Magnet

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Skoči na: navigacija, pretraga
Disambig.svg
Ukoliko ste tražili pojam iz mitologije, pogledajte članak Magnet (mitologija).
Magnet

Magnet je svako telo koje ima svojstvo da privuče i da trajno drži sitne gvozdene predmete. Ime je dobio po mestu Magnezija (Mala Azija), u čijoj je okolini prvi put pronađen nekoliko vekova p. n. e. To je bila ruda magnetit - Fe3O4. Komadi magnetita su prirodni magneti, dok su veštački magneti, raznih oblika i raznih supstancija (gvožđe, volfram, kobalt, hrom itd.) veštački stekli magnetna svojstva.

Magnetno tvrde materijale možemo podeliti na metalne, keramičke i oksidne. Barijum ferit je predstavnik je keramičkih magneta. Keramički magneti u odnosu na metalne imaju nižu remenentnu indukciju, a veću koercitivnu silu. Ove osobine zahtevaju konstrukciju keramičkih magneta veće površine, a manje dužine. Velika koercitivna sila omogućava višepolno magnećenje, što je velika prednost keramičkih magneta u odnosu na metalne. Pored tehničkih prednosti, postoje i ekonomske prednosti u upotrebi keramičkih magneta, jer su sirove baze od kojih se proizvode jeftine, za razliku od metalnih magneta koji se prave od veoma skupe sirovine.

Keramički magneti se proizvode klasičnom tehnologijom izrade keramike. Presovanjem se dobija određeni oblik magneta koji se zatim sinteruje na temparaturi od oko 1250°C. Pri sinterovanju dimanzije se smanjuju za oko 15%.

Barijum ferit ima heksagonalnu kristalnu strukturu sa boljim magnetnim karakteristikama duž kristalne c-ose. Ukoliko pri presovanju deluje magnetno polje, čestice će se orjentisati, tako da će dobijeni magnet imati bolje magnetne osobine u pravcu delovanja polja. Ova vrsta magneta se naziva anizotropnim.

Izotropni magneti se presuju bez magnetnog polja i njihove magnetne osobine su jednake u svim pravcima.

Specijalna vrsta keramičkih magneta se plastoferiti. Njihove osobine su nešto slabije, ali zato imaju odlike plastike, elastični su.

Primena magneta[uredi]

  • 'Mediji za skladištenje podataka: VHS kasete sadrže rolne magnetne trake. Informacije video materijala i zvuka se na taj način upisuju na traku. Takođe audio kasete, koje su prava retkost ovih dana, koriste isti princip. Slično, kod ralunara, floppy diskovi i hard diskovi beleže podatke
  • Kreditne kartice: Sve kreditne kartice imaju magnetnu traku na jednoj strani. Ova traka sadrži kodirane podatke o pojedincu i njegovom bankovnom računu.
  • Televizori i kompjuterski monitori: Kod starijih generacija ovih uređaja koji koriste katodnu cev, koristi se elektromagnet koji usmerava elektrone na ekranu. Plazma, LCD i LED televizori i monitori koriste drugačiju tehnologiju.
  • Zvučnici i mikrofoni
  • Elektro motori i generatori: Neki od elektro motora rade zahvaljujući kombinaciji elektromagneta i permanentnog magneta, slično kao kod zvučnika., oni konvertuju električnu energiju i mehaničku. Generatori rade obrnutu stvar, oni konvertuju mehaničku energiju u električnu energiju pomeranjem provodnika kroz magnetno polje.
  • Medicina: Bolnice koriste magnetnu rezonancu za dijagnostiku problema kod pacijenata.
  • Transformatori
  • Kao držači: Magneti uspešno mogu nositi i držati veoma velike mase te se toga veoma često koriste za prenos tereta na gradilištima, brodogradilištima, magacinima itd.
  • Kompasi: Ovo je jedna od najpoznatijih primena magneta. Namagnetisana igla kompasa pokazuje severni i južni pol.
  • Umetnost i kreativnost: Magnetne trake se često koriste za držanje suvenira, umetničkih dela i sličnih aplikacija na metalnim podlogama.
  • Nauka: Upotreba magneta u raznim eksperimentima je svakodnevna.
  • Igračke: Magneti se zbog svoje sposobnosti da privlače metale i jedni druge koriste kao zabava i kod igračaka.
  • Nakit: Magneti se mogu koristiti za pravljenje magnetnog nakita. Postoje određena istraživanja koja govore o pozitivnom delovanju na zdravlje osobe koja nosi ovu vrstu nakita.
  • Separacija metala: Magneti se koriste u gotovo svim granama industrije za uspešno uklanjanje metala i metalnih opiljaka pri procesu proizvodnje.
  • Transport: Zahvaljujući magnetnoj levitaciji nova generacija ultra brzih vozova može dostići veoma velike brzine. Najveća do sada zabeležena brzina voza koji radi na ovom prinicpu je 581 km/h.

