Действие магнитом: Способы разделения смесей | Химия

Способы разделения смесей | Химия

Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.

Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.

Отстаивание

Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.

Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.

Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):

На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.

Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:

Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.

Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):

Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).

Центрифугирование

Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.

Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.

Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.

С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.

Фильтрование

Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.

Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.

Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:

При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.

Действие магнитом

С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.

Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:

Выпаривание. Кристаллизация

Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.

Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.

Дистилляция (перегонка)

Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.

Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:

Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.

МАГНИТЫ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Содержание статьи

МАГНИТЫ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА. Простейшие проявления магнетизма известны очень давно и знакомы большинству из нас. Однако объяснить эти, казалось бы, простые явления на основе фундаментальных принципов физики удалось лишь сравнительно недавно.

Существуют 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.

Магнитные полюса и магнитное поле.

Магнитные свойства стержневого магнита наиболее заметны вблизи его концов. Если такой магнит подвесить за среднюю часть так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, то он займет положение, примерно соответствующее направлению с севера на юг. Конец стержня, указывающий на север, называют северным полюсом, а противоположный конец – южным полюсом. Разноименные полюса двух магнитов притягиваются друг к другу, а одноименные взаимно отталкиваются.

Если к одному из полюсов магнита приблизить брусок ненамагниченного железа, то последний временно намагнитится. При этом ближний к полюсу магнита полюс намагниченного бруска будет противоположным по наименованию, а дальний – одноименным. Притяжением между полюсом магнита и индуцированным им в бруске противоположным полюсом и объясняется действие магнита. Некоторые материалы (например, сталь) сами становятся слабыми постоянными магнитами после того, как побывают около постоянного магнита или электромагнита. Стальной стержень можно намагнитить, просто проведя по его торцу концом стержневого постоянного магнита.

Итак, магнит притягивает другие магниты и предметы из магнитных материалов, не находясь в соприкосновении с ними. Такое действие на расстоянии объясняется существованием в пространстве вокруг магнита магнитного поля. Некоторое представление об интенсивности и направлении этого магнитного поля можно получить, насыпав на лист картона или стекла, положенный на магнит, железные опилки. Опилки выстроятся цепочками в направлении поля, а густота линий из опилок будет соответствовать интенсивности этого поля. (Гуще всего они у концов магнита, где интенсивность магнитного поля наибольшая.)

М.Фарадей (1791–1867) ввел для магнитов понятие замкнутых линий индукции. Линии индукции выходят в окружающее пространство из магнита у его северного полюса, входят в магнит у южного полюса и проходят внутри материала магнита от южного полюса обратно к северному, образуя замкнутую петлю. Полное число линий индукции, выходящих из магнита, называется магнитным потоком. Плотность магнитного потока, или магнитная индукция (В), равна числу линий индукции, проходящих по нормали через элементарную площадку единичной величины.

Магнитной индукцией определяется сила, с которой магнитное поле действует на находящийся в нем проводник с током. Если проводник, по которому проходит ток I, расположен перпендикулярно линиям индукции, то по закону Ампера сила F, действующая на проводник, перпендикулярна и полю, и проводнику и пропорциональна магнитной индукции, силе тока и длине проводника. Таким образом, для магнитной индукции B можно написать выражение

где F – сила в ньютонах, I – ток в амперах, l – длина в метрах. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл) (см. также ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ).

Гальванометр.

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. Вращающий момент, а следовательно, и отклонение катушки пропорциональны току и полной магнитной индукции в воздушном зазоре, так что шкала прибора при небольших отклонениях катушки почти линейна.

Намагничивающая сила и напряженность магнитного поля.

Далее следует ввести еще одну величину, характеризующую магнитное действие электрического тока. Предположим, что ток проходит по проводу длинной катушки, внутри которой расположен намагничиваемый материал. Намагничивающей силой называется произведение электрического тока в катушке на число ее витков (эта сила измеряется в амперах, так как число витков – величина безразмерная). Напряженность магнитного поля Н равна намагничивающей силе, приходящейся на единицу длины катушки. Таким образом, величина Н измеряется в амперах на метр; ею определяется намагниченность, приобретаемая материалом внутри катушки.

В вакууме магнитная индукция B пропорциональна напряженности магнитного поля Н:

где m0 – т.н. магнитная постоянная, имеющая универсальное значение 4pЧ10^–7 Гн/м. Во многих материалах величина B приблизительно пропорциональна Н. Однако в ферромагнитных материалах соотношение между B и Н несколько сложнее (о чем будет сказано ниже).

На рис. 1 изображен простой электромагнит, предназначенный для захвата грузов. Источником энергии служит аккумуляторная батарея постоянного тока. На рисунке показаны также силовые линии поля электромагнита, которые можно выявить обычным методом железных опилок.

Крупные электромагниты с железными сердечниками и очень большим числом ампер-витков, работающие в непрерывном режиме, обладают большой намагничивающей силой. Они создают магнитную индукцию до 6 Тл в промежутке между полюсами; эта индукция ограничивается лишь механическими напряжениями, нагреванием катушек и магнитным насыщением сердечника. Ряд гигантских электромагнитов (без сердечника) с водяным охлаждением, а также установок для создания импульсных магнитных полей был сконструирован П.Л.Капицей (1894–1984) в Кембридже и в Институте физических проблем АН СССР и Ф.Биттером (1902–1967) в Массачусетском технологическом институте. На таких магнитах удавалось достичь индукции до 50 Тл. Сравнительно небольшой электромагнит, создающий поля до 6,2 Тл, потребляющий электрическую мощность 15 кВт и охлаждаемый жидким водородом, был разработан в Лосаламосской национальной лаборатории. Подобные поля получают при криогенных температурах.

Магнитная проницаемость и ее роль в магнетизме.

Магнитная проницаемость m – это величина, характеризующая магнитные свойства материала. Ферромагнитные металлы Fe, Ni, Co и их сплавы обладают очень высокими максимальными проницаемостями – от 5000 (для Fe) до 800 000 (для супермаллоя). В таких материалах при сравнительно малых напряженностях поля H возникают большие индукции B, но связь между этими величинами, вообще говоря, нелинейна из-за явлений насыщения и гистерезиса, о которых говорится ниже. Ферромагнитные материалы сильно притягиваются магнитами. Они теряют свои магнитные свойства при температурах выше точки Кюри (770° С для Fe, 358° С для Ni, 1120° С для Co) и ведут себя как парамагнетики, для которых индукция B вплоть до очень высоких значений напряженности H пропорциональна ей – в точности так же, как это имеет место в вакууме. Многие элементы и соединения являются парамагнитными при всех температурах. Парамагнитные вещества характеризуются тем, что намагничиваются во внешнем магнитном поле; если же это поле выключить, парамагнетики возвращаются в ненамагниченное состояние. Намагниченность в ферромагнетиках сохраняется и после выключения внешнего поля.

На рис. 2 представлена типичная петля гистерезиса для магнитно-твердого (с большими потерями) ферромагнитного материала. Она характеризует неоднозначную зависимость намагниченности магнитоупорядоченного материала от напряженности намагничивающего поля. С увеличением напряженности магнитного поля от исходной (нулевой) точки (1) намагничивание идет по штриховой линии 1–2, причем величина m существенно изменяется по мере того, как возрастает намагниченность образца. В точке 2 достигается насыщение, т.е. при дальнейшем увеличении напряженности намагниченность больше не увеличивается. Если теперь постепенно уменьшать величину H до нуля, то кривая B(H) уже не следует по прежнему пути, а проходит через точку 3, обнаруживая как бы «память» материала о «прошлой истории», откуда и название «гистерезис». Очевидно, что при этом сохраняется некоторая остаточная намагниченность (отрезок 1–3). После изменения направления намагничивающего поля на обратное кривая В (Н) проходит точку 4, причем отрезок (1)–(4) соответствует коэрцитивной силе, препятствующей размагничиванию. Дальнейший рост значений (-H) приводит кривую гистерезиса в третий квадрант – участок 4–5. Следующее за этим уменьшение величины (-H) до нуля и затем возрастание положительных значений H приведет к замыканию петли гистерезиса через точки 6, 7 и 2.

