — говорит Сингер.

    Результаты могут иметь важные последствия для следующего магнитного переворота Земли, к которому, по мнению некоторых ученых, мы, возможно, приближаемся.Во время экскурсий или инверсий магнитное поле значительно ослабевает и позволяет гораздо большему количеству космических лучей достичь поверхности планеты. Эти энергетические частицы из космоса могут нанести ущерб жизни на Земле, если слишком много достигнет поверхности. Кроме того, у спутников на орбите больше не будет магнитного поля планеты для защиты их чувствительной электроники, что сделает их более уязвимыми для повреждения космическими лучами. «Если диполь исчезнет, ​​исчезнет и щит, защищающий нас от падающих частиц космических лучей», — говорит Квентин Саймон из Европейского центра исследований и обучения в области наук об окружающей среде (CEREGE), не участвовавший в исследовании. .

    Датируя продолжительность инверсии, исследователи также могут исследовать детали того, что происходит в ядре Земли во время события. «Возможно, вам придется ослаблять поле на несколько тысяч лет, чтобы получить инверсию, потому что внутреннее ядро ​​твердое», — говорит Сингер. «Если вы отключите магнитное поле в жидком внешнем ядре, внутри твердого внутреннего ядра будет магнитная энергия, которая исчезнет через несколько тысяч лет».

    Однако не все согласны с выводами Сингера.Николя Тувени, также из CEREGE, говорит, что данные из кернов отложений, взятых со дна океана, указывают на более короткую продолжительность инверсии, максимум 8000 лет, а не 22000, и что данные о потоках лавы не «обеспечивают надежный временной ряд». Сингер, однако, говорит, что данные о потоках лавы подтверждаются и другими наблюдениями. И он предполагает, что Тувени и его коллеги не учитывают должным образом период до разворота. «Наши результаты ясно показывают, что за 22 000 лет, предшествовавших этому короткому периоду, динамо внешнего ядра стало крайне нестабильным и дважды пыталось изменить полярность до 773 000 лет назад», — говорит он.Больше данных и анализов в будущем в сочетании с лучшими моделями ядра Земли должны помочь определить сроки и дать нам лучшее представление о том, что может быть в будущем для магнитного поля планеты.

    Учение о магнитах и ​​магнетизме

    Задание 1. Какие объекты притягиваются к магниту – I?

    Материалы, необходимые в Группу:

    бар магнит

    Сумка с надписью «А» с разными объектами

    1.Вам дадут сумку с надписью «А» с ассортиментом предметов. Напишите название или описание каждого объекта в таблице ниже: Влечение 1. 5. 6. 7. 8.
    Название объекта Не Привлеченные

    2.

    3.

    4.

    9,

    10.

    11.

    11.

    12.

    2.Используйте стержневой магнит, чтобы проверить каждый из объектов в пакете A. Поставьте галочку в таблице выше, чтобы показать, притягивается ли объект к магниту или нет.

    3. Чем похожи все объекты, которые притягиваются к магниту?4. Что вы можете сказать о том, какие объекты притягиваются к магниту?

    Задание 1: Какие объекты притягиваются к магниту – I? ( Заметки учителя)

    ИДЕЯ:

    Предметы, которые притягиваются к магниту, сделаны из металла.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Классификация

    Выводы

    БИОГРАФИЯ СТУДЕНТА:

    не требуется Если нет, то можно намагнитить их намагничивателем. (См. Sargent-Welch WLS44385 High-Strong Magnetizer или Google, «Как намагнитить отвертку».)

    Пакет с маркировкой «A» с различными предметами (например):

    8 8 9028 3

    Пузырьковый уровень

    Шплинт

    ногтей

    Пластиковый / фарфор ручка

    Прозрачная пластиковая пластина

    Красный дюбель

    Резиновый колпачок

    Винт

    Винт глаз

    Шайба

    Барашковая гайка

    Деревянная пуговица

    Пункты, перечисленные выше, являются только рекомендациями.Можно использовать любые доступные объекты.

    Однако убедитесь, что все металлические предметы, включенные для тестирования, притягиваются к магниту.

    Также, если возможно, убедитесь, что все используемые «серебряные» предметы притягиваются к магниту.

    Не забудьте включить некоторые неметаллические предметы.

    СОВЕТЫ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА:

    Не разговаривайте с учащимися во время выполнения задания. Лучше всего позволить им провести собственные тесты и сделать собственные выводы.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    3. Все объекты, которые притягиваются к магниту, изготовлены или содержат металла .

    4. Ожидается, что учащиеся могут сделать (ошибочный) вывод из этого упражнения, что все металлы притягиваются к магниту; однако некоторые опытные студенты могут знать иное. Упражнение 2 направлено на устранение этого заблуждения .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ОБСУЖДЕНИИ ИТОГОВ:

    Позвольте учащимся поделиться своими выводами, но в остальном ограничьте последующее обсуждение.Крайне важно немедленно выполнить это задание с помощью Задания 2 , которое показывает, что только некоторые металлы притягиваются к магниту.

    ВОЗМОЖНЫЕ ДОПОЛНЕНИЯ:

    В качестве дополнительного задания учащиеся должны выполнить Задание 2: Какие объекты притягиваются к магниту – II?

    Вы можете попросить учащихся найти в классе несколько дополнительных предметов. Предскажите, а затем классифицируйте их как привлекаемых или не привлекаемых.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Мероприятие 2.Какие объекты притягиваются к магниту – II?

    Материалы, необходимые в Группу:

    бар магнит

    сумка с надписью «B» с ассортимическими объектами

    Неодимовый магнит (необязательно)

    Бумажные деньги США (по желанию)

    1. Вам будет выдан пакет с надписью «B» с ассортиментом предметов.Напишите название или описание каждого объекта в таблице ниже: Влечение 1. 6. 7. 8.
    Название объекта Не Привлеченные

    2.

    3

    4.

    5.

    9,

    10.

    11.

    12.

    12.

    2. Используйте барный магнит для тестирования каждого из объектов в сумке B.Поставьте галочку, чтобы показать, притягивается объект к магниту или нет.

    3. Чем похожи все объекты, которые притягиваются к магниту?4. Что вы можете сказать о видах объектов, которые притягиваются к магниту? Сравните свой ответ с ответом в предыдущем задании.5. ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Если у вас есть сильный магнит (например, неодимовый), свободно повесьте купюру в 1 доллар и проверьте ее магнитом. Опишите, что вы наблюдаете и что можете сделать вывод.

    Задание 2: Какие объекты притягиваются к магниту – II? ( Заметки учителя )

    ИДЕЯ:

    Предметы, которые притягиваются к магниту, сделаны из ферромагнитного металла.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Классификация

    Выводы

    ПРЕДПОСЫЛКИ УЧАЩИХСЯ:

    Перед выполнением этого задания учащиеся должны выполнить задание 1.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Убедитесь, что стержневые магниты намагничены. Если нет, то можно намагнитить их намагничивателем. (См. Sargent-Welch WLS44385 High-Strength Magnetizer или Google, «Как намагнитить отвертку».)

    Сумка с маркировкой «B» с различными предметами (например,):

    Алюминиевый ногтей

    Медная труба

    Dime монета

    Железный гвоздь

    Утюг машина

    Мшистые цинка шт

    Никель металл

    Penny монета

    Английская булавка

    Небольшой кусочек алюминиевой фольги

    Перечисленные выше элементы являются лишь рекомендациями.Можно использовать любые доступные объекты. Однако убедитесь, что все объекты, включенные для тестирования, являются металлическими и что включены некоторые ферромагнитные материалы, такие как железо, кобальт и никель. Убедитесь, что , а не включают любые неметаллические предметы. ПРИМЕЧАНИЕ: Если включены предметы из никеля или кобальта, убедитесь, что они притягиваются к магниту, который используют ваши ученики. Некоторые магниты недостаточно сильны, чтобы притягивать предметы из никеля и кобальта. Если возможно, используйте неодимовый магнит.

    СОВЕТЫ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА:

    Не разговаривайте с учащимися во время выполнения задания.Лучше всего позволить им провести собственные тесты и сделать собственные выводы.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    3. Все объекты, которые притягиваются к магниту, сделаны из ферромагнитных металлов или содержат их .

