stringtranslate.com

Магнит-подкова

Магнит-подкова с рассчитанными силовыми линиями магнитного поля. Два магнитных полюса находятся в непосредственной близости, что концентрирует силовые линии и создает сильное магнитное поле.
Магнитные поля подковообразного магнита визуализируются с помощью железных опилок.

Подковообразный магнит – это либо постоянный магнит, либо электромагнит , выполненный в форме подковы ( иными словами, U-образной формы). Постоянный вид стал наиболее широко распространенным символом магнитов. [1] : 2  Обычно его изображают красным и отмечают «Северным» и «Южным» полюсами. [1] : 3  Хотя в 1950-е годы они стали устаревшими из-за приземистых цилиндрических магнитов, изготовленных из современных материалов, [1] : 3467  подковообразных магнитов до сих пор регулярно показываются в учебниках для начальной школы. [1] : 3  Исторически они представляли собой решение проблемы создания компактного магнита, не разрушающегося в собственном размагничивающем поле. [1] : 2  [2]

История

В 1819 году было обнаружено, что прохождение электрического тока через кусок металла отклоняет стрелку компаса . После этого открытия было предпринято множество других экспериментов по магнетизму . Кульминацией этих экспериментов стало то, что Уильям Стерджен обернул проволокой кусок железа в форме подковы и пропустил по проводам электрический ток, создав первый подковообразный магнит. [3]

Это был также первый практический электромагнит и первый магнит, который мог поднять большую массу, чем сам магнит, когда магнит весом в семь унций был способен поднять девять фунтов железа . [3] [4] Стерджен показал, что он может регулировать магнитное поле своего подковообразного магнита, увеличивая или уменьшая силу тока, проходящего через провода. [4] Это заложит основу для развития электрического телеграфа и будущего всемирной телекоммуникации на следующее столетие и даже больше. [4]

Форма

Форма магнита изначально была создана в качестве замены стержневого магнита, поскольку она делает магнит более сильным. [5] Подковообразный магнит сильнее, потому что оба полюса магнита расположены ближе друг к другу и в одной плоскости, что позволяет магнитным линиям потока течь по более прямому пути между полюсами и концентрирует магнитное поле. [6]

Форма подковообразного магнита также значительно снижает его размагничивание с течением времени. [7] Это происходит из-за коэрцитивной силы, также известной как способность данного магнита «оставаться намагниченным». [7] Коэрцитивная сила слабее в форме диска или кольца, немного сильнее в форме цилиндра или стержня и сильнее всего в форме подковы. [6] [7] Для увеличения коэрцитивной силы подковообразных магнитов используются стальные держатели или держатели магнитов . [7] Магнитное поле лучше всего сохраняет свою силу, когда все магнитное поле имеет возможность проходить через ферромагнитное вещество, а не через воздух. [8] Близость полюсов подковообразного магнита облегчает использование этих магнитных держателей, чем другие типы магнитов. [8]

Рекомендации

  1. ^ abcde Coey, JMD (2010). Магнетизм и магнитные материалы. Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-511-67743-4.
  2. ^ «Почему магниты имеют форму подковы?». К&Дж Магнетикс, Инк . Архивировано из оригинала 24 декабря 2022 года . Проверено 23 февраля 2023 г.
  3. ^ ab «Магнетизм и электромагнетизм». Музей Искры . СПАРК Музей электротехники . Проверено 3 января 2021 г.
  4. ^ abc Беллис, Мэри (23 февраля 2019 г.). «Уильям Стерджен и изобретение электромагнита». МысльКо . Проверено 3 января 2021 г.
  5. ^ «Различные формы магнитов и их использование». Магниты Апекс . Проверено 3 января 2021 г.
  6. ^ ab «Температура и неодимовые магниты». К&Дж Магнетикс . К&Дж Магнетикс, Инк . Проверено 3 января 2021 г.
  7. ^ abcd «Почему магниты имеют форму подковы?». К&Дж Магнетикс . К&Дж Магнетикс, Инк . Проверено 3 января 2021 г.
  8. ^ ab «Размагничивание стального гвоздя». Наука . Проверено 3 января 2021 г.

Внешние ссылки