Магнитно-твердые материалы характеризуются широкой петлей гистерезиса, охватывающей значительную площадь на диаграмме и потому соответствующей большим значениям остаточной намагниченности (магнитной индукции) и коэрцитивной силы. Узкая петля гистерезиса (рис. 3) характерна для магнитно-мягких материалов – таких, как мягкая сталь и специальные сплавы с большой магнитной проницаемостью. Такие сплавы и были созданы с целью снижения обусловленных гистерезисом энергетических потерь. Большинство подобных специальных сплавов, как и ферриты, обладают высоким электрическим сопротивлением, благодаря чему уменьшаются не только магнитные потери, но и электрические, обусловленные вихревыми токами.

Магнитные материалы с высокой проницаемостью изготовляются путем отжига, осуществляемого выдерживанием при температуре около 1000° С, с последующим отпуском (постепенным охлаждением) до комнатной температуры. При этом очень существенны предварительная механическая и термическая обработка, а также отсутствие в образце примесей. Для сердечников трансформаторов в начале 20 в. были разработаны кремнистые стали, величина m которых возрастала с увеличением содержания кремния. Между 1915 и 1920 появились пермаллои (сплавы Ni с Fe) с характерной для них узкой и почти прямоугольной петлей гистерезиса. Особенно высокими значениями магнитной проницаемости m при малых значениях H отличаются сплавы гиперник (50% Ni, 50% Fe) и му-металл (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), тогда как в перминваре (45% Ni, 30% Fe, 25% Co) величина m практически постоянна в широких пределах изменения напряженности поля. Среди современных магнитных материалов следует упомянуть супермаллой – сплав с наивысшей магнитной проницаемостью (в его состав входит 79% Ni, 15% Fe и 5% Mo).

Теории магнетизма.

Впервые догадка о том, что магнитные явления в конечном счете сводятся к электрическим, возникла у Ампера в 1825, когда он высказал идею замкнутых внутренних микротоков, циркулирующих в каждом атоме магнита. Однако без какого-либо опытного подтверждения наличия в веществе таких токов (электрон был открыт Дж.Томсоном лишь в 1897, а описание структуры атома было дано Резерфордом и Бором в 1913) эта теория «увяла». В 1852 В.Вебер высказал предположение, что каждый атом магнитного вещества представляет собой крошечный магнит, или магнитный диполь, так что полная намагниченность вещества достигается, когда все отдельные атомные магниты оказываются выстроенными в определенном порядке (рис. 4,б). Вебер полагал, что сохранять свое упорядочение вопреки возмущающему влиянию тепловых колебаний этим элементарным магнитам помогает молекулярное или атомное «трение». Его теория смогла объяснить намагничивание тел при соприкосновении с магнитом, а также их размагничивание при ударе или нагреве; наконец, объяснялось и «размножение» магнитов при разрезании намагниченной иглы или магнитного стержня на части. И все же эта теория не объясняла ни происхождения самих элементарных магнитов, ни явлений насыщения и гистерезиса. Теория Вебера была усовершенствована в 1890 Дж.Эвингом, заменившим его гипотезу атомного трения идеей межатомных ограничивающих сил, помогающих поддерживать упорядочение элементарных диполей, которые составляют постоянный магнит.

Подход к проблеме, предложенный когда-то Ампером, получил вторую жизнь в 1905, когда П.Ланжевен объяснил поведение парамагнитных материалов, приписав каждому атому внутренний нескомпенсированный электронный ток. Согласно Ланжевену, именно эти токи образуют крошечные магниты, хаотически ориентированные, когда внешнее поле отсутствует, но приобретающие упорядоченную ориентацию после его приложения. При этом приближение к полной упорядоченности соответствует насыщению намагниченности. Кроме того, Ланжевен ввел понятие магнитного момента, равного для отдельного атомного магнита произведению «магнитного заряда» полюса на расстояние между полюсами. Таким образом, слабый магнетизм парамагнитных материалов обусловлен суммарным магнитным моментом, создаваемым нескомпенсированными электронными токами.

В 1907 П.Вейс ввел понятие «домена», ставшее важным вкладом в современную теорию магнетизма. Вейс представлял домены в виде небольших «колоний» атомов, в пределах которых магнитные моменты всех атомов в силу каких-то причин вынуждены сохранять одинаковую ориентацию, так что каждый домен намагничен до насыщения. Отдельный домен может иметь линейные размеры порядка 0,01 мм и соответственно объем порядка 10^–6 мм³. Домены разделены так называемыми блоховскими стенками, толщина которых не превышает 1000 атомных размеров. «Стенка» и два противоположно ориентированных домена схематически изображены на рис. 5. Такие стенки представляют собой «переходные слои», в которых происходит изменение направления намагниченности доменов.

В общем случае на кривой первоначального намагничивания можно выделить три участка (рис. 6). На начальном участке стенка под действием внешнего поля движется сквозь толщу вещества, пока не встретит дефект кристаллической решетки, который ее останавливает. Увеличив напряженность поля, можно заставить стенку двигаться дальше, через средний участок между штриховыми линиями. Если после этого напряженность поля вновь уменьшить до нуля, то стенки уже не вернутся в исходное положение, так что образец останется частично намагниченным. Этим объясняется гистерезис магнита. На конечном участке кривой процесс завершается насыщением намагниченности образца за счет упорядочения намагниченности внутри последних неупорядоченных доменов. Такой процесс почти полностью обратим. Магнитную твердость проявляют те материалы, у которых атомная решетка содержит много дефектов, препятствующих движению междоменных стенок. Этого можно достичь механической и термической обработкой, например путем сжатия и последующего спекания порошкообразного материала. В сплавах алнико и их аналогах тот же результат достигается путем сплавления металлов в сложную структуру.

Кроме парамагнитных и ферромагнитных материалов, существуют материалы с так называемыми антиферромагнитными и ферримагнитными свойствами. Различие между этими видами магнетизма поясняется на рис. 7. Исходя из представления о доменах, парамагнетизм можно рассматривать как явление, обусловленное наличием в материале небольших групп магнитных диполей, в которых отдельные диполи очень слабо взаимодействуют друг с другом (или вообще не взаимодействуют) и потому в отсутствие внешнего поля принимают лишь случайные ориентации (рис. 7,а). В ферромагнитных же материалах в пределах каждого домена существует сильное взаимодействие между отдельными диполями, приводящее к их упорядоченному параллельному выстраиванию (рис. 7,б). В антиферромагнитных материалах, напротив, взаимодействие между отдельными диполями приводит к их антипараллельному упорядоченному выстраиванию, так что полный магнитный момент каждого домена равен нулю (рис. 7,в). Наконец, в ферримагнитных материалах (например, ферритах) имеется как параллельное, так и антипараллельное упорядочение (рис. 7,г), итогом чего оказывается слабый магнетизм.

Имеются два убедительных экспериментальных подтверждения существования доменов. Первое из них – так называемый эффект Баркгаузена, второе – метод порошковых фигур. В 1919 Г.Баркгаузен установил, что при наложении внешнего поля на образец из ферромагнитного материала его намагниченность изменяется небольшими дискретными порциями. С точки зрения доменной теории это не что иное, как скачкообразное продвижение междоменной стенки, встречающей на своем пути отдельные задерживающие ее дефекты. Данный эффект обычно обнаруживается с помощью катушки, в которую помещается ферромагнитный стерженек или проволока. Если поочередно подносить к образцу и удалять от него сильный магнит, образец будет намагничиваться и перемагничиваться. Скачкообразные изменения намагниченности образца изменяют магнитный поток через катушку, и в ней возбуждается индукционный ток. Напряжение, возникающее при этом в катушке, усиливается и подается на вход пары акустических наушников. Щелчки, воспринимаемые через наушники, свидетельствует о скачкообразном изменении намагниченности.

Для выявления доменной структуры магнита методом порошковых фигур на хорошо отполированную поверхность намагниченного материала наносят каплю коллоидной суспензии ферромагнитного порошка (обычно Fe₃O₄). Частицы порошка оседают в основном в местах максимальной неоднородности магнитного поля – на границах доменов. Такую структуру можно изучать под микроскопом. Был предложен также метод, основанный на прохождении поляризованного света сквозь прозрачный ферромагнитный материал.