    4. Ожидается, что все учащиеся сделают (правильный) вывод из этого упражнения, что только определенные металлы притягиваются к магниту; некоторые опытные студенты, возможно, знали об этом .

    5. Если магнитное поле сильное, учащийся может заметить, что купюра притягивается магнитным полем.Из этого учащийся может сделать вывод, что купюра имеет некоторый магнитный компонент. Это чернила .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ОБСУЖДЕНИИ ИТОГОВ:

    Позвольте учащимся поделиться своими выводами, но в остальном ограничьте последующее обсуждение. Поделитесь с учащимися названиями материалов, обладающих магнитными свойствами. Это отличается от магнитов. Обсудите тот факт, что только ферромагнитные материалы (материалы, содержащие железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы) проявляют магнитное притяжение.Большинство металлов (алюминий, медь, золото, свинец, серебро, цинк и т. д.) НЕ притягиваются к магниту. Приставка «ферро» происходит от латинского слова «железо». Таким образом, ферромагнитный материал — это материал, обладающий магнитными свойствами, как и железо. Железо является наиболее часто встречающимся магнитным элементом из-за его распространенности и наличия пяти неспаренных электронов на d-орбиталях атома железа. Если ваши ученики изучали химию в средней школе, это может их заинтересовать. В противном случае его не нужно поднимать. Вы можете указать, что материалы, которые притягиваются к магниту (ферромагнитные материалы ), сами могут быть превращены в магнит (т.д., быть намагниченным).

    ПРИМЕЧАНИЕ. Является ли нержавеющая сталь магнитной?

    Существует несколько семейств нержавеющих сталей с различными физическими свойствами. Некоторые виды нержавеющей стали обладают магнитными свойствами. Эта форма сплавляется за счет добавления хрома и может быть закалена за счет добавления углерода и часто используется в столовых приборах. Однако наиболее распространенные сплавы нержавеющей стали содержат никель, а также более высокое содержание хрома. Именно никель изменяет физическую структуру стали и делает ее немагнитной.Таким образом, ответ зависит от того, магнитные свойства нержавеющей стали очень зависят от элементов, добавленных в сплав, и, в частности, добавление никеля может изменить структуру с магнитной на немагнитную. Нержавеющая сталь типа 304 является аустенитной. Он содержит не менее 18% хрома и 8% никеля в сочетании с максимальным содержанием углерода 0,08%. Он определяется как хромоникелевый аустенитный сплав.

    Мартенситная нержавеющая сталь содержит хром (12–14 %), молибден (0,2–1 %), никель (менее 2 %) и углерод (около 0,5 %).1-1%). Этот состав увеличивает твердость, но делает материал немного более хрупким. Он закаленный и магнитный.

    Немагнитный нержавеющий сплав можно превратить в магнитный путем его резания. Срезанные края имеют измененную кристаллическую структуру, которая делает их магнитными.

    Изменение магнитного отклика связано с деформацией атомной решетки и образованием мартенсита.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    Вы можете попросить учащихся найти несколько дополнительных предметов в классе и предсказать, будут ли они притягиваться к магниту или нет.

    Интересно проверить бумажные деньги. Бумажные деньги США печатаются магнитными чернилами. Это помогает механическим устройствам обмена банкнот обнаруживать поддельные купюры, а узоры магнитных чернил используются для обозначения банкноты номиналом 1 доллар, 5 долларов, 10 долларов и т. д. Поскольку фотокопировальные машины не печатают магнитными чернилами, это мешает людям «зарабатывать деньги» с помощью обычный копировальный аппарат.

    Состав канадских никелей

    Дата

    Композиция

    1964-1981

    99.9% Nickel

    75% меди и 25% никель

    2000 – настоящее время

    94,5% сталь, 3,5% медь и 2% никелированные

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Задание 3. Как можно сравнить силу магнитов?

    Необходимые материалы на группу:

    Маленькие стальные скрепки (№1 размер около 1-3 / 8 в)

    бар Magnet

    Подкова Магнит

    Небольшая резиновая полоса для содержания магнитного мрамора

    Малый неодимовый магнит

    Графическая бумага или мелко управляемая линейная бумага

    String (E.г., воздушный змей)

    1. Рассмотрите три магнита, данные вашей группе. Какой из них вы считаете самым сильным? Почему вы так думаете? 2. Вставьте один конец каждого магнита в стопку скрепок на столе. Посмотрите, сколько скрепок вы можете собрать с помощью каждого из ваших магнитов. Опишите свои результаты. Постройте гистограмму ваших результатов.

    Как вы думаете, это хороший научный способ проверить силу магнитов? Почему или почему нет.

    3. Попробуйте проверить силу магнитов, поместив скрепку на конец магнита и образовав цепочку, коснувшись другой скрепки в нижней части первого.Постройте столбчатую диаграмму, чтобы показать количество скрепок, поддерживаемых каждым магнитом. Опишите ваши результаты.4. Другой способ проверить силу магнита — проверить расстояние, на которое магнит притянет скрепку. Поместите магнит на лист миллиметровой бумаги. Поместите скрепку на одну или несколько линий от конца магнита. Определите максимальное количество линий на миллиметровке, через которые магнит может притянуть скрепку. Запишите и нарисуйте расстояние для каждого магнита.

    Проранжируйте свои магниты от самого слабого до самого сильного.

    5. Какую единицу измерения вы использовали для определения силы магнита?6. Как ваши результаты для метода в #2 сравниваются с результатами в #3 и #4?7. После обсуждения результатов с другими группами обсудите вопрос: «Все ли получили одинаковые ответы?» Объясните почему или почему нет?8. Что случилось бы с результатами, если бы вы использовали более тяжелые скрепки?9. Разработайте свой собственный метод измерения силы магнита. Опишите вашу процедуру. Если есть достаточно времени и расходных материалов, проведите эксперимент и запишите свои результаты.10. Если у вас есть неодимовый сферический магнит, прокатите его по распечатанной странице, проведите эксперимент и запишите свои результаты.11. Какой из трех магнитов сильнее? Откуда вы знаете?

    Задание 3: Как можно сравнить силу магнитов? ( Заметки учителя)

    ИДЕЯ:

    Магниты бывают разных форм, размеров и прочности.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Экспериментирование

    Вывод

    Измерение

    Гипотеза

    Проектирование

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Предоставьте для сравнения различные размеры и формы магнитов.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    В ходе этого задания учащиеся ищут надежный метод измерения силы двух разных магнитов. Постарайтесь укрепить концепцию поиска последовательного метода измерения. Единицы могут включать скрепки, строки страницы и другие. Единицей магнитной силы в СИ является тесла, но ее лучше оставить на потом. Дайте учащимся время поделиться многообещающими идеями и поощряйте положительную оценку.

    Неодимовые магниты очень сильные; вы должны предостеречь студентов, чтобы они не держали пальцы и так далее между двумя магнитами.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    5. Часть 2 и 3: Количество скрепок

    Часть 4: Количество строк.

    7. Маловероятно, что разные группы получат одинаковые результаты, потому что внешне похожие магниты могут иметь разную силу и разные точки крепления .

    8. Прочность та же .— Прочность не меняется даже при изменении единицы измерения. Количество клипов и расстояние могут быть меньше, но результат связи должен быть таким же .

    10. Если страница копируется, неодимовая сфера останавливается на линии печати. Это связано с тем, что в большинстве чернил для фотокопий содержится некоторое количество железа. Следите за печатью на обороте страницы .

    11. Какой из трех магнитов сильнее? Откуда вы знаете? Есть несколько методов, которые учащиеся могут использовать для сравнения силы магнитов.Некоторые из методов перечислены ниже:
    • Метод 1: Подсчитайте количество скрепок, которые магнит может поднять из стопки скрепок.

    • Метод 2: Сделайте цепочку из скрепок, подвесив их к полюсам магнита. Подсчитайте количество скрепок в цепочке.

    • Метод 3: Измерьте минимальное расстояние, на которое магнит может притянуть скрепку, лежащую на листе миллиметровой бумаги.

    • Метод 4: Измерьте частоту стрелки компаса для магнитов, находящихся на одинаковом расстоянии от компаса. Большая частота означает более сильный магнит.