Otkriće svojstava magneta[uredi]

Vilijam Gilbert

Vilijam Gilbert, koji se najčešće pominje kao prvi veliki engleski naučnik, sigurno je prvi veliki fizičar novog modernog doba. Glavno područje njegovog rada bio je magnetizam, na kojem je došao do epohalnih otkrića. No, koliko god bio važan sadržaj njegovih istraživanja, po svoj je prilici još važnija njegova istraživačka metoda. Savremenik je Šekspira i Elizabete Prve kojoj je služio kao dvorski lekar od 1600. do 1603. godine. Živeo je u doba kad je Engleska još bila prožeta praznoverjem i verskim fanatizmom. Racionalan naučni pristup bio je retka pojava, osim nekoliko ranih evropskih pokušaja, kakvi su, na primer, opažanja Leonarda da Vinčija, a za koja Gilbert nije znao. On je, međutim, poznavao Kopernikovo delo i zdušno ga podržavao, što je bila opasna sklonost u vreme kad su na drugim mestima u Evropi ljudi poput Đordana Bruna i, kasnije, Galileja zbog sličnih stavova bili proganjani (ili smaknuti, kao Đordano Bruno).

Kad se sve to ima na umu, Gilbertov naučni pristup još je čudniji. Na način bez premca u prošlosti, on je odbacio sva prethodna mišljenja o predmetu koji je istraživao, uključivši i antičke “autoritete”, i odlučio da će zaključivati samo na temelju čvrstih dokaza. Iako se savremenom čitaocu takav pristup čini savršeno prirodnim, pre tog vremena religija i praznoverje potpuno su onemogućavali racionalan nacin istraživanja. Gilbertovo delo svojim je primerom otvorilo put naučnoj revoluciji.

Istovremeno, njegovo delo “O magnetu, magnetskim telima i velikom magnetu Zemlji” iz 1600. godine smatra se jednim od prvih istinskih naučnih tekstova. To je delo bilo rezultat dugih godina mukotrpnih opažanja i eksperimentisanja, koja je Gilbert preduzeo kako bi naučio više o magnetizmu i elektricitetu (upravo je on proširio tu reč), i raspršio dotadašnje mitove. Na primer, Gilbert je pokušao iskoreniti narodno verovanje da beli luk može narušiti tačnost kompasa s magnetnom iglom, kao i mnoga druga.

Svojim eksperimentima pokazao je da okrugli magnet deluje na sitnu magnetnu iglu, okretajući je u smeru Severnog ili Južnog pola, zavisno od toga na kojem se mestu blizu kugle nalazi igla, te da se magnetna igla naginje prema površini kugle. Time je, zapravo, oponašao ponašanje normalnog kompasa u uobičajenim uslovima po celom svetu. Iz tog je rezultata potom izvukao zaključak da je Zemlja, zapravo, jedan veliki magnet i da se ponaša kao da joj kroz središte prolazi magnetni štap (uzrok poniranja magnetne igle), na čijim su krajevima Severni i Južni pol. Iako su ti nalazi nedvosmisleno potvrđeni tek nekoliko stotina godina kasnije, oni su značili epohalno otkriće kojim je započelo pravo razumevanje fizike Zemlje, pa i širih svemirskih prostranstava.

Nevidljive sile[uredi]

U nastavku svojih istraživanja Gilbert je pretpostavio da magnetizam ima ulogu i u smeštaju planeta u njihove orbite. Time je prvi put predložen koncept nevidljivih sila i tako je započelo tumačenje ponašanja svemirskih tela, kojim su se kasnije poslužili Galileo i Njutn. Gilbert je, takođe, pravilno zaključio da Zemljina atmosfera uopšte nema veliku dubinu i da je ogroman deo međuplanetarnog prostora zapravo vakuum.

Eksperimentišući sa jantarom, za koji se znalo da može prouzrokovati statički elektricitet, sugerisao je da bi, možda, mogla postojati neka povezanost između elektriciteta i magnetizma, dakle izneo je još jednu teoriju koja je čvrsto dokazana tek nekoliko vekova kasnije.

Ostala Gilbertova dostignuća[uredi]

Osim što je insistirao na savremenim metodama naučnog istraživanja, Gilbert je u standardni jezik uveo i nove izraze: magnetni pol, električna sila i električno privlačenje. Po njemu je dobila ime jedinica magnetnomotorne sile nekad vrlo poznatog CGS-sistema, a popularizovao je i naziv elekticitet. Gilbert je pomogao da se rasprše mnoga naroda verovanja o magnetizmu, poput onog da dijamant može magnetizovati gvožđe. Veliki doprinos nauci o magnetima i magnetizmu značilo je njegovo otkriće da se Zemlja ponaša kao magnetni štap na čijim su krajevima magnetni polovi.

Literatura[uredi]

  • "The Early History of the Permanent Magnet". Edward Neville Da Costa Andrade, Endeavour, Volume 17, Number 65, January 1958. Contains an excellent description of early methods of producing permanent magnets.
  • "Positive pole n". The Concise Oxford English Dictionary. Catherine Soanes and Angus Stevenson. Oxford University Press, 2004. Oxford Reference Online. Oxford University Press.
  • Wayne M. Saslow, Electricity, Magnetism, and Light, Academic (2002). ISBN 978-0-12-619455-5. Chapter 9 discusses magnets and their magnetic fields using the concept of magnetic poles, but it also gives evidence that magnetic poles do not really exist in ordinary matter. Chapters 10 and 11, following what appears to be a 19th-century approach, use the pole concept to obtain the laws describing the magnetism of electric currents.
  • Edward P. Furlani, Permanent Magnet and Electromechanical Devices:Materials, Analysis and Applications, Academic Press Series in Electromagnetism (2001). ISBN 978-0-12-269951-1.

Vidi još[uredi]

Spoljašnje veze[uredi]