Первоначальная теория магнетизма Вейса в своих основных чертах сохранила свое значение до настоящего времени, получив, однако, обновленную интерпретацию на основе представления о нескомпенсированных электронных спинах как факторе, определяющем атомный магнетизм. Гипотеза о существовании собственного момента у электрона была выдвинута в 1926 С.Гаудсмитом и Дж.Уленбеком, и в настоящее время в качестве «элементарных магнитов» рассматриваются именно электроны как носители спина.

Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины. В обоих случаях спины электронов в пределах одной оболочки полностью компенсируются, так что полный магнитный момент равен нулю. В M-оболочке ситуация иная, поскольку из шести электронов, находящихся в третьей подоболочке, пять электронов имеют спины, направленные в одну сторону, и лишь шестой – в другую. В результате остаются четыре нескомпенсированных спина, чем и обусловлены магнитные свойства атома железа. (Во внешней N-оболочке всего два валентных электрона, которые не дают вклада в магнетизм атома железа.) Сходным образом объясняется магнетизм и других ферромагнетиков, например никеля и кобальта. Поскольку соседние атомы в образце железа сильно взаимодействуют друг с другом, причем их электроны частично коллективизируются, такое объяснение следует рассматривать лишь как наглядную, но весьма упрощенную схему реальной ситуации.

Теорию атомного магнетизма, основанную на учете спина электрона, подкрепляют два интересных гиромагнитных эксперимента, один из которых был проведен А.Эйнштейном и В.де Гаазом, а другой – С.Барнеттом. В первом из этих экспериментов цилиндрик из ферромагнитного материала подвешивался так, как показано на рис. 9. Если по проводу обмотки пропустить ток, то цилиндрик поворачивается вокруг своей оси. При изменении направления тока (а следовательно, и магнитного поля) он поворачивается в обратном направлении. В обоих случаях вращение цилиндрика обусловлено упорядочением электронных спинов. В эксперименте Барнетта, наоборот, так же подвешенный цилиндрик, резко приведенный в состояние вращения, в отсутствие магнитного поля намагничивается. Этот эффект объясняется тем, что при вращении магнетика создается гироскопический момент, стремящийся повернуть спиновые моменты по направлению собственной оси вращения.

За более полным объяснением природы и происхождения короткодействующих сил, упорядочивающих соседние атомные магнитики и противодействующих разупорядочивающему влиянию теплового движения, следует обратиться к квантовой механике. Квантово-механическое объяснение природы этих сил было предложено в 1928 В.Гейзенбергом, который постулировал существование обменных взаимодействий между соседними атомами. Позднее Г.Бете и Дж.Слэтер показали, что обменные силы существенно возрастают с уменьшением расстояния между атомами, но по достижении некоторого минимального межатомного расстояния падают до нуля.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Одно из первых обширных и систематических исследований магнитных свойств вещества было предпринято П.Кюри. Он установил, что по своим магнитным свойствам все вещества можно разделить на три класса. К первому относятся вещества с резко выраженными магнитными свойствами, подобными свойствам железа. Такие вещества называются ферромагнитными; их магнитное поле заметно на значительных расстояниях (см. выше). Во второй класс попадают вещества, называемые парамагнитными; магнитные свойства их в общем аналогичны свойствам ферромагнитных материалов, но гораздо слабее. Например, сила притяжения к полюсам мощного электромагнита может вырвать из ваших рук железный молоток, а чтобы обнаружить притяжение парамагнитного вещества к тому же магниту, нужны, как правило, очень чувствительные аналитические весы. К последнему, третьему классу относятся так называемые диамагнитные вещества. Они отталкиваются электромагнитом, т.е. сила, действующая на диамагнетики, направлена противоположно той, что действует на ферро- и парамагнетики.

Измерение магнитных свойств.

При изучении магнитных свойств наиболее важное значение имеют измерения двух типов. Первый из них –измерения силы, действующей на образец вблизи магнита; так определяется намагниченность образца. Ко второму относятся измерения «резонансных» частот, связанных с намагничением вещества. Атомы представляют собой крошечные «гироскопы» и в магнитном поле прецессируют (как обычный волчок под влиянием вращающего момента, создаваемого силой тяжести) с частотой, которая может быть измерена. Кроме того, на свободные заряженные частицы, движущиеся под прямым углом к линиям магнитной индукции, действует сила, как и на электронный ток в проводнике. Она заставляет частицу двигаться по круговой орбите, радиус которой дается выражением

R = mv/eB,

где m – масса частицы, v – ее скорость, e – ее заряд, а B – магнитная индукция поля. Частота такого кругового движения равна

где f измеряется в герцах, e – в кулонах, m – в килограммах, B – в теслах. Эта частота характеризует движение заряженных частиц в веществе, находящемся в магнитном поле. Оба типа движений (прецессию и движение по круговым орбитам) можно возбудить переменными полями с резонансными частотами, равными «естественным» частотам, характерным для данного материала. В первом случае резонанс называется магнитным, а во втором – циклотронным (ввиду сходства с циклическим движением субатомной частицы в циклотроне).

Говоря о магнитных свойствах атомов, необходимо особо остановиться на их моменте импульса. Магнитное поле действует на вращающийся атомный диполь, стремясь повернуть его и установить параллельно полю. Вместо этого атом начинает прецессировать вокруг направления поля (рис. 10) с частотой, зависящей от дипольного момента и напряженности приложенного поля.

Прецессия атомов не поддается непосредственному наблюдению, поскольку все атомы образца прецессируют в разной фазе. Если же приложить небольшое переменное поле, направленное перпендикулярно постоянному упорядочивающему полю, то между прецессирующими атомами устанавливается определенное фазовое соотношение и их суммарный магнитный момент начинает прецессировать с частотой, равной частоте прецессии отдельных магнитных моментов. Важное значение имеет угловая скорость прецессии. Как правило, это величина порядка 10¹⁰ Гц/Тл для намагниченности, связанной с электронами, и порядка 10⁷ Гц/Тл для намагниченности, связанной с положительными зарядами в ядрах атомов.

Принципиальная схема установки для наблюдения ядерного магнитного резонанса (ЯМР) представлена на рис. 11. В однородное постоянное поле между полюсами вводится изучаемое вещество. Если затем с помощью небольшой катушки, охватывающей пробирку, возбудить радиочастотное поле, то можно добиться резонанса на определенной частоте, равной частоте прецессии всех ядерных «гироскопов» образца. Измерения сходны с настройкой радиоприемника на частоту определенной станции.

Методы магнитного резонанса позволяют исследовать не только магнитные свойства конкретных атомов и ядер, но и свойства их окружения. Дело в том, что магнитные поля в твердых телах и молекулах неоднородны, поскольку искажены атомными зарядами, и детали хода экспериментальной резонансной кривой определяются локальным полем в области расположения прецессирующего ядра. Это и дает возможность изучать особенности структуры конкретного образца резонансными методами.

Расчет магнитных свойств.

Магнитная индукция поля Земли составляет 0,5Ч10^–4 Тл, тогда как поле между полюсами сильного электромагнита – порядка 2 Тл и более.

Магнитное поле, создаваемое какой-либо конфигурацией токов, можно вычислить, пользуясь формулой Био – Савара – Лапласа для магнитной индукции поля, создаваемого элементом тока. Расчет поля, создаваемого контурами разной формы и цилиндрическими катушками, во многих случаях весьма сложен. Ниже приводятся формулы для ряда простых случаев. Магнитная индукция (в теслах) поля, создаваемого длинным прямым проводом с током I (ампер), на расстоянии r (метров) от провода равна

Индукция в центре кругового витка радиуса R с током I равна (в тех же единицах):

Плотно намотанная катушка провода без железного сердечника называется соленоидом. Магнитная индукция, создаваемая длинным соленоидом c числом витков N в точке, достаточно удаленной от его концов, равна

Здесь величина NI/L есть число ампер (ампер-витков) на единицу длины соленоида. Во всех случаях магнитное поле тока направлено перпендикулярно этому току, а сила, действующая на ток в магнитном поле, перпендикулярна и току, и магнитному полю.

Поле намагниченного железного стержня сходно с внешним полем длинного соленоида с числом ампер-витков на единицу длины, соответствующим току в атомах на поверхности намагниченного стержня, поскольку токи внутри стержня взаимно компенсируются (рис. 12). По имени Ампера такой поверхностный ток называется амперовским. Напряженность магнитного поля H_a, создаваемая амперовским током, равна магнитному моменту единицы объема стержня M.