    • Способ 5 1 : Сбалансируйте полотно ножовки, как показано на рис. 2. Поскольку полотно ножовки изготовлено из стали, оно будет притягиваться к магниту. Прикрепите магнит к концу лезвия и посмотрите, как далеко можно потянуть магнит, прежде чем он освободит лезвие. См. ПРИМЕЧАНИЕ на следующей странице для схемы прибора и предложения по калибровке шкалы в ньютонах.
    • Способ 6: Подвесьте датчик силы на опорной штанге. Подвесьте скрепку на веревке, прикрепленной к крючку датчика. Обнулите датчик. Проверьте каждый магнит, позволяя ему притягивать скрепку, а затем медленно раздвигайте их, записывая зависимость силы от времени. Показывая каждый набор данных или запуск на графике, вы можете сравнить силу магнитов.

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ИТОГЕ ОБСУЖДЕНИЯ:

    1.

    Силу магнита можно измерить, используя стандартную единицу измерения.Например, для сравнения силы магнитов можно использовать грузоподъемность или максимальное расстояние, на которое перемещается объект.

    2.

    Обсудите, почему учащихся не интересовал размер или вес магнитов, когда они сравнивали силу магнитов. См. ответ 8 выше.

    3. На рис. 1 показан метод оценки силы магнита. (См. Метод № 2 на предыдущей странице.)
    На рис. 2 показан баланс ножовочного полотна, который можно использовать для сравнения силы магнитов. Прикрепите магнит к правому концу полотна ножовки и посмотрите, как далеко можно потянуть магнит, прежде чем он освободит полотно.

    ПРИМЕЧАНИЕ:

    Шкала баланса может быть откалибрована в ньютонах путем подвешивания гирь известного значения к концу полотна ножовки. Запишите измеренные значения на миллиметровой бумаге.

    Этот вид деятельности включает в себя «Инженерное проектирование.Ожидается, что учащийся разработает метод сравнения силы магнитов.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Задание 4: Где магнит сильнее всего?

    Материалы, необходимые в Группу:

    бар Магнит

    № 1 Размер Маленькие стальные скрепки (1-3 / 8 дюймов)

    Подковообразный магнит

    Маленький неодимовый магнит

    1.Поднесите каждый из магнитов к стопке скрепок. Что происходит? 2. Попробуйте разные места на магнитах. Где магнит собирает больше всего скрепок?

    Где же магнит сильнее всего?

    3. Закрепите цепочку из нескольких скрепок в разных точках на магнитах. Найдите, где на магните можно подвесить больше всего скрепок. Продолжайте отходить от концов, пока не будет достигнута точка, в которой нет притяжения. На картинке ниже запишите количество скрепок, которые можно удерживать в каждом месте, натянув соответствующее количество скрепок.

    4. Поставьте крестик на изображении магнитов, указав места, где магнит сильнее всего.

    5. Места, где магнит наиболее силен, называются полюсами. Каждый магнит имеет как минимум два полюса. Сколько крестиков вы поставили на каждый магнит? 6. Есть ли на магните места, куда не притягиваются скрепки? __________ Где?7. Если есть время, поэкспериментируйте с одной из других форм магнита, чтобы определить, где расположены его полюса. Сообщите о своих выводах. Занятие 4: Где магнит сильнее всего? 1 (Примечания учителя)

    ИДЕЯ:

    Места, в которых магнит наиболее силен, называются полюсами.Каждый магнит имеет по крайней мере два магнитных полюса.

    ДАННЫЕ СТУДЕНТА:

    Не требуется.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    За исключением распространения лабораторных материалов, никакой специальной предварительной подготовки не требуется.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    Убедитесь, что учащиеся определяют максимальное количество скрепок, которые можно подвесить к любой точке магнита. Обязательно используйте стальные скрепки, а не пластиковые.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    2. Как стержневой магнит, так и подковообразный магнит имеют наибольшую силу на концах .

    3. На рисунках учащихся должно быть изображено наибольшее количество скрепок, подвешенных к концам. Скрепки не должны свисать с середины любого магнита .

    4. Учащиеся должны нарисовать X на каждом конце стержневого магнита и подковообразного магнита. Эти крестики показывают расположение полюсов магнита .

    6. Скрепки не притягиваются к середине магнита .

    7. Полюса находятся на плоских сторонах дисковых магнитов .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ОБСУЖДЕНИИ ОБСУЖДЕНИЯ:

    1.

    В одних местах магнит сильнее, чем в других.

    2.

    Места, где магнит наиболее силен, называются полюсами.

    3.

    Каждый магнит имеет как минимум два полюса.

    4.

    Полюса стержневого магнита и подковообразного магнита расположены на концах магнита.

    5.

    Точка посередине между полюсами магнита не притягивает скрепки.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    Всегда ли полюса расположены на концах магнита? Попробуйте поэкспериментировать с магнитами в форме диска, пончика или цилиндра, чтобы определить, где расположены полюса. Кроме того, попробуйте кусок магнитной зачистки (похожий на тот, который часто используется для магнитов холодильника).Попробуйте найти полюса магнитного шарика. Они будут похожи на магнитные полюса Земли.

    Большинство магнитов имеют разные северный и южный полюса; однако плоские магниты на холодильник изготавливаются с чередующимися северным и южным полюсами на одной поверхности. Вы можете проверить это, сдвинув два магнита холодильника мимо друг друга так, чтобы намагниченные стороны были обращены друг к другу. Магниты будут попеременно отталкиваться и притягиваться при перемещении на несколько миллиметров. Такое расположение отвечает за то, что передняя часть магнита (сторона с изображением) почти немагнитна.Такое расположение называется массивом Хальбаха.

    Подвесьте стержневой магнит, как показано выше, и спросите учащихся:

    •. Почему в некоторых местах больше скрепок?

    ( Ответ: Магнит сильнее на полюсах. )

    •. Почему средние скрепки наклонены друг к другу?

    ( Ответ: Концы средних скрепок имеют противоположные полюса и, таким образом, притягиваются друг к другу.

    Горячее приклеивание небольшого прозрачного компаса 2 на конец штифта дает хороший магнитный зонд. 3 Медленное перемещение магнитного щупа при приближении к стержневому или подковообразному магниту позволит учащимся найти самую сильную часть магнита. Стрелка компаса указывает на магнитный полюс, который является самой сильной частью магнита. Этот зонд компаса также позволит вам определить положение северного или южного полюса на немаркированном магните.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Задание 5. Где север?

    Материалы необходимы:

    2 бар магнитов

    Строка или тема

    8-1 / 2 на 11 Белая бумага

    Строка (т.G., Kite)

    Большой PaperClip (Jumbo)

    Направленные Компас

    Неодимов Магнит

    Подкова Magnet

    Кольцевая подставка с Cross Bar

    Правильная линейная бумага

    1.Приклейте лист бумаги к столу. На бумаге укажите направления север, юг, восток и запад.

    2. Изогнув большую скрепку (Jumbo – 2 дюйма), сделайте держатель для стержневого магнита, как показано справа.

    3. Привяжите или привяжите кусок лески или нити к держателю скрепки.

    4. Повесьте леску так, чтобы магнит висел прямо над центром листа бумаги. (Магнит должен быть горизонтально сбалансирован и свободно качаться по горизонтали).

    5.Покрутите магнит на пару оборотов. Отпустите его, и когда он перестанет раскачиваться, отметьте направление, в котором указывает северный полюс магнита. В каком направлении указывает северный полюс магнита? __________ южный полюс? __________

    6. Сравните ориентацию вашего магнита с другими, висящими в комнате. Как они соотносятся?7. Теперь уберите магнит и поместите компас в центр листа бумаги. Убедитесь, что стержневой магнит не находится рядом с компасом. В каком направлении указывает стрелка компаса? 8.Попробуйте несколько раз повернуть компас. Всегда ли стрелка указывает в одном и том же направлении?9. Чем стрелка компаса похожа на свободно подвешенный стержневой магнит? 10. Предположим, у вас есть стержневой магнит, а маркировка N и S на концах стерлась. Как вы могли сказать, какой конец был северным полюсом, а какой южным полюсом? 11. Как вы думаете, почему полюса магнита называются северным и южным? 12. Проверьте оба конца подвесного магнита, поднеся к нему неодимовый магнит. Опишите и объясните свои наблюдения.

