Почему магнит притягивает? Постоянные магниты, их описание и принцип действия.

Магнит содержит в себе миллионы частиц, обладающих крохотной магнитной силой. Эти частицы, выстраиваясь в определенном порядке, создают однонаправленную силу, способную притягивать либо отталкивать некоторые металлы, оказавшиеся в пределах досягаемости магнита или магнитного поля.

Лишь немногие металлы, такие как железо, содержат магнитные частицы. В железе эти частицы легко можно выстроить в нужном порядке, создав, таким образом, магнит. Если вы ударите его молотком, «строй» магнитных частиц нарушится, и железо утратит свою магнитную силу, то есть размагнитится.

Частицы внутри железного магнита
Размагниченные частицы
Гвозди, притянутые к магниту

Как работает магнит на свалке?

Мощные магниты, которые можно включать и выключать, используют на свалках для переноски тяжелых металлических предметов. Эти магниты, именуемые электромагнитами, работают благодаря электрическому току, который, .протекая по проволоке, создает магнитное поле. Это явление называется электромагнетизмом. По такому же принципу устроены многие машины, работающие на предприятиях и в ваших домах.

Чтобы изготовить электромагнит, достаточно обмотать электрический провод вокруг бруска легко намагничивающегося металла, например, железа. При пропускании электрического тока магнетизм металлического бруска и обмотанной вокруг него проволоки соединяется, создавая мощное магнитное поле.

Таким образом, когда оператор работающего на свалке магнита хочет поднять с земли кусок металла, он включает ток. Затем оператор приводит в движение подвешенный гигантский магнит и перемещает груз. Чтобы опустить груз оператор отключает ток, и кусок металла падает на землю.

Как работает электромотор?

Если катушку проволоки поместить внутрь магнитного поля и пропустить через нее электрический ток, то магнитное поле, окружающее катушку, будет притягивать ее, заставляя вращаться. Вращательное движение проволочной катушки может передаваться машине, то есть заводить ее. Такое устройство называется электромотором. Электромоторы применяются во многих приборах, таких, как, к примеру, электрический вентилятор или миксер.

О лечебных свойствах магнитов людям было известно с далекой древности. Представление о воздействии магнитного поля у наших предков формировалось постепенно и основывалось на многочисленных наблюдениях. Первые описания того, что дает магнитотерапия человеку, датированы Х веком, когда лекари применяли магниты для лечения спазмов мышц. Позже их стали использовать и для избавления от других недугов.

Влияние магнитов и магнитного поля на организм человека

Магнит считается одним из самых древних открытий, которое было сделано людьми. В природе он встречается в виде магнитного железняка. С давних времен свойства магнита интересовали людей. Его способность вызывать притяжение и отталкивание заставила даже самые древние цивилизации обратить на эту горную породу особое внимание как на уникальное природное творение. То, что население нашей планеты существует в магнитном поле и подвержено его воздействию, а также тот факт, что сама Земля является гигантским магнитом, было известно давно. Многие специалисты полагают, что магнитное поле Земли имеет исключительно благотворное влияние на здоровье всех живых существ на планете, другие же придерживаются иного мнения. Обратимся к истории и посмотрим, как формировалось представление о воздействии магнитного поля.

Магнетизм получил свое название от города Магнесиина-Меандре, расположенного на территории современной Турции, где и были впервые обнаружены залежи магнитного железняка - камня, обладающего уникальными свойствами притягивать железо.

Еще до нашей эры люди имели представление об уникальной энергии магнита и магнитного поля: не было ни одной цивилизации, в которой магниты не применялись бы в какой-либо форме для улучшения здоровья человека.

Одним из первых предметов для практического применения магнита стал компас. Были выявлены свойства простого продолговатого кусочка магнитного железа, подвешенного на нитке или прикрепленного к пробке, находящейся в воде. При этом эксперименте выяснилось, что такой предмет всегда располагается особым образом: один его конец показывает на север, а второй - на юг. Компас был изобретен в Китае около 1000 года до н. э., а в Европе стал известен только с XII века. Без такого простейшего, но в то же время уникального навигационного магнитного прибора не было бы великих географических открытий XV-XVII веков.

В Индии существовало поверье, что от положения голов супругов во время зачатия зависит пол будущего ребенка. Если головы расположены на север, то родится девочка, если на юг, то на свет появится мальчик.

Тибетские монахи, зная о влиянии магнита на человека, прикладывали магниты к голове для улучшения концентрации внимания и повышения способности к обучению.