Если в соленоид вставлен железный стержень, то кроме того, что ток соленоида создает магнитное поле H, упорядочение атомных диполей в намагниченном материале стержня создает намагниченность M. В этом случае полный магнитный поток определяется суммой реального и амперовского токов, так что B = m0(H + H_a), или B = m0(H + M). Отношение M/H называется магнитной восприимчивостью и обозначается греческой буквой c ; c – безразмерная величина, характеризующая способность материала намагничиваться в магнитном поле.

Величина B/H, характеризующая магнитные свойства материала, называется магнитной проницаемостью и обозначается через ma, причем ma = m0m, где ma – абсолютная, а m – относительная проницаемости,

В ферромагнитных веществах величина c может иметь очень большие значения –до 10⁴ё10⁶. Величина c у парамагнитных материалов немного больше нуля, а у диамагнитных – немного меньше. Лишь в вакууме и в очень слабых полях величины c и m постоянны и не зависят от внешнего поля. Зависимость индукции B от H обычно нелинейна, а ее графики, т.н. кривые намагничивания, для разных материалов и даже при разных температурах могут существенно различаться (примеры таких кривых приведены на рис. 2 и 3).

Магнитные свойства вещества весьма сложны, и для их глубокого понимания необходим тщательный анализ строения атомов, их взаимодействий в молекулах, их столкновений в газах и их взаимного влияния в твердых телах и жидкостях; магнитные свойства жидкостей пока наименее изучены.

Принцип действия и особенности электропостоянных магнитов

Электропостоянные магниты используются преимущественно в тяжелой промышленности для подъема и транспортировки грузов на производстве. Также широко применяются на транспортных погрузочно-разгрузочных узлах: в портах, на железной дороге. В этой статье мы расскажем об электропостоянных магнитах, производимых итальянской компанией Gauss Magneti, основанной в 1972 году в городе Брешиа.

Первый патент на электропостоянный магнит был выдан более полувека назад — в 1958 году во Франции. Это был подъемный магнит, состоящий из двух одинаковых постоянных магнитов, один из которых был окружен катушкой. Электрический импульс позволял изменять намагниченность половины магнитов и, следовательно, замыкать и размыкать магнитное поле. 

Иными словами, после того как это случилось, исчезла необходимость в движущихся частях внутри магнитного захвата, а сама конструкция стала проще, надежнее и долговечнее. При всем этом — увеличилась грузоподъемность.

Дальше, как говорится, больше. Используя магнитные характеристики материалов, которые стали доступны благодаря исследованиям и технологиям этого сектора, индустрия производства промышленного оборудования двинулась существенно дальше, что привело к сочетанию нескольких групп магнитов с различными характеристикам.

Фото 1. Балка с электропостоянными магнитами для плит массой до 35Т.

Как работает электропостоянный магнит 

Электромагнит — это устройство, которое создает магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока. Главное отличие электромагнитов от привычных многим постоянных — возможность управлять магнитными свойствами: включать их и отключать.

А теперь обратимся к вопросу о том, что такое электропостоянный магнит.        

На рис. 1 показана простая магнитная схема, позволяющая легко понять принцип работы электропостоянного магнита. Группа необратимых магнитов NdFeB / SmCo (1), связана с группой обратимых магнитов AlNiCo V (2). Они окружены катушкой. Обе группы способствуют подаче необходимой энергии, а вторая также выполняет функцию управления исследуемой магнитной цепью. 

Система активируется коротким импульсом тока соответствующего знака. Ток намагничивает обратимую группу в том же направлении, что и намагничивание необратимой группы, и обе они работают параллельно. Суммарный поток проходит через полюсные наконечники (4), замыкаясь на нагрузке (5), которая притягивается.

Для деактивации на катушку подается импульс тока с противоположным направлением к предыдущему и две группы идут последовательно: магнитный поток одной группы, проходя через расширения (4), замыкается на другой группе, находящейся внутри подъемника, в результате чего нагрузка освобождается.  

Рис. 1 Принцип действия электропостоянных магнитов

Так как импульс тока длится всего мгновение, это сообщает устройству два очевидных преимущества.

• 
  Экономия электроэнергии.
• 
  Отсутствие перегрева.

Поскольку такие магниты не зависимы от внешних источников энергии, они не могут освободить нагрузку, если нет напряжения или электрический кабель сломан, и поэтому обеспечивают максимальную безопасность в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Фото 2. Траверса с тремя электропостоянными магнитами для транспортировки рулонов.

Форма электропостоянных магнитов

На современном производстве применяют магниты разной формы. Форма зависит от выполняемых задач и характера груза. Магниты бывают:

• 
  Плоскими, для плоских заготовок или листов, 
• 
  Наклонными для круглых или многоугольных заготовок, 
• 
  С подвижными гранями, когда нагрузка состоит из заготовок имеющих неровную форму по отношению к уровню контакта.

Для безопасности работы электромагнит может быть оснащен предохранительным устройством, которое предотвращает обесточивание во время рабочей фазы. 

Фото 3. Электропостоянный магнит для транспортировки слитков массой до 30Т.

Индукция и калибровка постоянных электромагнитов

Значения индукции максимальны при идеальном контакте, но все-таки всегда присутствуют воздушные зазоры, которые снижают эффективный расход. 

Спеченные магниты NdFeB или SmCo очень гибки к различным воздушным зазорам, работая на почти прямой кривой размагничивания, в то время как литые магниты имеют очень выраженное колено на кривой размагничивания, ниже которого собственные значения индукции сильно ухудшаются. Это является фактором риска при эксплуатации оборудования при выполнении работ по подъему и переносу грузов.

Необходимо хорошо знать условия работы в соответствии с этими воздушными зазорами, чтобы уменьшить или вовсе свести к нулю их воздействие. Уменьшение зазора осуществляется с помощью калибровки оборудования. 

Как работает и зачем нужно устройство обнаружения магнитного потока

Безопасность электропостоянных магнитов повышается еще больше, если на производстве используется устройство обнаружения магнитного потока (RDF). Это устройство позволяет путем непосредственного измерения магнитного потока, генерируемого подъемным магнитом, определить силу самого магнита, а затем, сравнивая эту силу с весом поднимаемого груза, определить реальный коэффициент безопасности при каждой погрузке.

В основе конструкции устройства катушка и преобразователь напряжения / тока. Генерируемый сигнал обрабатывается ПЛК внутри оборудования с целью получения требуемого значения силы.

Таким образом, можно рассчитать реальный коэффициент безопасности при каждой погрузочно-разгрузочной операции. Это важно для предотвращения возможных рисков, связанных с нестабильной работой магнита или неправильном расчете массы перемещаемого груза.

Фото 4. Траверса с электропостоянными магнитами для горячих заготовок температурой до 600°С и массой до 14Т.

Особенности электропостоянных магнитов

Особенностью электропостоянных магнитных захватов является максимальная безопасность без каких-либо энергозатрат во время работы. Они суммируют преимущества постоянного магнита: безопасность и автономность и электромагнита: мощность. 

Работа по подъему и удержанию объекта в случае использования электропостоянных магнитов осуществляется за счет собственных полей магнитов, содержащихся в оборудовании без какого-либо вмешательства извне. Вмешательство для намагничивания и размагничивания имеет электрическую природу и осуществляется с помощью импульса тока, который длится всего несколько сотых секунды.

Достоинства электропостоянных магнитов очевидны:

• 
  Потребление энергии только в момент возбуждения и снятия возбуждения с магнитов, а не в фазе работы, при практически нулевых относительных затратах.
• 
  Наличие предохранительного устройства, предотвращающего обесточивание во время рабочей фазы.
• 
  Минимальное техническое обслуживание.
• 
  Абсолютная безопасность эксплуатации.
• 
  Постоянная производительность без какого-либо снижения.

Мы рады, что вы дочитали статью. Мы стараемся писать только о самых эффективных и современных решениях. Проконсультируйтесь со специалистами ГК “22ВЕК” и сделайте правильный выбор, ведь от качества работы электромагнита зависит не только безопасность персонала и оборудования, но и эффективность производственного процесса в целом.