    Задание 5: Где север? ( Заметки учителя )

    ИДЕЯ:

    Конец магнита, указывающий на север, называется северным полюсом магнита и обычно обозначается буквой «N».

    БИОГРАФИЯ СТУДЕНТА:

    Учащиеся должны быть знакомы с терминами северный полюс и южный полюс, а также с обозначениями N и S на стержневом магните.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Помогите учащимся приклеить листы бумаги, указывающие направление, к их рабочим столам.Используйте циркуль, чтобы убедиться, что бумага выровнена правильно.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    Учащимся может понадобиться скотч, чтобы убедиться, что магнит прикреплен к держателю скрепки. Во время выполнения упражнения пройдитесь вокруг, чтобы убедиться, что учащиеся правильно подвешивают свои магниты так, чтобы они располагались горизонтально. Если у ваших учеников скоро перерыв, хорошо настроить его, а затем предложить им заняться другим делом, пока они ждут.

    Часто стрелки компаса имеют противоположные полюса, и поэтому конец компаса с буквой «N» указывает на южный географический полюс.Чтобы исправить это:
    1.

    Медленно поднесите компас к полюсу стержневого магнита.

    2.

    На мгновение остановитесь и дайте стрелке компаса успокоиться.

    3.

    Очень быстро переместите компас на другой конец магнита. Если вы сделаете это быстро, стрелка не успеет повернуться, и вы перевернете полюса стрелки компаса. Чем меньше и сильнее магнит, тем проще это сделать.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    5. Северный полюс магнита всегда должен указывать на север, когда он останавливается. Южный полюс, конечно же, будет обращен к югу .

    9. Оба могут свободно качаться и имеют северные полюса, которые всегда указывают на север .

    10. Подвесьте магнит и поверните его. Когда дело доходит до покоя, конец, который указывает на север, является северным полюсом .

    12. Неодимовый магнит настолько силен, что притягивает как северную, так и южную сторону обычного стержневого магнита. Таким образом, притяжение не является тестом на то, что материал является магнитом. Отталкивание — это проверка того, что материал является магнитом .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ ПРИ ИТОГОВОМ ОБСУЖДЕНИИ:

    1.

    Конец свободно подвешенного магнита, направленный на север, обозначен северным полюсом. Этот полюс называют полюсом «Северного поиска».Конец, указывающий на юг, помечен как «южный полюс».

    2.

    Стрелка компаса представляет собой свободно подвешенный магнит.

    3.

    Очень сильный магнит (например, неодимовый) будет притягивать обе стороны типичного магнитного стержня.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    Если доступен стержневой магнит без маркировки, попросите учащихся повторить эксперимент, чтобы определить и обозначить полюса N и S.Если нет немаркированного стержневого магнита, переверните или заклейте скотчем один из отмеченных стержней.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Задание 6. Влияют ли магниты друг на друга?

    Материалы, необходимые материалы:

    2 бар магнитов

    Строка (например, kite String)

    Большой PaperClip (Jumbo, 2 in) Bent для удержания магнита

    Карандаш #2 с магнитами-пончиками для демонстрации

    1.Подвесил стержневой магнит горизонтально, аналогично . Задание 5. Дайте магниту прийти в равновесие.

    2. Поднесите северный полюс второго стержневого магнита к северному полюсу подвесного стержневого магнита. Опишите, что вы наблюдаете.3. Предскажите, что, по вашему мнению, произойдет, если вы приблизите южный полюс второго магнита к северному полюсу висящего магнита.

    Попробуйте. Что вы заметили? Был ли ваш прогноз верным?

    4. Предскажите, что, по вашему мнению, произойдет, если вы приблизите северный полюс второго магнита к южному полюсу висящего магнита?

    Попробуйте.Что вы заметили? Был ли ваш прогноз верным?

    5. Теперь поднесите южный полюс второго стержневого магнита к южному полюсу висящего магнита. Опишите, что вы наблюдаете.6. Что вы узнали из этого эксперимента, если сблизить одинаковые полюса двух магнитов?

    Что произойдет, если соединить разноименные полюса двух магнитов?

    7. То, что вы открыли, иногда называют законом магнитных полюсов. Попробуйте написать краткое изложение этого закона ниже.8.Предположим, что у вас есть стержневой магнит, на котором не обозначены полюса N и S. Как можно было бы использовать другой стержневой магнит с отмеченными полюсами N и S, чтобы найти и пометить полюса немаркированного магнита?

    Задание 6: Влияют ли магниты друг на друга? (заметки учителя)

    ИДЕЯ:

    Разные полюса магнитов притягиваются, а разноименные полюса отталкиваются.

    БИОГРАФИЯ СТУДЕНТА:

    Учащиеся должны знать, что магниты имеют как северный, так и южный полюс.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Убедитесь, что полюса N и S на стержневых магнитах правильно помечены.

    СОВЕТЫ ДЛЯ МЕНЕДЖМЕНТА И ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    1. Сохраните подвесные магниты от предыдущей деятельности .

    2. Магниты раздвигаются. Северные полюса отталкиваются друг от друга .

    3. Магниты собираются вместе. Южный полюс одного магнита притягивает северный полюс другого магнита .

    4. Полюса будут притягиваться друг к другу .

    5. Полюса будут отталкиваться друг от друга .

    6. Отталкиваются одинаковые полюса. В отличие от полюсов притягиваются .

    7. Ответы будут разными, но по существу следует сказать, что одинаковые полюса магнитов отталкиваются, а разные полюса притягиваются .

    8. Ответы будут разными. Возможный правильный ответ: Поднесите северный полюс отмеченного стержневого магнита к одному концу непомеченного магнита.Если он притягивается, то непомеченный конец является южным полюсом, потому что противоположные полюса притягиваются друг к другу. Если он отталкивается, то непомеченный конец является северным полюсом, потому что одноименные полюса отталкиваются друг от друга. Сделайте то же самое на другом немаркированном конце. На самом деле, поскольку магнитные материалы притягиваются к магнитам, притяжение не является настоящим испытанием. Отталкивать могут только магниты. Ищите отталкивание, чтобы быть уверенным .

    « Привлечение не доказывает, а отталкивание принуждает». – Билл Райтц, PTRA, Огайо

    НА ЧТО СЛЕДУЕТ ОТМЕЧАТЬ В ИТОГОВОМ ОБСУЖДЕНИИ:

    1.

    Одинаковые полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются. Это утверждение закона магнитных полюсов.

    2.

    Разноименные полюса часто называют противоположными полюсами.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    Когда ваши студенты закончат лабораторную работу и поделятся своими результатами, на следующей странице наступит время спеть «Песню о магнетизме».

    Традиционные песни с физикой Слова: «Magnetism» Джейн и Джима Нельсонов

    Исполняется на мотив «Ты спишь?»

    Магнетизм, Магнетизм Север и Юг, Север и Юг Противоположности притягиваются, Противоположности притягиваются Нравится отталкивается, Нравится отталкивается

    Занятие 6: Где полюса? (Демонстрация)

    Разместите три магнитных пончика на карандаше или дюбеле так, чтобы они были отделены друг от друга, как показано на рисунке.Покажите, что если их сдвинуть вместе, три магнита отскочат друг от друга.

    Задайте следующие вопросы:

    1. Что вы можете сказать о расположении полюсов трех магнитов? (Одиночные полюса должны быть обращены друг к другу.)

    2. Одинаково ли исходное расстояние между магнитами?

    (Два нижних магнита будут прижаты друг к другу больше из-за магнитного толчка от верхнего магнита из-за магнитной силы, равной весу верхнего магнита.)

    3. Предсказать, что произойдет, если средний магнит перевернуть вверх ногами.

    (три магнита будут притягиваться друг к другу и соединяться).

    Этот аппарат был доставлен в космос на космическом челноке, а затем магниты были равномерно распределены. Вы можете аппроксимировать это состояние, удерживая карандаш (шкал) горизонтально.

    4. В качестве обзора диаграмм свободного тела учащимся старших классов можно поручить построить диаграммы свободного тела для верхнего магнита в стопке из двух кольцевых магнитов.