Существует множество других документальных подтверждений использования магнита в Древней Индии и арабских странах.

Интерес к влиянию магнитных полей на человеческий организм появился сразу после открытия этого уникального явления, и люди начали приписывать магниту самые удивительные свойства. Ходило поверье, что мелко истолченный «магнитный камень» является отличным слабительным средством.

Кроме того, описывались такие свойства магнита, как способность вылечивать от водянки и безумия, останавливать различные виды кровотечений. Во многих документах, дошедших до наших дней, рекомендации даются часто противоречивые. Например, по мнению одних лекарей, влияние магнита организм сравнимо с воздействием яда, по мнению других же он должен, наоборот, использоваться в качестве противоядия.

Неодимовый магнит: лечебные свойства и влияние на здоровье человека

Наибольшее влияние на человека приписывают неодимовым магнитам: они имеют химическую формулу NdFeB (неодим - железо - бор).

Одним из преимуществ таких камней считается способность совмещения небольших размеров и сильного воздействия магнитного поля. Например, неодимовый магнит, обладающий силой в 200 гаусс, весит примерно 1 грамм, а обычный железный магнит, имеющий ту же самую силу, весит 10 граммов.

У неодимовых магнитов есть еще одно достоинство: они довольно устойчивы и могут сохранять свои магнитные свойства в течение многих сотен лет. Сила поля таких камней уменьшается примерно на 1% за 100 лет.

Вокруг каждого камня есть магнитное поле, которое характеризуется магнитной индукцией, измеряемой в гаусс. По индукции можно определить силу магнитного поля. Очень часто силу магнитного поля измеряют в теслах (1 Тесла = 10000 гаусс).

Лечебные свойства неодимовых магнитов заключаются в улучшении кровообращения, стабилизации давления, препятствии в возникновении мигреней.

Что дает магнитотерапия и как она действует на организм

История магнитотерапии как метода использования целебных свойств магнитов в лечебных целях началась около 2000 лет назад. В Древнем Китае магнитотерапия упоминается даже в медицинском трактате императора Хуанди. В Древнем Китае принято было считать, что здоровье человека во многом зависит от циркуляции в организме внутренней энергии Ци, образующейся от двух противоположных начал - инь и ян. При нарушении равновесия внутренней энергии возникало заболевание, которое можно было излечить путем прикладывания магнитных камней к определенным точкам тела.

Что касается непосредственно магнитотерапии, то сохранились многие документы периода Древнего Египта, предоставляющие прямые доказательства использования данного метода для восстановления здоровья человека. Одна из легенд того времени рассказывает о неземной красоте и здоровье Клеопатры, которыми она обладала благодаря постоянному ношению магнитной ленты на голове.

Настоящий прорыв в магнитотерапии случился в Древнем Риме. В известной поэме Тита Лукреция Кара «О природе вещей», написанной еще в I веке до н. э., говорится: «Также бывает, что попеременно порода железа может от камня отскакивать или к нему привлекаться».

И Гиппократом, и Аристотелем были описаны уникальные терапевтические свойства магнитной руды, а римским медиком, хирургом и философом Галеном выявлены обезболивающие свойства магнитных предметов.

В конце X века один персидский ученый подробно описал влияние магнита на организм человека: он уверял, что магнитотерапию можно применять при спазме мышц и многочисленных воспалениях. Есть документальные свидетельства, которые описывают использование магнитов для увеличения мышечной силы, прочности костей, уменьшения болей в суставах и улучшения работоспособности мочеполовой системы.

В конце XV - начале XVI веков некоторые европейские ученые начинают изучение магнитотерапии как науки и ее применение в лечебных целях. Даже придворный врач английской королевы Елизаветы I, которая страдала артритом, использовал для лечения магниты.

В 1530 году известный швейцарский доктор Парацельс, изучив, как действует магнитотерапия, опубликовал несколько документов, в которых содержались доказательства эффективности воздействия магнитного поля. Он охарактеризовал магнит словами «король всех тайн» и начал использовать различные полюсы магнита с целью достижения определенных результатов в лечении. Хотя доктору ничего не было известно о китайском представлении об энергии Ци, он точно так же полагал, что природная сила (археус) способна наделять человека энергией.