ВЧ — магнит

Под действием высокочастотного магнитного поля в тканях и средах организма со значительной электропроводностью (мышечная ткань, кровь, лимфа, ткани паренхиматозных органов ) возникает вихревое электрическое поле. Вихревые токи вызывают тепловой и осцилляторный эффект.

В подвергаемых воздействию вихревых токов областях тела образуется большее или меньшее количество теплоты, улучшается кровообращение, интенсивность обменных процессов, синтез глюкокортикоидов и освобождение их из связанного с белками состояния, усиливаются гликогенообразовательная и желчевыделительная функции печени. Активируется фагоцитоз, рассасываются воспалительные очаги, понижается тонус поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, в том числе сосудистых стенок, снижается повышенное артериальное давление, проявляется общеседативное действие, понижается возбудимость центральной и периферической нервной систем, проявляется болеутоляющее действие.

Показания

• подострые и хронические воспалительные заболевания органов дыхания (бронхит, пневмония, бронхиальная астма)
• неврологические заболевания и заболевания опорно-двигательного аппарата (ушибы, переломы костей, ревматоидный артрит, обменные и посттравматические артрозоартриты
• мышечные контрактуры, ангиоспазмы, остеохондроз позвоночника)
• заболевания органов пищеварения (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, холецистит)
• воспалительные заболевания женских половых органов (аднексит)
• простатит, нефрит, гломерулонефрит
• заболевания сердечно-сосудистой системы – гипертоническая болезнь I и II А стадий, атеросклеротическая облитерация сосудов, болезнь Рейно
• склеродермия, хронические дерматозы и др.

Противопоказания

• злокачественные новообразования
• острые и гнойные воспалительные заболевания
• ишемическая болезнь сердца
• стенокардия напряжения IIIФК
• наличие металлических предметов (осколки, штифты) и искусственных кардиостимуляторов в зоне воздействия
• выраженная гипотония
• сформировавшийся гнойный очаг воспаления
• гнойный синусит
• геморрагический инсульт

Сообщение о корпоративном действии «Выплата купонного дохода» – эмитент Публичное акционерное общество «Магнит» (4B02-03-60525-P-002P /ISIN RU000A101PJ1)

Исх. SOUHX201120/00025

ПАО «Совкомбанк» не отвечает за полноту и достоверность информации, полученной от третьих лиц.

Депозитарий ПАО «Совкомбанк»

(REDM) О корпоративном действии «Погашение облигаций» с ценными бумагами эмитента ПАО «Магнит» ИНН 2309085638 (облигация 4B02-02-60525-P-003P / ISIN RU000A1004G9)

KOUX030221000008 от 03.02.2021

Уважаемый депонент!

(REDM) О корпоративном действии «Погашение облигаций» с ценными бумагами эмитента ПАО «Магнит» ИНН 2309085638 (облигация 4B02-02-60525-P-003P / ISIN RU000A1004G9)

«Магнит» начал принимать к оплате банковские карты с истёкшим сроком действия

Это поможет покупателям сети, которые не успели перевыпустить карты из-за коронавируса.

Розничная сеть «Магнит» стала принимать безналичную оплату на кассах даже в случае, если у клиента закончился срок действия карты. В настоящее время услуга доступна примерно на 70% POS-терминалов компании. До конца недели она будет действовать во всех магазинах «Магнит». Это позволит покупателям, которые в период режима самоизоляции не успели перевыпустить банковский продукт, продолжить использовать безналичные расчеты и минимизировать контакты с наличными деньгами.

Компания принимает карты с истекшим сроком, независимо от эмитента, почти на 65 тысячах кассах, включая кассы для самостоятельной оплаты. Партнер розничной сети — «Сбербанк», обслуживающий все POS-терминалы «Магнита», — удаленно обновил настройки программного обеспечения оборудования.

В условиях ограничений, введенных на фоне борьбы с коронавирусом, покупатели не всегда могут своевременно перевыпустить банковские карты.

Возможность оплаты картой с истекшим сроком действия актуальна для покупателей «Магнита», где более половины всех покупок совершается безналичным способом. Услуга будет доступна до 1 июля 2020 года, но может быть продлена в зависимости от ситуации с коронавирусом.     

«Мы стремимся обеспечить максимальную безопасность покупок в условиях распространения инфекции. Возможность безналичной оплаты на кассе — одна из значимых мер, поэтому нам важно было сохранить ее для покупателей, которые по объективным причинам сейчас не могут своевременно перевыпустить карту», — прокомментировал заместитель генерального директора, директор по управлению розничной сетью «Магнит» Руслан Исмаилов.

Читайте также: Аптеки и продуктовые магазины уходят из торговых центров

***

Самые интересные новости читайте в наших группах в Facebook и VKontakte, а также на канале Яндекс.Дзен.


И подписывайтесь на рассылку самых важных новостей.

New Retail

Размышляя о действиях, которые следует предпринять: исследуя магниты

Магнит

Электричество и магнетизм

Обдумывание действий: исследование магнитов

Руководство для преподавателей
для 11-14

Есть хороший шанс, что вы могли бы улучшить свое обучение, если бы вы:

Попробуйте эти

• с использованием явной модели постоянных магнитов
• согласуется на чертеже стрелок силы
• дает детям под рукой различные изображения при запросе описания
• явно моделирует рисунок магнитных полей
• объясняет интерпретацию диаграмм магнитного поля и почему диаграммы поля важны
• говорить, действовать и рисовать с образцовой точностью, чтобы дети могли учиться у вас на практике
• дает обширный физический опыт сил между магнитами из первых рук
• явно моделирует замену взаимодействия силой, изолируя один магнит от окружающей его среды
• использовать в своих руках ощущения от действия на расстоянии
• явно вводит цели идеи поля одновременно с идеей
• движется от северного полюса к северному полюсу
• с использованием представления мини-магнитов для поддержки прогнозов

Совет учителя: Поработайте над повествованием по физике, чтобы найти выработанные направления мышления, а затем посмотрите в «Подходы к преподаванию» несколько примеров занятий.

Избегайте этих

• слишком полагаться на точные слова сами по себе
• действует так, как будто изображение магнитных полей очевидно
• относится к гравитационным, электрическим и магнитным эффектам без особого внимания к их разделению.
• связывает атмосферу с посредническими гравитационными или магнитными силами
• при условии, что действие на расстоянии не является проблемой

Совет учителя: Эти трудности возникли из: результатов исследований; практика учителей с хорошими связями и опытом; проблемы, присущие хорошему представлению физики.

SFM Upright Piano Action — Steingraeber

SFM Вертикальный фортепианный Action — Steingraeber

Steingraeber-Ferro-Magnet Action®

Прикосновение к роялю и пианино фундаментально различается. Например, действие рояля допускает быстрое повторение из-за горизонтального направления его механизма. Такое повторение раньше было невозможно в пианино с обычными фортепианными действиями.Однако с 2007 года Steingraeber & Söhne предлагает своим пианино ощущение «рояля» с быстрым повторением. Четыре года разработки привели к созданию инновационного ферромагнетика Steingraeber-Ferro-Magnet (SFM) Action®.

Достоинства:

1. Ощущение «рояля» с быстрым повторением
2. приятный, мягкий игровой опыт
3. при нажатии левой педали: уменьшенная глубина клавиш (сравнима с педалью Dolce)

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Видео загружено

YouTube immer entsperren

См. Здесь сравнение механизмов действия «PS» и «SFM» пианистом и исполнителем Саймоном Винсентом.

Три элемента конструкции SFM Action®:

• Магнит №1 под приклад кожаный;
• Магнит №2, расположенный на конце домкрата, активируется магнитом №1;
  • Оба магнита притягиваются друг к другу. Таким образом, домкрат быстро возвращается под удар прикладом, и пианист получает возможность ударить снова.
  • Кроме того, домкрат и приклад молотка слипаются даже при использовании левой (мягкой) педали. С его помощью пианисты имеют полный контроль над клавишами и механизмом действия даже при использовании левой педали.
• Пружины домкрата не требуются.
  • Ощущение от игры мягкое и комфортное.

SFM Action® доступен на всех пианино (модели 122, 130 и 138).

Мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте.Некоторые из них очень важны, а другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и улучшить ваш опыт.

Все принимают

Сохранить

Индивидуальные настройки конфиденциальности

Cookie-Подробности

Настройки конфиденциальности

Здесь вы найдете обзор всех используемых файлов cookie.Вы можете дать свое согласие на использование целых категорий или отобразить дополнительную информацию и, таким образом, выбрать только определенные файлы cookie.

при поддержке Borlabs Cookie

Магнитных научных проектов для начальной школы

Магнитная наука в действии

Магниты — это твердые предметы из камня, металла или другого материала, которые обладают свойством притягивать железосодержащие материалы.Это притягивающее свойство либо естественное, как в случае магнитного камня, либо индуцированное (образованное неестественными средствами). Вы можете продемонстрировать науку о магнитах дома, создавая и проверяя силу магнитного поля.

Magnet Science Projects

Проект 1: Что привлекает?

Все магниты обладают способностью притягивать другие магниты или магнитные объекты (например, железо и некоторые другие металлические предметы). Но магнит не обязательно должен касаться магнитного объекта, чтобы объект к нему притягивался.Попробуйте этот эксперимент, чтобы узнать почему.

Что вам понадобится:

• Пластиковая или деревянная линейка
• Скрепка
• Два или более разных магнита
• Блокнот
• Карандаш

Что вы делаете:

1. Выровняйте скрепку вдоль конца линейки так, чтобы одна сторона скрепки находилась на нулевой отметке линейки.

2. Поместите один магнит на другой конец линейки. Теперь, удерживая линейку одной рукой, медленно сдвиньте магнит к скрепке другой рукой.Когда скрепка прикрепится к магниту, перестаньте двигать магнит.

3. Посмотрите, где был магнит вдоль линейки, чтобы увидеть, как далеко были друг от друга магнит и скрепка, когда они соединились. (Возможно, вам придется попробовать это несколько раз, прежде чем вы будете уверены!) Запишите расстояние в блокноте. Нарисуйте магнит, который вы использовали, чтобы запомнить, какой это был.

4. Повторите шаги 1–4 еще раз с каждым из имеющихся у вас магнитов.

Что случилось:

Все магниты имеют магнитное поле — область вокруг магнита, где его магнетизм влияет на другие объекты.Измеряя расстояние от магнита до скрепки, когда они прикрепляются, вы определяли длину магнитного поля. Более сильные магниты обычно могут притягивать магнитные материалы с большего расстояния, чем более слабые магниты. Основываясь на этом факте и результатах, которые вы записали в своей записной книжке, какой из ваших магнитов был самым сильным? Какой из них был самым слабым?

Проект 2: какой магнит самый сильный?

Хороший способ проверить, насколько сильны разные магниты, — это посмотреть, сколько магнитных объектов они могут притягивать.Попробуйте этот эксперимент со своими магнитами!

Что вам понадобится:

• Несколько магнитов
• Коробка со скрепками
• Блокнот
• Карандаш
• Кому-нибудь в помощь

Чем вы занимаетесь:

1. Пусть ваш помощник держится за один конец одного из магнитов. Приклейте одну скрепку к другому концу магнита. Один конец скрепки должен свисать с магнита. (Ваш магнит может быть очень сильным, поэтому вам может понадобиться ваш помощник, чтобы держать скрепку, чтобы только конец касался магнита, а не стороны скрепки, как на картинке.)

2. Теперь прикоснитесь другой скрепкой к концу первой скрепки, чтобы начать цепочку скрепок. Продолжайте добавлять скрепки, пока цепочка не перестанет прилипать. Запишите в блокнот, сколько скрепок магнит смог удержать в цепочке, прежде чем скрепки начали отваливаться.

3. Выполните шаги 1 и 2 с другими магнитами, записав в блокнот, сколько скрепок будет прикреплено в цепочке к каждому магниту.

Что случилось:

Когда магнит касается другого магнитного объекта (например, скрепки), объект становится временным магнитом до тех пор, пока он касается настоящего магнита! Теперь его можно использовать, чтобы забрать больше скрепок.

Каждая дополнительная скрепка также становится временным магнитом с более слабой магнитной силой, чем предыдущая. Некоторые магниты могут удерживать цепочку из пяти скрепок, в то время как другой магнит может удерживать только одну или две скрепки.

Сколько скрепок может удерживать магнит, является хорошим показателем его прочности. Если у вас есть достаточно сильный магнит и вы достаточно долго поднимаете скрепки, вы можете обнаружить, что некоторые из скрепок сохранят способность действовать как магниты в течение некоторого времени, даже если они не касаются магнита.

Если это произойдет, вы только что сделали очень сильный временный магнит.

Научных слов

Эти слова о магнитах используются в научных проектах. Если вы не уверены, что они означают, просто прочтите определения ниже!

Магнитный объект — любой объект, который можно притягивать к магниту. Скрепки, железные опилки, ключи и заколки — все это примеры магнитных предметов.

Магнитное поле — невидимая область вокруг магнита, где его магнитная сила воздействует на другие объекты.Магнитное поле — это то, что на самом деле притягивает другие магнитные объекты к магниту.

Временный магнит — магнитный объект, который может стать магнитом, когда он касается постоянного магнита, но теряет свои магнитные свойства, когда он больше не касается постоянного магнита.

Урок магнитологии

Магниты в предметах домашнего обихода

Магнит — это твердый объект, обычно камень или кусок металла, который может притягивать определенные материалы.

Чтобы узнать, что привлекает, а что нет, отправляйтесь на поиски магнитов.

Осмотрите комнату и помогите ребенку составить список объектов, которые, по его мнению, будут притягиваться магнитом, а также список объектов, которые не будут притягиваться. После составления списков протестируйте каждый из объектов.

(Не используйте магниты на компьютерах, кассетах, дисках и других электронных устройствах — это может повредить магниты внутри них!)

Сравните свои результаты с тем, что, по вашему мнению, привлечет внимание.Были ли вы правы во всех своих прогнозах? Вы ошибались?

Обсудите, почему предметы прилипали или не прилипали, когда вы изначально думали, что все будет наоборот.

Например, объект сделан из пластика, но покрыт блестящей краской, чтобы он выглядел металлическим; не все металлы притягиваются к магнитам; или, может быть, к магниту притягивались только части объекта. Что это говорит нам о магнитном притяжении?

(Что объект должен быть сделан из металла, чтобы притягиваться, но не все металлы притягиваются.)

Металлы, такие как железо, никель и кобальт, притягиваются к магнитам. В стали есть железо, поэтому она также притягивается к магнитам.

Кроме того, вы можете использовать раскраску как часть охоты за магнитами. Обойдите дом и найдите магнитные предметы. Обведите предметы на раскраске, которые притягиваются к магниту, и нарисуйте любые другие предметы, которые вы нашли, также магнитные.

Как упоминалось ранее, во многих обычных предметах домашнего обихода есть магниты, которые являются частью того, что заставляет эти предметы работать.В электронных устройствах, таких как холодильники, стиральные машины, лампы, телефоны, телевизоры и стереосистемы, есть магниты.

Притяжение и отталкивание

У всех магнитов есть два конца, где сила притяжения наиболее велика — северный полюс и южный полюс. Полюса названы так, потому что, если магнит плавает в воде или подвешен на веревке, привязанной к его середине, он выровняется в направлении север-юг в соответствии с магнитным полем Земли.

Чтобы лучше всего показать, как полюса магнитов взаимодействуют друг с другом, возьмите два стержневых магнита с обозначенными северными и южными полюсами.Крепко держась за магниты, попросите ребенка попытаться соединить руки и концы магнитов так, чтобы северные полюса обоих магнитов встретились. Что просходит? Теперь переверните один из магнитов и попробуйте сдвинуть концы вместе так, чтобы северный полюс одного магнита встретился с южным полюсом другого магнита. Что случилось на этот раз? Наконец, переверните другой магнит так, чтобы южные полюса были обращены друг к другу, и попытайтесь сдвинуть их вместе. Что произошло?

Дети должны обнаружить, что, когда северный полюс был обращен к южному полюсу, они чувствовали силу, стягивающую магниты вместе.Но когда северные полюса были обращены друг к другу или южные полюса были обращены друг к другу, они должны были почувствовать силу, раздвигающую их. Помогите детям понять, что противоположные полюса притягиваются (сближаются), в то время как одинаковые полюса отталкиваются (отталкиваются).