    Рассмотрим стопку из двух кольцевых магнитов и силы, действующей на верхний магнит, как показано на рис. 1:

    Поскольку кольцевые магниты имеют одинаковую толщину, тогда

    (Сила севера Низ на севере Верх ) > (Сила севера Низ на юге Верх )

    = (Сила севера Верх ) На юге дна )> (сила юга дна на юг TOP )

    1 3
    A) A) Предположим, что (North Bottom – North Top ) = 8 единиц вверх 1
    B)

    (север дна – юг Top ) = 4 единицы вниз

    C)

    (север TOP – юг дна ) = 4 единицы вниз

    D) d)

    (юг дна – юг Top ) = 2 единицы ) = 2 единицы вверх

    E)

    Таким образом, гравитационные силы на верхнем магните должны = 2 единицы вниз

    902 78

    Танцующая кукла Экспонат

    Сделайте выставку танцующей куклы, повесив вырезанную бумажную куклу из картона на тонкую нитку, как показано на схеме.Прикрепите к ее ногам горизонтальный «пол» и «спрячьте» в пол магнит-пончик. Под спрятанным магнитом куклы, на подставке, отличной от железной, спрячьте еще один магнит-пончик, чтобы полюса магнитов-пончиков отталкивались. Убедитесь, что ни подставка, ни вешалка, на которой подвешена кукла, не могут перемещаться друг относительно друга, а расстояние между спрятанным в полу магнитом, прикрепленным к кукле, и магнитом, спрятанным в подставке, достаточно близко для взаимодействия, но не так близко, что соприкасаются, когда кукла пролетает мимо.

    Пусть ученики увидят, что произойдет, если они осторожно проведут куклу мимо ее подставки. Студенты могут написать свое объяснение того, как работает выставка. Если они понимают, как отталкиваются одинаковые полюса и где находятся полюса магнита-пончика, они должны быть в состоянии создать правильное объяснение.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Задание 7. Для чего можно использовать компас?

    Требуются материалы:

    Направленные Компас

    Подковообразное магнит (опция)

    Железный ноготь 4-в длинные (# 6, 20 копейки) 1

    Стержневой магнит

    1.Вы уже узнали, что стрелка компаса — это магнит. Обычно цветной или заостренный конец стрелки компаса является северным полюсом компаса. Другой конец стрелки компаса – южный полюс. Ваш учитель скажет вам, какая сторона классной комнаты находится на севере, чтобы вы могли проверить, не перепутаны ли магнитные полюса вашего компаса. Ваш учитель расскажет вам, что делать, если ваш компас перевернулся. (Обратные полюса будут обсуждаться позже.)

    2. Поднесите северный полюс стрелки компаса к шляпке гвоздя и посмотрите, что произойдет.Затем поднесите южный полюс стрелки компаса к головке гвоздя. Запишите все свои наблюдения ниже.3. Основываясь на ваших наблюдениях, вы думаете, что железный гвоздь действует как магнит? Почему или почему бы и нет?4. Как вы думаете, что произойдет, если поднести концы стрелки компаса к острому концу гвоздя?

    Попробуйте и опишите, что получится.

    5. Как вы думаете, будет ли стрелка компаса вести себя так же, если ее поднести к концам стержневого магнита? Почему? 6. Предскажите, что произойдет, если северный полюс стрелки компаса поместить рядом с южным полюсом стержневого магнита.

    Попробуйте и опишите, что на самом деле происходит.

    7. Предскажите, что произойдет, когда северный полюс стрелки компаса приблизит к северному полюсу стержневого магнита.

    Попробуйте и запишите, что происходит на самом деле.

    8. Чем компас по-разному ведет себя по отношению к гвоздю и брусковому магниту?9. Объясните простой способ использования компаса, чтобы определить, является ли объект магнитом.10. На диаграмме справа показан компас, помещенный рядом с одним концом немаркированного стержневого магнита. Этикетка на концах магнита.

    Является ли конец магнита, ближайший к компасу, северным или южным полюсом?

    На картинке выше попробуйте показать положение стрелки компаса, если она находится рядом с другим концом того же стержневого магнита без маркировки.

    11. Попробуйте расположить компас прямо над серединой магнитного стержня. Нарисуйте положение стрелки компаса на схеме справа. Обязательно покажите, какой конец стрелки компаса соответствует северному полюсу, а какой — южному.

    Попробуйте объяснить, почему стрелка компаса расположена именно так.

    12. ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Попробуйте поднести стрелку компаса к концам подковообразного магнита. Одинаково ли ведет себя игла на каждом конце? Почему или почему нет?

    Задание 7. Для чего можно использовать компас? (Примечания учителя)

    ИДЕЯ:

    Одинаковые полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Предсказание

    Выводы

    ПОДГОТОВКА УЧАЩИХСЯ:

    Учащиеся уже должны быть ознакомлены с законом магнитных полюсов.Учащиеся также должны знать, что стрелка компаса является магнитом, и уметь определять северный и южный полюсы стрелки компаса.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Убедитесь, что используемые гвозди не намагничены. Убедитесь, что поблизости нет магнитов или магнитных материалов, которые могут повлиять на результаты эксперимента. Убедитесь, что цветные концы стрелок компаса действительно соответствуют северным полюсам. (Иногда полюса стрелок компаса меняются местами, особенно если они хранятся рядом с сильными постоянными магнитами.Если это произошло, погладьте компас одним концом сильного стержневого магнита, чтобы стрелка компаса изменила свое направление.) Пусть ваши ученики время от времени перепроверяют компас во время занятия. Они могут легко изменить полярность.

    Если компас намагничивается в обратном направлении, см. указания в примечаниях учителя к Упражнению 5 для изменения полюсов стержневого магнита.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    Когда учащиеся изучают поведение компаса возле гвоздя в первой части задания, убедитесь, что стержневой магнит нигде не находится поблизости, иначе он может повлиять на стрелку компаса.На самом деле, хорошей идеей будет подождать с раздачей стержневых магнитов, пока учащиеся не выполнят первую часть задания.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    2. Оба конца стрелки компаса притягиваются (или, по крайней мере, не отталкиваются) к шляпке гвоздя .

    3. Нет, если бы гвоздь был магнитом, конец гвоздя отталкивал бы один конец стрелки компаса .

    4. Опять же, оба конца стрелки циркуля притягиваются к кончику гвоздя .

    5. Нет, стрелка компаса будет отталкиваться или притягиваться одним полюсом магнита .

    6. Северный полюс стрелки компаса будет притягиваться к южному полюсу магнита. Это потому, что одинаковые полюса отталкиваются, а разные полюса притягивают .

    7. Северный полюс стрелки компаса отталкивается от северного полюса магнита .

    8. Оба конца гвоздя притягивают северный (и южный) полюса стрелки компаса.Только один конец стержневого магнита (южный полюс) притягивает северный полюс стрелки компаса; другой конец стержневого магнита (северный полюс) отталкивает северный полюс стрелки компаса .

    9. Если один конец объекта отталкивает северный полюс стрелки компаса, то объект является магнитом .

    10. Конец является южным полюсом, потому что он притягивает северный полюс стрелки компаса. В отличие от полюсов притягиваются .

    а. Северный полюс магнита притянет южный полюс компаса .

    11. Стрелка компаса будет выровнена горизонтально (параллельно магниту). Северный полюс стрелки компаса будет указывать в направлении южного полюса стержневого магнита. Южный полюс стрелки будет указывать в направлении северного полюса стержневого магнита. Поскольку компас равноудален от двух полюсов стержневого магнита, оба полюса магнита одинаково притягивают противоположные полюса стрелки компаса .

    12. ДОПОЛНИТЕЛЬНО: один конец подковообразного магнита (южный полюс) притягивает северный полюс стрелки компаса, а другой конец подковообразного магнита (северный полюс) отталкивает северный полюс стрелки компаса .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ИТОГОВОМ ОБСУЖДЕНИИ:

    1.

    С помощью компаса можно определить, является ли объект магнитом или нет. Если любой конец объекта отталкивает северный полюс компаса, то объект является магнитом. Отталкивание является окончательным. Магнитные материалы могут притягиваться, не будучи магнитами.

    2.

