Question

wykorzystanie właściwości pola magnetycznego w technice PROSZE!!! Wiecie piszcie

Answer 1

Materiały magnetyczne zajmują dzisiaj niezwykle ważną pozycję w wielu dziedzinach życia, decydujących o istnieniu współczesnej cywilizacji i jej dalszym rozwoju. Świadczy o tym ich sprzedaż na świecie porównywalna ze sprzedażą materiałów i przyrządów półprzewodnikowych, które, jak słusznie się uważa, zrewolucjonizowały postęp techniczny (począwszy od tranzystora po współczesne mikroprocesory). Trudno byłoby znaleźć obszar ludzkiej aktywności technicznej, w której materiały magnetyczne nie znalazły zastosowania. Są one podstawą wytwarzania i dystrybucji energii elektrycznej, gromadzenia i przetwarzania informacji oraz najszerzej rozumianej telekomunikacji - telefonii, radiofonii i telewizji. Oprócz tych głównych obszarów zastosowań, są wykorzystywane praktycznie we wszystkich innych gałęziach przemysłu, w wielu urządzeniach i przyrządach, na przykład silnikach elektrycznych. Powszechnie znanym przykładem zastosowania tych materiałów, skądinąd dość prymitywnym, są zamki magnetyczne stosowane w meblach i lodówkach. Z kolei, do najbardziej spektakularnych można zaliczyć najnowocześniejsze idee w kolejnictwie, w których wykorzystuje się w konstrukcji pojazdów szynowych poduszkę magnetyczną (działającą podobnie jak poduszka powietrzna w szybkich statkach lewitujących nad powierzchnią wody), dzięki której osiągają one rekordowe prędkości rzędu 700 km/godz. Materiały magnetyczne, w najbardziej ogólny sposób, można podzielić na dwie grupy: pierwszą, charakteryzującą się tzw. "miękkimi" właściwościami magnetycznymi, i drugą, której właściwości określa się jako "twarde". Do "miękkich" zalicza się te, które można łatwo magnesować (zmieniać ich indukcję) polami magnetycznymi o bardzo małych natężeniach. "Twarde" to takie, które wymagają silnych pól do ich magnesowania, a po namagnesowaniu same wytwarzają pole magnetyczne (powszechnie znane magnesy trwałe). Procesy magnesowania są nieliniowe z samej ich natury. Typowy przebieg charakterystyki magnesowania materiału, zwanej pętlą histerezy magnetycznej, przedstawia ryc. 1. Zależnie od wartości natężenia pola koercji, dany materiał kwalifikuje się jako "miękki" bądź "twardy". Obydwie grupy obejmują bardzo różnorodne materiały magnetyczne, zróżnicowane pod względem składu chemicznego i sposobu ich wytwarzania, struktury oraz geometrii (objętościowe, cienkowarstwowe lub wielowarstwowe). W konsekwencji charakteryzują się bardzo zróżnicowanymi właściwościami przydatnymi dla określonych zastosowań. Wobec tej różnorodności, nie sposób przedstawić w jednym artykule wszystkich, bardzo dziś licznych, materiałów magnetycznych najnowszych generacji. Dlatego ograniczymy się jedynie do materiałów objętościowych, amorficznych oraz nanokrystalicznych, Pierwszym poznanym materiałem magnetycznym była ruda żelaza (magnetyt, Fe3O4). Aczkolwiek pisma greckiego filozofa Talesa podają, że minerał ten był znany w Europie już w starożytności (wg nich nazwa wywodzi się od nazwy greckiej prowincji Magnezji), to jednak odkrycie magnetytu, jak również obserwacje jego wówczas dziwnych i niezrozumiałych zachowań należy przypisać Chińczykom już 4000 lat przed narodzeniem Chrystusa. Ten najwcześniej znany materiał magnetyczny już kilkadziesiąt wieków temu wykorzystano w Chinach do konstrukcji kompasu. Wiele stuleci później William Gilbert (1544-1603) doszedł do przekonania, że Ziemia jest olbrzymim magnesem i dopiero wówczas uświadomiono sobie, że działanie kompasu jest efektem oddziaływań magnetycznych. Zasada działania współcześnie używanych kompasów niczym nie różni się od tych sprzed pięciu tysiącleci. Wówczas igła magnetyczna miała formę małej łyżeczki z magnetytu spoczywającej na podstawce z drzewa korkowego (małe tarcie), której rączka wskazywała południe. Przypuszcza się, że podobnym kompasem posługiwali się również wikingowie i Krzysztof Kolumb, choć prawdopodobnie skonstruowano go w Europie (pierwsze doniesienie o kompasie w literaturze europejskiej pochodzi z początku XIII wieku i jego autorstwo przypisuje się Anglikowi Aleksandrowi Neckmanowi). O tym, że magnetyt wpływa na żelazo i udziela mu właściwości magnetycznych, wzmiankował już Sokrates. Tak więc odkrycie zjawiska magnetyzmu trwałego i indukowanego można uważać za jedno z najwcześniejszych osiągnięć naukowych ludzkości. Współczesna wiedza o magnetyzmie datuje się dopiero od początku XIX wieku, kiedy to dokonano znaczących odkryć w tej dziedzinie. W 1820 roku duński fizyk Hans Christian Orsted zauważył, że prąd elektryczny, płynący przez przewód, oddziałuje na magnes położony w jego pobliżu. André Marie Ampère, fizyk i matematyk francuski żyjący w latach 1775-1836, opierając się na tym odkryciu, sformułował prawo określające siły magnetyczne między prądami elektrycznymi. Z kolei fizyk i chemik angielski Michael Faraday odkrył w roku 1831 zjawisko indukcji magnetycznej (właściwość materiałów magnetycznych), wprowadzając jednocześnie pojęcie pola magnetycznego jako odrębnej wielkości fizycznej. Wiedziony intuicją badacza, oczekującego występowania symetrii w zjawiskach fizycznych, przewidział również istnienie efektu odwrotnego do zaobserwowanego przez Ampère'a, a mianowicie wpływu pola magnetycznego na prąd elektryczny, dzięki czemu stało się możliwe wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą prądnic.