Магнитное поле

Невидимая область вокруг магнита, которая притягивает другой объект, называется магнитным полем.

Магнитные объекты (например, скрепки) будут притягиваться к магниту, если их поместить в это поле.Вы можете увидеть магнитное поле магнита, используя металлические опилки в пакете Ziploc или железные опилки в запечатанном футляре.

(Мы настоятельно рекомендуем складывать незакрепленные стружки в запечатанный пакет, чтобы избежать беспорядка.)

Положите стержневой магнит на стол. Аккуратно встряхните сумку или футляр, чтобы равномерно распределить железные опилки, и положите их поверх магнита.

(Вы также можете попробовать положить магнит на сумку Ziploc.)

Обратите внимание на рисунок железных опилок.Магнитное поле наиболее сильное на полюсах. Вы можете видеть это, потому что в этих точках скапливаются железные опилки.

Теперь поместите два стержневых магнита на стол с одинаковыми полюсами, обращенными друг к другу.

Поместите их как можно ближе друг к другу, чтобы они не отходили друг от друга.

Поместите железные опилки поверх магнитов. Наблюдайте за рисунком железных опилок.

Теперь переверните один магнит так, чтобы противоположные полюса были обращены друг к другу, и поднесите их как можно ближе, чтобы они не смещались вместе.

Положите сверху железные опилки и снова наблюдайте за полученным рисунком.

В каждом из этих экспериментов железные опилки позволяют нам визуально увидеть, как формируется магнитное поле и как несколько магнитных полей могут взаимодействовать друг с другом.

Увеличьте это, пробуя различные формы магнитов (кольцевой магнит, подковообразный магнит и т. Д.), Чтобы увидеть, как выглядят их магнитные поля. Также попробуйте с несколькими магнитами близко друг к другу, чтобы увидеть, как их магнитные поля взаимодействуют друг с другом.

Когда дети играют с магнитами, всегда следует обеспечивать присмотр взрослых.

Дополнительная физика и техника:

Модель магнита

— Создание магнитной культуры | ANCC

Сегодняшний процесс распознавания Magnet в первую очередь фокусируется на структуре и процессах с предположением, что последуют хорошие результаты. В настоящее время результаты не указаны и имеют минимальный вес. Для ANCC Magnet Recognition ® нет требований к количественному результату.Недавно отсутствовали эталонные данные, которые позволили бы проводить сравнения с передовой практикой. Именно в этой области должны произойти самые большие изменения. Данные такого калибра будут стимулировать необходимые изменения.

В будущем сильная структура и процессы — это первые шаги. Другими словами, вопрос на будущее не в том, «Чем вы занимаетесь?». или «Как ты это делаешь?» а скорее: «Какая разница?» Организации, получившие признание в мире Magnet, имеют уникальную возможность стать пионерами будущего и продемонстрировать решения многочисленных проблем, присущих нашим системам здравоохранения сегодня.Они могут делать это разными способами с помощью инновационной структуры и различных процессов, и их следует признавать, а не наказывать за их изобретательность.

Исходы необходимо классифицировать с точки зрения клинических исходов, связанных с уходом; результаты трудовых ресурсов; результаты для пациентов и потребителей; и организационные результаты. По возможности следует использовать данные о результатах, которые организация уже собирает. Следует установить количественные ориентиры. Эти результаты будут представлять собой «табель успеваемости» признанной Магнитом организации и простой способ продемонстрировать превосходство.

Силы магнетизма представлены

• Качество обслуживания (сила № 6)

Новое руководство по применению магнита ANCC будет включать эти 5 компонентов модели в качестве основной основы для достижения распознавания магнита, а 14 сил магнетизма останутся основой программы.

Источники доказательств, объединенные для устранения избыточности и оптимизации процесса документации, будут изучены избранными членами сообщества Magnet до выпуска нового Руководства по применению в 2008 году.

Опыт работы MAGNET Collage Web

(+) (+) Албания (+355) Алжир (+213) Андорра (+376) Ангола (+244) Антигуа и Барбуда (+1268) Аргентина (+54) Армения (+ 374) Австралия (+61) Австрия (+43) Азербайджан (+994) Багамы, (+1242) Бахрейн (+973) Бангладеш (+880) Барбадос (+2146) Беларусь (+375) Бельгия (+32) Белиз (+501) Бенин (+229) Бутан (+975) Боливия (+591) Босния и Герцеговина (+387) Ботсвана (+267) Бразилия (+55) Бруней (+673) Болгария (+359) Буркина-Фасо (+ 226) Бирма (+95) Бурунди (+257) Камбоджа (+855) Камерун (+237) Канада (+1) Кабо-Верде (+238) Центральноафриканская Республика (+236) Чад (+235) Чили (+56) Китай (+86) Колумбия (+57) Коморские острова (+269) Конго (Браззавиль) (+242) Конго (Киншаса) (+242) Коста-Рика (+506) Кот-д’Ивуар (+225) Хорватия (+385) Кипр (+

) Чехия (+42) Дания (+45) Джибути (+253) Доминика (+1809) Доминиканская Республика (+1809) Восточный Тимор (+670) Эквадор (+593) Египет (+20) Сальвадор (+503) Экваториальная Гвинея (+240) Эритрея (+291) Эстония (+372) Эфиопия (+251) Фиджи (+679) Финляндия (+35 8) Франция (+33) Габон (+241) Гамбия (+220) Грузия (+7880) Германия (+49) Гана (+233) Греция (+30) Гренада (+1473) Гватемала (+502) Гвинея (+224) Гвинея-Биссо (+245) Гайана (+592) Гаити (+509) Святой Престол (+379) Гондурас (+504) Венгрия (+36) Исландия (+354) Индия (+91) Индонезия (+ 62) Ирак (+964) Ирландия (+353) Израиль (+972) Италия (+39) Ямайка (+1876) Япония (+81) Иордания (+81) Казахстан (+7) Кения (+254) Кирибати (+ 686) Корея, Южная (+82) Косово (+383) Кувейт (+965) Кыргызстан (+996) Лаос (+856) Латвия (+371) Ливан (+961) Лесото (+266) Либерия (+231) Ливия (+218) Лихтенштейн (+417) Литва (+370) Люксембург (+352) Македония (+289) Мадагаскар (+261) Малави (+265) Малайзия (+60) Мальдивы (+960) Мали (+223) Мальта (+356) Маршалловы Острова (+692) Мавритания (+222) Маврикий (+230) Мексика (+52) Микронезия, Федеративные Штаты (+691) Молдова, Республика (+373) Монако (+377) Монголия (+ 976) Черногория (+382) Марокко (+212) Мозамбик (+258) Намибия (+264) Науру (+674) Непал (+977) Нидерланды (+31) Новая Каледония (+687) Новая Зеландия (+64) Никарагуа (+ 505) Нигер (+227) Нигерия (+234) Норвегия (+47) Оман (+968) Пакистан (+92) Палау (+680) Панама (+507) Папуа-Новая Гвинея (+675) Парагвай (+595) Перу (+51) Филиппины (+63) Польша (+48) Португалия (+351) Катар (+974) Румыния (+40) Российская Федерация (+7) Руанда (+250) Сент-Китс и Невис (+869) Сент-Люсия (+758) Сент-Винсент и Гренадины (+784) Самоа (+685) Сан-Марино (+378) Сан-Томе и Принсипи (+239) Саудовская Аравия (+966) Сенегал (+221) Сербия (+381) Сейшельские острова ( +248) Сьерра-Леоне (+232) Сингапур (+65) Словакия (+421) Словения (+386) Соломоновы Острова (+677) Сомали (+252) Южная Африка (+27) Испания (+34) Шри-Ланка (+ 94) Суринам (+597) Свазиленд (+268) Швеция (+46) Швейцария (+41) Тайвань (+886) Таджикистан (+7) Танзания (+255) Таиланд (+66) Того (+228) Тонга (+ 676) Тринидад и Тобаго (+1868) Тунис (+216) Турция (+90) Туркменистан (+7) Тувалу (+688) Уганда (+256) Украина (+280) Объединенные Арабские Эмираты (+971) Соединенное Королевство (+ 44) США (+1) Уругвай (+598) Узбекистан (+7) Вануату (+678) Венесуэла (+58) Вьетнам (+85) Йемен (+969) Замбия (+ 260) Зимбабве (+273)

Стимуляция блуждающего нерва (VNS) и эпилепсия

Что такое VNS-терапия эпилепсии?
Что включает в себя операция VNS?
Каковы преимущества и побочные эффекты VNS?
На что следует обратить внимание, если у меня VNS?