    Компас можно использовать для определения полюсов магнита. Полюс, который отталкивает южный конец стрелки компаса, является южным полюсом.Полюс, который отталкивает северный полюс стрелки компаса, является северным полюсом.

    ВОЗМОЖНОЕ РАСШИРЕНИЕ:

    Учащиеся могут искать и сообщать об истории компаса.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Занятие 8: Где находятся магнитные полюса Земли?

    Материалы нужны:

    бар магнит

    Глобус – около 12 дюймов в диаметре

    Малый компас (диаметром около 16 мм)

    Компас

    Этот магнитный компас позволяет ученикам эффективно «обнаружить деятельность, управляемую учителем». Земли, расположенной в Северном полушарии, на самом деле является магнитным южным полюсом, а магнитный полюс Земли в Южном полушарии является магнитным северным полюсом.

    1. Перед выполнением задания проверьте каждый компас, чтобы убедиться, что его полюса не поменялись местами. Цветной конец стрелки компаса должен указывать на южный полюс стержневого магнита.

    2. Раздайте каждой группе учащихся схему Земли, стержневой магнит и небольшой компас (диаметром около 16 мм). Убедитесь, что учащиеся понимают, что цветной конец стрелки компаса указывает на север. Обсудите идею о том, что Земля ведет себя как гигантский магнит.Укажите, что магнитные полюса «земного магнита» расположены близко, но не в том же месте, что и географические полюса Земли, и поэтому контур магнита на их земной диаграмме перекошен.

    3. Попросите каждую группу разместить стержневой магнит и его компас в местах, обозначенных для них на диаграмме Земли. Попросите каждую группу проверить стрелку компаса, чтобы увидеть, указывает ли цветной конец в основном на магнитный полюс Земли в Северном полушарии.(Большинство обнаружит, что это не так; вместо этого цветная стрелка указывает на южное полушарие Земли. Это потому, что они сориентировали стержневой магнит так, что его северный полюс находится рядом с географическим северным полюсом Земли.)

    4. Стресс для студенты, что мы ЗНАЕМ, что цветной конец стрелки компаса указывает на север. Попросите их найти способ заставить стрелку компаса вести себя так, как мы знаем. Большинство студентов вскоре обнаружат, что это можно сделать, поменяв положение стержневого магнита на противоположное, чтобы северный полюс стержневого магнита находился в Южном полушарии Земли!

    5.Обсудите представление о том, что магнитный Северный полюс Земли на самом деле расположен в Южном полушарии (на Земле Уилкса в Антарктике) примерно в 1400 милях от географического Южного полюса. И наоборот, магнитный Южный полюс Земли расположен недалеко от острова Батерст на севере Канады, примерно в 1400 милях от географического Северного полюса.

    Занятие 8: Где находятся магнитные полюса Земли? ( Заметки учителя)

    Задание 8. Стрелка компаса указывает на магнитный север (демонстрация и обсуждение)

    В этой демонстрации с помощью прозрачных пленок показано, что северный полюс стрелки компаса указывает на магнитный, а не географический полюс Земной шар.Его также можно использовать, чтобы помочь учащимся научиться правильно читать по компасу. (Вы были бы удивлены количеством людей, которые не знают, что вы должны вращать основание компаса до тех пор, пока метка N не окажется под цветной половиной стрелки!) Обычно северный полюс компаса отмечен или цветной.

    Мореплаватели используют термин «магнитный север», когда говорят о расположении магнитного полюса в северном полушарии. Помните, что магнитный полюс, расположенный в северном полушарии, на самом деле является магнитным южным полюсом.

    Стрелка компаса указывает на магнитный север 3

    Пример:

    Если вы находитесь в Нью-Йорке, то магнитный север находится в 10° к западу от географического севера.

    Перепечатано/адаптировано с разрешения The Science Teacher , журнала для преподавателей естественных наук, издаваемого Национальной ассоциацией преподавателей естественных наук (www.nsta.org)

    MAGNETIC BACTERIA

    наука

    Джейн Брей Нельсон и Джим Нельсон

    Все организмы реагируют на окружающую среду.Мы классифицируем каждую реакцию (таксис) по типу стимулов, которые ее вызывают. Например, хемотаксис — это реакция на химические вещества, фототаксис — реакция на свет, а тигмотаксис — реакция на давление или прикосновение.

    Редкий, но увлекательный таксис — это реакция некоторых организмов на магнетизм или, в частности, на магнитное поле Земли. Способность следовать за линиями магнитного поля была обнаружена сравнительно недавно у таких разнообразных организмов, как птицы, пчелы, дельфины и бабочки.Одной из магнитотаксических групп, которая идеально подходит для изучения в средних классах, являются магнитные бактерии.

    Хотя бактерии относятся к простейшим организмам, их генетика и способность развиваться в различных условиях делают их идеальными объектами для изучения канцерогенов и мутагенов. В контролируемых условиях в классе эти организмы могут быть ценным дополнением к вашему классу.

    На фото ниже слева показаны магнитные бактерии в обычной среде, а на фото справа они показаны в магнитном поле.

    ЗЕМЛЯ КАК МАГНИТ

    С древних времен было известно, что некоторые материалы могут выравниваться с магнитными полями, когда они свободно подвешены. Магнит направлял исследователей задолго до того, как Уильям Гилберт объяснил магнетизм в 1600 году.

    Стрелки компаса подвешены, чтобы они могли свободно вращаться. Если вы внимательно посмотрите, то заметите, что игла наклонена так, что один ее конец указывает ниже другого. Эта конструктивная особенность компенсирует угол между магнитным полем Земли и земной поверхностью (впервые измеренный в 1590 году Робертом Норманом, который изобрел «компас с погружной стрелкой»).На рисунке 1 показан угол наклона компаса, который увеличивается с широтой (от 0° на экваторе до 90° на магнитном полюсе Земли). Направление магнитного поля произвольно определяется как направление, в котором магнитный полюс ищет север. точек компаса. Таким образом, ядру Земли соответствует магнит с магнитным «южным» полюсом вблизи Северного географического полюса планеты (см. рис. 2).

    ПРИВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ

    В 1975 году Ричард Блейкмор (аспирант кафедры микробиологии Массачусетского университета в Амхерсте) изучал бактерии в иле солоноватых болот.Он отметил, что бактерии, казалось, мигрировали в одном конкретном направлении и скапливались вдоль одного края культуры висячей капли. Он использовал освещение темного поля (метод, который заставляет прозрачные организмы мерцать и преломлять свет), чтобы сделать живые бактерии видимыми в культуре. Сначала он думал, что явление, которое он наблюдал, было фототаксисом, и что организмы реагировали на свет микроскопа или комнаты. Но когда он накрывал микроскоп или двигал его, происходила та же преимущественная миграция.Было очевидно, что бактерии реагируют на географическое положение, а не на лабораторную среду.

    В конце концов Блейкмор поднес стержневой магнит к капле культуры, содержащей бактерии. Он был рад отметить, что они всегда плыли к южному полюсу магнитного поля (конец, который притягивает «северный» конец компаса). Если бы магнит был перевернут, бактерии мигрировали в противоположном направлении.

    Адрианус Калмийн присоединился к изучению магнитных бактерий, исследуя поведение организмов в полях, которые приближаются к силе поля Земли — приблизительно один гаусс или 10 -4 тесла.Калмейн добился этого, используя катушки Гельмгольца для создания однородного магнитного поля вокруг микроскопа, пока он наблюдал за организмами (см. рис. 3). Катушки Гельмгольца представляют собой две электрические катушки, разделенные расстоянием, равным радиусу одной из катушек, что создает почти однородное магнитное поле в области между катушками. Напряжённость в катушке регулируют, варьируя величину и направление электрического тока, а полное поле определяют путём вычисления векторной суммы магнитного поля катушки и магнитного поля Земли.

    Калмийн обнаружил, что если магнитное поле, создаваемое катушкой Гельмгольца, превышает горизонтальную составляющую поля планеты, бактерии плывут в направлении поля, создаваемого катушкой. Однако, если поле катушки было изменено на противоположное, миграция бактерий также обратилась. Организмы фактически смогли развернуться и следовать за внешним магнитным полем, что является исключительно сильным ответом, учитывая, что движения бактерий контролируются жгутиками и в значительной степени случайны.Даже когда магнитотаксические бактерии были убиты, их клетки оставались выровненными с магнитным полем, и их направление менялось на противоположное, когда поле было изменено на противоположное, что позволяет предположить, что ответ был пассивной функцией структуры их клеток или капсул.