Парацельс был уверен в том, что влияние магнита на здоровье человека настолько высоко, что придает ему дополнительную энергию. К тому же он отмечал способность археуса стимулировать процесс самоизлечения. Абсолютно все воспаления и многочисленные заболевания, по его мнению, намного лучше поддаются лечению магнитом, чем при использовании обычных медицинских средств. Парацельс на практике применял магниты в борьбе с эпилепсией, кровотечениями и расстройством пищеварения.

Как влияет магнитотерапия на организм и что она лечит

В конце XVIII века магнит начал широко использоваться для избавления от различных заболеваний. Продолжил исследования того, как магнитотерапия влияет на организм, известный австрийский доктор Франц Антон Месмер. Сначала в Вене, а позже и в Париже он довольно успешно лечил с помощью магнита многие заболевания. Он настолько проникся вопросом воздействия магнитного поля на человеческое здоровье, что защитил диссертацию, которая позднее была взята за основу исследований и развития учения о магнитотерапии в западной культуре.

Полагаясь на свой опыт, Месмер сделал два фундаментальных вывода, Первый заключался в том, что тело человека опоясывает магнитное поле, такое влияние он назвал «животным магнетизмом». Сами уникальные магниты, воздействующие на человека, он считал проводниками этого «животного магнетизма». Второй вывод основывался на том, что планеты имеют большое влияние на организм человека.

Великий композитор Моцарт был настолько поражен и восхищен успехами Месмера в медицине, что в своей опере «Cosi fan tutte» («Так поступают все») воспел эту уникальную особенность действия магнита («Это магнит, камень Месмера, из Германии пришедший, во Франции прославившийся »).

Также в Великобритании члены Королевского медицинского общества, в котором проводились исследования в области применения магнитного поля, открыли для себя тот факт, что магниты можно эффективно применять в борьбе со многими заболеваниями нервной системы.

В конце 1770-х годов французский аббат Ленобль рассказал о том, что лечит магнитотерапия, выступая на собрании Королевского медицинского общества. Он доложил о своих наблюдениях в области магнетизма и рекомендовал использование магнитов с учетом места применения. Он же стал инициатором массового создания магнитных браслетов и различного рода украшений из этого материала для выздоровления. В своих трудах он подробно рассматривал успешные результаты лечения зубной боли, артритов и других заболеваний, перенапряжения.

Для чего нужна магнитотерапия и чем она полезна

После Гражданской войны в США (1861-1865) магнитотерапия стала популярна не меньше, чем в обращались к данному способу лечения из-за того, что условия жизни были далеко Европе. Особенно заметное развитие она приобрела на Среднем Западе. В основном люди не лучшими, не хватало профессиональных врачей, отчего и приходилось заниматься самолечением. В то время производилось и продавалось огромное количество различных магнитных средств, обладающих обезболивающим эффектом. Во многих объявлениях упоминалось об уникальных свойствах магнитных лечебных средств. У женщин наибольшей популярностью пользовались магнитные украшения, а мужчины предпочитали стельки и ремни.

В XIX веке во многих статьях и книгах описывалось, для чего нужна магнитотерапия, и какова её роль в лечении многих заболеваний. Например, в докладе знаменитой французской больницы Сальпетриер говорилось, что магнитные поля обладают свойством повышения «электрического сопротивления в двигательных нервах» и поэтому очень полезны в борьбе с гемипарезом (односторонним параличом).

В XX веке свойства магнита начали широко применяться как в науке (при создании различной техники), так и в обыденной жизни. Постоянные магниты и электромагниты расположены в генераторах, производящих ток, и в электромоторах, которые его потребляют. Многие транспортные средства использовали силу магнетизма: автомобиль, троллейбус, тепловоз, самолет. Магниты являются неотъемлемой частью многих научных приборов.

В Японии влияние магнитов на здоровье стало предметом многочисленных дискуссий и пристальных исследований. Огромную популярность в этой стране приобрели так называемые магнитные кровати, которые используются японцами для снятия стресса и заряжения организма «энергией». По мнению японских специалистов, магниты хорошо помогают при переутомлении, остеохондрозе, мигрени и других заболеваниях.

Запад позаимствовал традиции Японии. Методы по использованию магнитотерапии нашли много приверженцев среди европейских врачей, физиотерапевтов и спортсменов. Кроме того, учитывая, чем полезна магнитотерапия, этот метод получил поддержку у многих американских специалистов в области физиотерапии, например у ведущего невролога Уильяма Фил пота из штата Оклахома. Доктор Фил пот считает, что воздействие отрицательного магнитного поля на тело стимулирует выработку мелатонина - гормона сна - и тем самым делает его более спокойным.

Некоторые американские спортсмены отмечают положительное влияние магнитного поля на поврежденные диски позвоночника после травм, а также значительное уменьшение болей.

Многочисленные медицинские эксперименты, проведенные в университетах США, показали, что появление болезней суставов происходит из-за недостаточного кровообращения и нарушения деятельности нервной системы. Если в клетки не поступают питательные вещества в нужном количестве, то это может привести к развитию хронического заболевания.

Чем помогает магнитотерапия: новые эксперименты

Первым в современной медицине ответ на вопрос «чем помогает магнитотерапия» дал в 1976 году известный японский врач Никагава. Он ввел понятие «синдром дефицита магнитного поля». После проведения ряда исследований были описаны следующие симптомы данного синдрома: общая слабость, повышенная утомляемость, снижение работоспособности, нарушение сна, мигрень, боли в суставах и позвоночнике, изменения в работе пишеварительной и сердечно-сосудистой системы (гипертония или гипотония), изменения на коже, гинекологические дисфункции. Соответственно, применение магнитотерапии позволяет нормализовать все эти состояния.

Безусловно, недостаток магнитного поля не становится единственной причиной перечисленных заболеваний, но он составляет большую часть этиологии данных процессов.

Многие ученые продолжали ставить новые эксперименты с магнитными полями. Пожалуй, самым популярным из них стал эксперимент с ослабленным внешним магнитным полем или его отсутствием. При этом необходимо было доказать негативное влияние такой ситуации на организм человека.

Одним из первых ученых, который поставил подобный эксперимент, был канадский исследователь Ян Крейн. Он рассматривал ряд организмов (бактерий, животных, птиц), которые находились в специальной камере с магнитным полем. Оно было значительно меньше поля Земли. После того как бактерии провели трое суток в таких условиях, их способность к размножению уменьшилась в 15 раз, намного хуже стала проявляться нейромоторная активность у птиц, у мышей стали наблюдаться серьезные изменения в обменных процессах. Если пребывание в условиях ослабленного магнитного поля было более длительным, то в тканях живых организмов возникали необратимые изменения.

Подобный эксперимент был осуществлен и группой российских ученых под руководством Льва Непомнящих: в камеру, закрытую от магнитного поля Земли специальным экраном, были помещены мыши.

Спустя сутки у них стало наблюдаться разложение тканей. Детеныши зверьков появлялись на свет лысыми, и впоследствии у них развились многие заболевания.

На сегодняшний день известно большое количество подобных экспериментов, и везде наблюдаются схожие результаты: снижение или отсутствие естественного магнитного поля способствует серьезному и быстрому ухудшению здоровья у всех подвергавшихся исследованиям организмов. Также сейчас активно применяются многочисленные типы природных магнитов, которые формируются естественным образом из вулканической лавы, содержащей железо и атмосферный азот. Такие магниты были в ходу еще тысячи лет назад.

Еще в древние времена люди обнаружили уникальные свойства определенных камней - притягивание металла. В наше время мы часто сталкиваемся с предметами, которые обладают этими качествами. Что такое магнит? В чем его сила? Об этом мы расскажем в этой статье.

Примером временного магнита являются скрепки, кнопки, гвозди, нож и другие предметы обихода, изготовленные из железа. Их сила в том, что они притягиваются к постоянному магниту, а при исчезновении магнитного поля, теряют свое свойство.

Полем электромагнита можно управлять с помощью электрического тока. Как это происходит ? Провод, витками намотанный на железный сердечник, при подаче и изменении величины тока меняет силу магнитного поля и его полярность.

Типы постоянных магнитов

Ферритовые магниты являются самыми известными и активно используемыми в быту. Этот материал черного цвета может использоваться в качестве крепежей различных предметов, например, для плакатов, для настенных досок, используемых в офисе или школе. Они не теряют своих свойств притяжения при температуре не ниже 250 о С.

Альнико - магнит, состоящий из сплава алюминия, никеля и кобальта. Это дало ему такое название. Очень устойчив к высоким температурам и может применяться при 550 о С. Материал отличается легкостью, но полностью теряет свои свойства, попадая под действие более сильного магнитного поля. Используется в основном в научной отрасли.

Самариевые магнитные сплавы - это материал с высокими показателями. Надежность его свойств позволяет использовать материал в военных разработках. Он устойчив к агрессивной среде, высокой температуре, окислению и коррозии.