    Со времени открытия Блейкмора было обнаружено более 12 морфологически различных типов магнитных бактерий: кокки, бациллы и спириллы как в пресной, так и в соленой воде. Чтобы определить механизм, вызвавший реакцию, Блейкмор и исследователь из Университета Иллинойса Ральф Вулф выделили и культивировали вид под названием Aqnaspirillum magnetotacticum .Эта бактерия имеет жгутик на каждом конце и непрозрачную цепочку, идущую параллельно оси клетки. После их работы было обнаружено, что все магнитотаксические бактерии содержат такую ​​цепочку в своей цитоплазме. Звенья цепи называются магнитосомами и, по-видимому, инкапсулированы оболочкой, примыкающей к клеточной мембране. Оболочка, по-видимому, удерживает магнитосомы в постоянной ориентации относительно клеточной стенки бактерии. Рентгеноэмиссионные исследования показали, что магнитосомы содержат железо.

    Чтобы определить, имеет ли железо решающее значение для реакции организма, Блейкмор и Вулф вырастили бактерии в культуре без железа. Ответ исчез. Дальнейшие эксперименты показали, что для создания магнитосом бактериям необходима среда, содержащая примерно 1,0 мг железа на литр раствора в легкодоступной форме (растворимый органический комплекс). Мессбауэровская спектроскопия показывает, что большая часть железа, обнаруженного в органеллах, находится в форме, похожей на магнетит, Fe 3 O 4 .

    ПОЧЕМУ МАГНИТНЫЙ ОТКЛИК?

    Биологи ищут эволюционные преимущества в строении живых организмов. Почему магнитные бактерии эволюционировали? Одна подсказка, по-видимому, исходит из наблюдения, что все виды, обнаруженные до сих пор, были анаэробами; они не нуждаются в кислороде и обычно процветают в его отсутствие. Если это правда, то у бактерий, мигрирующих вниз, больше шансов выжить в болотах, трясинах или илистых отмелях. Это объяснение кажется верным в северных районах, но поскольку «угол наклона» магнитного поля планеты уменьшается по мере приближения к экватору, взаимосвязь между глубиной и доступностью кислорода становится менее ясной.Магнитные бактерии, собранные в Бразилии недалеко от экватора, кажутся случайно (50:50) ориентированными на север и юг.

    Если теория верна, то магнитные бактерии, развившиеся в южном полушарии, должны мигрировать в противоположном направлении по сравнению с теми, которые эволюционировали в северном полушарии. Чтобы проверить эту теорию, Блейкмор и Калмейн в 1981 году отправились в Новую Зеландию и Тасманию для сбора бактерий. Эти места были выбраны потому, что они находятся на равном расстоянии от экватора, как и Массачусетс, и имеют похожий климат.Они обнаружили, что бактерии, собранные там, действительно мигрировали против силовых линий магнитного поля, чтобы создать более анаэробную среду. Кажется очевидным, что магнитотаксис предотвращает «случайную» миграцию анаэробных почвенных бактерий вверх к ядовитому кислороду.

    Эксперименты также показали, что бактерии, ищущие север и юг, могут менять свою магнитную ориентацию при воздействии сильных обратных полей. Было замечено, что при приложении сильных импульсов магнетизма бактерии постоянно меняют свою ориентацию.Также стало возможным размагнитить бактерии в полях, которые постепенно увеличиваются примерно до 1000 Гс. В этой среде новые бактерии становятся примерно на 50 процентов ориентированными на север и на 50 процентов на юг. Эти результаты свидетельствуют о том, что таксомоторная реакция на самом деле не является поведенческой, а связана со структурой и ориентацией железа в магнитосомах.

    Поскольку бактерии размножаются очень быстро, легко продемонстрировать влияние естественного отбора на магнитотаксические реакции.В эксперименте с магнитными бактериями, ищущими север, полюс был обратным. За шесть дней популяция бактерий, ищущих юг, увеличилась. И за восемь недель полярность населения полностью изменилась. Способность эволюционировать в ответ на изменение полей могла быть преимуществом в прошлом, поскольку полярность Земли периодически менялась.

    ИССЛЕДОВАНИЯ В КЛАССЕ

    В классах биологии или физики, где учащиеся обучены надлежащим асептическим методам изучения бактерий, эксперименты с магнитными бактериями могут обеспечить захватывающую связь между двумя науками, которые часто преподаются отдельно в средних школах.С помощью фазово-контрастного микроскопа или микроскопа с темнопольным освещением можно наблюдать миграцию магнитных бактерий. (Если в вашей школе нет такого оборудования, вы можете получить кредит в университете или местной лаборатории.)

    В качестве альтернативы учащиеся могут взять образцы прудовой воды, отложений и ила из разных участков водно-болотных угодий. и проба на магнитные бактерии в разных районах пруда. Лабораторная культура также может быть отобрана, чтобы определить, произошла ли миграция бактерий различных видов.

    Магнитотаксис предотвращает «случайную» миграцию анаэробных почвенных бактерий вверх к ядовитому кислороду .

    При сборе воды из пруда учащиеся должны брать и осадок, и воду. Для просмотра образцов, собранных в северном полушарии, студенты должны сфокусировать фазово-контрастный микроскоп на северном крае капли, так как там будут собираться магнитные бактерии. Капли образца могут содержаться в уплотнительном кольце, приклеенном к предметному стеклу и покровному стеклу вазелином (см. рис. 4).Если количество бактерий слишком мало для идентификации, культуры можно хранить в теплом темном месте в течение нескольких дней. Как только магнитотаксические бактерии будут идентифицированы, небольшой стержневой магнит можно поместить так, чтобы южный полюс (полюс, который притягивает стрелки компаса, ищущие север) находился близко к южному краю образца. Если магнитные бактерии присутствуют, они будут мигрировать к магниту. Студенты, прошедшие некоторую подготовку по асептическим методам и методам работы с микроскопом, а также по выборке населения, могут попытаться исследовать следующие проблемы, используя культуры магнитотаксических организмов:
    1)

    Может ли культура бактерий, стремящихся на север, стать ориентированной на юг? Направьте южный полюс магнита на дно неглубокой культуры (лучшая среда для анаэробных почвенных бактерий) и каждые несколько дней отбирайте образцы культуры.

    2)

    Измерьте скорость движения бактерий по отношению к силе магнитного поля. Это пассивная или активная миграция? (Могут ли бактерии двигаться в определенном направлении с помощью жгутиков?)

    3)

    Может ли магнитотаксис со временем исчезнуть? Нейтрализуйте полярность Земли вокруг культуры, ориентируя катушку Гельмгольца с полем в один гаусс так, чтобы сумма ее вектора и вектора планеты была равна нулю.

    4)

    Могут ли магнитобактерии использовать железо в различных формах (ионы)? Изменяется ли минимальная концентрация, необходимая для образования магнитосом, в зависимости от формы минерала?

    5)

    Связана ли реакция бактерии с температурой?

    СВЯЗЫВАЯ ЭТО ВМЕСТЕ

    Хотя наука часто преподается как отдельные дисциплины (например, биология, химия и физика), изоляционизм профессиональных ученых становится все более невозможным.Загадка магнитных бактерий иллюстрирует не только научный метод, но и важную идею о многодисциплинарности современной науки. Хотя Блейкмор интересовался микробиологией, его исследования привели его в области, чаще всего связанные с химией и физикой. Возможно, учебная программа по естественным наукам, которую мы используем сегодня, должна включать больше междисциплинарных проблем.

    Джейн Брей Нельсон — преподаватель в средней школе университета, 11501 Eastwood Dr., Orlando, FL 32817. Джим Нельсон — преподаватель вспомогательного обучения в государственных школах округа Ориндж, 445 W.Амелия-стрит, Орландо, Флорида 32801 .

    ПРИМЕЧАНИЕ

    Эта статья основана на презентации Ричарда Б. Франкеля из Калифорнийского политехнического государственного университета, Сан-Луис-Обиспо, Калифорния, 93407, во время физического института Национального фонда стипендий Вудро Вильсона в Принстонском университете в июле 1988 г.