Что такое неодимовый магнит? Это самый популярный сплав железа, бора и неодима. Его еще называют супермагнитом, так как он имеет мощнейшее магнитное поле с высокой коэрцитивной силой. Соблюдая определенные условия во время эксплуатации, неодимовый магнит способен сохранить свои свойства на протяжении 100 лет.

Использование неодимовых магнитов

Стоит подробно рассмотреть, что такое неодимовый магнит? Это материал, который способен фиксировать потребление воды, электричества и газа в счетчиках, да и не только. Этот вид магнита относится к постоянным и редкоземельным материалам. Он устойчив перед полей других сплавов и не подвержен размагничиванию.

Изделия из неодима используют в медицинских и промышленных отраслях. Также в бытовых условиях их применяют для крепления портьер, элементов декора, сувениров. Они применяются в поисковых приборах и в электронике.

Для продления срока службы магниты такого типа покрывают цинком или никелем. В первом случае напыление более надежное, так как устойчиво к агрессивным средствам и выдерживает температуру выше 100 о С. Сила магнита зависит от его формы, размера и количества неодима, входящего в состав сплава.

Применение ферритовых магнитов

Ферриты считаются самыми популярными магнитами среди постоянных видов. Благодаря стронцию, входящему в состав, материал не поддается коррозии. Так что это такое - ферритовый магнит? Где он применяется? Этот сплав довольно хрупок. Поэтому его еще называют керамическим. Применяется ферритовый магнит в автомобилестроении и промышленности. Используется в различной технике и электроприборах, а также бытовых установках, генераторах, системах акустики. При производстве автомобилей магниты используют в системах охлаждения, стеклоподъемниках и вентиляторах.

Назначение феррита - защитить технику от внешних помех и не допустить порчи сигнала, получаемого по кабелю. Благодаря этому используют при производстве навигаторов, мониторов, принтеров и другого оборудования, где важно получить чистый сигнал или изображение.

Магнитотерапия

Нередко применяется процедура называется магнитотерапия и проводится в лечебных целях. Действие этого метода заключается в том, чтобы повлиять на организм пациента с помощью магнитных полей, находящихся под низкочастотным переменным или постоянным током. Этот метод лечения помогает избавиться от многих заболеваний, снять боли, укрепить иммунную систему, улучшить кровоток.

Считается, что болезни порождаются нарушением магнитного поля человека. Благодаря физиотерапии организм приходит в норму и общее состояние улучшается.

Из данной статьи вы узнали, что такое магнит, а также изучили его свойства и сферы применения.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

По иному дело обстоит в магнитах, атомные магнитные поля которых выстраиваются в упорядоченные области, называющиеся доменами. Каждая такая область имеет северный и южный полюс. Направление и интенсивность магнитного поля характеризуется так называемыми силовыми линиями {на рисунке показаны зеленым цветом), которые выходят из северного полюса магнита и входят в южный. Чем гуще силовые линии, тем концентрированнее магнетизм. Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками. Хотя ферромагнетики и не являются естественными магнитами, их атомы перестраиваются в присутствии магнита таким образом, что у ферромагнитных тел появляются магнитные полюса.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

1. Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется.
2. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии).
3. Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнит

Магниты, такие, как игрушки, прилепленные к вашему домашнему холодильнику, или подковы, которые вам показывали в школе, имеют несколько необычных черт. Прежде всего, магниты, притягиваются к железным и стальным предметам, например к двери холодильника. 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 и электрический ток

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.

Материалы по теме:

Почему кошки любят спать на людях?

Движение электронов и магнитное поле

Движение электронов внутри каждого атома создает вокруг него крошечное магнитное поле. Движущийся по орбите электрон образует вихреобразное магнитное поле. Но большая часть магнитного поля создается не движением электрона по орбите вокруг ядра, а движением атома вокруг своей оси, так называемым спином электрона. Спин характеризует вращение электрона вокруг оси, как движение планеты вокруг своей оси.

Почему материалы магнитятся и не магнитятся

В большинстве материалов, таких, как пластмассы, магнитные поля отдельных атомов ориентированы беспорядочно и взаимно гасят друг друга. Но в таких материалах, как железо, атомы можно сориентировать так, что их магнитные поля сложатся, поэтому кусок стали намагничивается. Атомы в материалах соединены в группы, которые называются магнитными доменами. Магнитные поля одного отдельного домена сориентированы в одну сторону. То есть каждый домен - это маленький магнитик.