    Название (s): __________ Дата: __________ Период: __________

    Занятие 11: Как сделать магнит? (Примечания учителя)

    ИДЕЯ:

    Стальную иглу можно превратить в магнит, если погладить сталь постоянным магнитом.Поглаживание приводит к тому, что домены имеют одинаковую магнитную ориентацию. Намагниченная стрелка может быть использована для изготовления компаса.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Вывод

    Прогнозирование

    Идентификация и контроль переменных

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    В начале упражнения убедитесь, что иглы немагнитны. Нагрев их на горячей плите рандомизирует домены. Иглы для штопки (или любая длинная игла) хорошо подходят.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    Предупредите учащихся об иглах.Иглу можно заменить расправленной скрепкой или отделочным гвоздем. Пластмассовую покерную фишку можно использовать для плавания иглы. Ребристость по краю предотвращает скатывание иглы. Имейте в виду, что у учащихся могут возникнуть предубеждения, связанные с выполнением аналогичного задания. Диаметр емкости с водой должен быть больше 10 см, чтобы игла не ударялась о стенки емкости. Пластиковая крышка для кофейной чашки прекрасно работает.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    2. Игла останавливается в одном направлении — выстраивается в направлении север-юг. Глаз указывает на юг .

    8. Чтобы игла могла свободно двигаться .

    9. Это заставляет магнитные домены в игле выстраиваться и указывать в одном направлении. Это заставляет иглу вести себя как магнит .

    10. Протирание иглы сильным стержневым магнитом приводит к выравниванию магнитных доменов в игле. Конец иглы, где удален магнит, становится противоположным полюсом.Например, если вы проведете иглу от острия до ушка северным полюсом, ушко станет южным концом иглы.

    11. Глаз. Северный полюс магнита должен создать южный полюс в игле в точке.

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОТМЕЧАТЬ В ОБСУЖДЕНИИ:

    Стальная игла состоит из «маленьких магнитов» или магнитных доменов.

    ИТОГОВОЕ ОБСУЖДЕНИЕ:

    Каждый домен имеет северный и южный полюса. Но полюса не выстроены каким-либо упорядоченным образом, и поэтому игла не действует как магнит.

    В этом упражнении, поглаживая объект северным полюсом магнита, магнит притягивает противоположные полюса магнитных доменов в игле и заставляет их выровняться с их полюсами в одном направлении.

    Если северный полюс магнита отрывается от иглы в ушке иглы, этот конец иглы будет южным магнитным полюсом. Острие стрелки будет северным магнитным полюсом и будет указывать на географический северный полюс, поскольку это южный магнитный конец Земли.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    1.

    Предложите учащимся определить объект в том направлении, куда указывает стрелка. Попробуйте отклонить иглу и посмотрите, вернется ли игла к объекту. Затем возьмите контейнер и медленно повернитесь. Посмотрите, продолжает ли стрелка указывать в том же направлении.

    2.

    Это упражнение можно выполнять с помощью различных предметов, таких как скрепки, гвозди, старые металлические пильные полотна, части часовой пружины, вязальные спицы и другие.Студенты могут попробовать их в расширении. Вместо того, чтобы плавать металл в воде, проверьте магнит с помощью компаса или взяв железные опилки или скрепки.

    3.

    После этого задания предложите учащимся сделать трехполюсный магнит. Некоторые промышленные магниты имеют несколько полюсов. Например, некоторые бензиновые насосы имеют диск с 50 полюсами на краю диска. Бензиновый насос делает 20 оборотов, чтобы выдать один галлон бензина. Двадцать оборотов с 50 полюсами на оборот означают 1000 проходов датчика и позволяют отображать точность до тысячной доли галлона.

    Имя(а): __________ Дата: __________ Период: __________

    Занятие 12: Как можно «разрушить» магнит? [Примечания учителя)

    ИДЕЯ:

    Нагревание или удары молотком заставят магнит потерять свой магнетизм.

    ПРОЦЕССНЫЕ НАВЫКИ:

    Наблюдение

    Общение

    Вывод

    Выдвижение гипотез

    ПРЕДПОСЫЛКИ УЧАЩИХСЯ:

    Учащиеся должны быть знакомы с концепцией магнитных доменов.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА:

    Практика перед демонстрацией в классе.

    СОВЕТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ:

    Источник тепла должен быть очень горячим. Свеча не даст достаточно тепла. Поскольку атомы твердых тел обычно не меняют своего положения, для разрушения магнетизма постоянного магнита требуется высокая температура. Некоторые конфорки будут работать, если они достаточно нагреются. Для железного магнита необходима температура более 770°C (1043°F). При нагревании докрасна железо не будет притягиваться к сильному магниту.

    Внимание! Обязательно используйте горячую подушку для удерживания плоскогубцев .

    Попробуйте нагреть магнит при разных температурах в печи и протестировать магнит как в горячем, так и в остывшем состоянии. Возможно, действительно удастся увеличить магнетизм (перестройку молекул) при этих низких температурах.

    В целях безопасности это упражнение можно проводить как демонстрацию для учителей или учащихся.

    ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ:

    8. Толкание перестраивает выровненные молекулы, так что магнетизм уменьшается .

    9. Не роняйте, не ударяйте и т. д. .

    ВОПРОСЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОБСУЖДАТЬ:

    Нагрев вызывает повышенное движение магнитных доменов в ногте. Полюса доменов внутри гвоздя рассеиваются, и гвоздь теряет свой магнетизм. Удары молотком толкают домены таким образом, что они не выстраиваются в линию, и гвоздь теряет свой магнетизм.

    ВОЗМОЖНЫЕ РАСШИРЕНИЯ:

    Попробуйте нагреть и/или потрясти постоянный стержневой магнит, чтобы увидеть, уменьшился или разрушился его магнетизм.

    Попросите учащихся сравнить этот результат с тем, что они обнаружили, когда встряхивали пробирку железными опилками на шаге 9, Задание 10. активировал некоторые мины, размещенные под водой. Когда корабли строились в сухом доке, клепки постоянно сотрясали стальной корпус корабля, и магнитные домены стремились выровняться с магнитным полем Земли.Когда корабль проходил над миной, магнитный переключатель активировал мину и повреждал корабль. Чтобы предотвратить это, корабли «размагничивались». Обмотка корабля проводом, по которому течет уменьшающийся переменный ток, была методом, используемым для размагничивания кораблей. Ток изначально был большим, но постепенно уменьшался, что приводило к скрещиванию магнитных доменов в стальном корпусе корабля. Корабль по-прежнему был сделан из магнитного материала, но это был уже не магнит.

    Это можно продемонстрировать, поместив намагниченный гвоздь внутрь соленоида с воздушным сердечником.Подключите соленоид к переменному источнику питания переменного тока (например, Variac). Убедитесь, что соленоид имеет достаточное количество обмоток, чтобы выдерживать 120 В в течение как минимум нескольких секунд без перегрева. Увеличьте напряжение примерно до 20 вольт или до тех пор, пока гвоздь в соленоиде не начнет стучать, а затем очень постепенно уменьшайте ток. Гвоздь будет размагничен.

    Информация:

    Информация:

    Кюри температура для Iron = 770 Celsius

    Кюриная температура для Cobalt = 1100 Celsius

    Curie Температура для никеля = 360 Цельсия

    Метан (например,G., в Bunsen Bearer) Температура жжения = около 1,950 Celsius

    Пропан (например, пропановая горелка) температура горения = около 2000 Chelsius

    1. Канадские никели, сделанные до 1981 года больше никеля, чем в новых монетах, поэтому они сильнее притягиваются к магниту.

    1. Рисунок 2 и метод, предложенный Дэвидом Тейлором, PTRA, Кентукки.

    1. Это задание было проверено Дэйвом МакКареном, PTRA, PA

    2. См. Sargent-Welch WLS1762-46 Двусторонний прозрачный компас

    3. Предложено Дейлом Фриландом, PTRA, MI

    1. Значения этих сил зависят от размера и расстояния между кольцевыми магнитами. . Приведенные значения являются произвольными.

    1. Гвоздь должен быть размагничен. Инструкции по размагничиванию см.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

    Вернуться наверх