Что такое VNS-терапия эпилепсии?

VNS-терапия включает небольшое электрическое устройство, такое как кардиостимулятор, которое имплантируется под кожу груди.Устройство посылает электрические импульсы в ваш мозг через нерв на шее, который называется блуждающим нервом. Цель состоит в том, чтобы уменьшить количество приступов и сделать их менее серьезными.

Как работает VNS-терапия?

Изображение любезно предоставлено LivaNova

VNS-терапия использует систему VNS, состоящую из трех частей:

• Небольшое устройство, подобное кардиостимулятору, называемое генератором
• Тонкий гибкий провод, называемый свинец
• Ручной магнит

Блуждающий нерв передает сообщения между мозгом и другими частями тела.При VNS-терапии генератор соединяется с блуждающим нервом с помощью провода. Генератор запрограммирован на отправку электрических импульсов к блуждающему нерву через равные промежутки времени, в течение всего дня, каждый день. Затем эти импульсы передаются по блуждающему нерву в мозг. Эта регулярная стимуляция может помочь уменьшить количество приступов и сделать их менее серьезными.

Вы также можете провести ручным магнитом над генератором, чтобы посылать больше импульсов к блуждающему нерву. Это может быть, если у вас есть аура (предупреждение) перед приступом, если вы чувствуете начало приступа или когда у вас приступ.Некоторые люди считают, что использование магнита останавливает возникновение припадка, сокращает припадок или делает припадок менее тяжелым. Воспитатель или член семьи также могут использовать магнит, если увидят, что у вас припадок. Магнит также можно использовать для кратковременной остановки стимуляции.

Новые модели генератора VNS также могут обнаруживать увеличение частоты сердечных сокращений. У некоторых людей с эпилепсией учащение пульса может быть признаком припадка. Когда генератор обнаруживает учащение пульса, он автоматически посылает больше импульсов блуждающему нерву.Это может помочь остановить приступ или сделать его менее серьезным. Таким образом, с более новыми моделями вам может не понадобиться так много использовать магнит.

Могу ли я пройти терапию ВНС?

У NHS есть инструкции о том, кому следует или не следует предлагать VNS. Только некоторые люди с эпилепсией могут иметь это. Он ограничен для взрослых и детей с эпилепсией, когда другие методы лечения не работают или не подходят. Чтобы иметь право на терапию VNS, у вас должны продолжаться судороги, несмотря на то, что вы попробовали несколько различных лекарств от эпилепсии, или ваше лекарство от эпилепсии вызывает у вас слишком много побочных эффектов.Вы также должны не подходить для операции на головном мозге при эпилепсии или перенесли операцию на головном мозге, но судороги все еще продолжаются.

Это документ NHS, в котором описаны все инструкции. Если вы думаете, что VNS-терапия может вам помочь, поговорите со своим специалистом по эпилепсии.

Что включает в себя операция VNS?

Операция по имплантации системы VNS выполняется нейрохирургом, как правило, под общим наркозом. Операция занимает от 1 до 2 часов, и вы обычно отправляетесь домой в тот же день или на следующий день.Нейрохирург делает 2 небольших разреза: 1 в естественной складке слева на шее и 1 на левой стороне груди под ключицей. Генератор помещается под кожу в грудь. Под кожу вводится провод, чтобы подключить генератор к левому блуждающему нерву на шее.

Как и при любой операции, существует небольшой риск реакции на анестетик. Также существует небольшой риск кровотечения и инфицирования. Ваш хирург предоставит вам дополнительную информацию перед операцией.

После операции VNS в течение некоторого времени могут возникать боли в области имплантата. Ваш врач может назначить что-нибудь для этого.

Что происходит после операции VNS?

Генератор обычно оставляют выключенным в течение двух недель после операции. Это поможет вашему телу исцелиться. После этого его обычно включает медсестра-специалист в поликлинике. Они будут постепенно увеличивать настройки в течение нескольких недель. Это дает вам возможность со временем привыкнуть к стимуляции.

Нужно ли мне принимать лекарство от эпилепсии после установки VNS?

VNS разработан для использования в дополнение к лекарствам от эпилепсии, а не для их замены. Большинству людей необходимо продолжать принимать лекарства от эпилепсии после того, как им установили систему VNS. Некоторые люди могут со временем уменьшить количество принимаемых лекарств от эпилепсии. Вы сможете поговорить со своим специалистом по эпилепсии о любых возможных изменениях в вашем лекарстве.

Как долго работает генератор?

В какой-то момент потребуется замена генератора, когда батарея разрядится.Срок службы аккумуляторной батареи генератора составляет от 3 до 8 лет, в зависимости от модели и используемых настроек. Ваш врач или медсестра могут определить, когда батарея разряжается, во время последующих посещений. Затем они организуют установку нового генератора. Это небольшая операция, которая длится менее часа.

Как мне получить новый магнит?

Если вам нужен новый магнит, обратитесь к медсестре-специалисту по эпилепсии. Они должны иметь возможность бесплатно предоставить вам новый магнит.

Каковы преимущества и побочные эффекты VNS?

Каковы преимущества VNS?

Преимущества VNS могут включать следующее:

• Меньшее количество приступов
• Менее тяжелые или более короткие приступы
• Возможно меньше лекарств от эпилепсии
• Улучшение качества жизни

Вы можете обнаружить, что приступы проходят медленно со временем улучшается.

Могу ли я получить побочные эффекты от VNS?

Наиболее частым побочным эффектом, о котором сообщают VNS, является охриплость / изменение голоса. К другим частым побочным эффектам относятся:

• Боль в горле
• Одышка
• Ощущение покалывания в коже
• Кашель

Другие возможные побочные эффекты включают учащенное сердцебиение, затрудненное глотание и дискомфорт в желудке.Побочные эффекты VNS обычно возникают во время периодов стимуляции и со временем могут улучшиться. Если вы обнаружите, что побочные эффекты вызывают дискомфорт, поговорите со своей медсестрой, занимающейся эпилепсией. Они могут помочь, изменив уровень стимуляции. По мере совершенствования технологии они становятся менее распространенными. Также можно на короткое время выключить VNS с помощью магнита. Если это вызывает серьезные проблемы, его можно удалить.

Список возможных побочных эффектов можно найти в Руководстве пациента VNS.

На что следует обратить внимание, если у меня VNS?

МРТ-сканирование

Если вам рекомендуется МРТ, важно, чтобы все, кто участвует в сканировании, знали о вашей системе VNS.Им может потребоваться принять меры для безопасного проведения сканирования. У невролога должна быть форма пациента для МРТ, чтобы показать людям, которые делают МРТ. На веб-сайте VNS Therapy есть дополнительная информация о безопасности МРТ.

Сканеры безопасности в аэропортах

Сканеры безопасности в аэропортах не должны воздействовать на устройство или быть им подвержены. Создатели системы VNS-терапии рекомендуют в целях безопасности предоставить службе безопасности аэропорта свою идентификационную карту VNS-терапии. Вместо этого вы можете запросить проверку.

Другие устройства, о которых следует знать

Близость к определенным типам оборудования может повлиять на работу вашего генератора.

• Вам понадобится консультация врача о том, безопасно ли вам находиться там, где есть предупреждающие знаки о кардиостимуляторе. Это связано с тем, что оборудование, которое может повлиять на кардиостимулятор, также может повлиять на ваш генератор VNS
• Оставайтесь не менее 60 в сантиметрах или 2 футах от деактиваторов бирки электронной системы наблюдения за товарами, которые можно найти в магазинах. Это позволит избежать активации вашего генератора.Деактиваторы в основном находятся при входе в магазины.
• Планшетные компьютеры и их крышки, машинки для стрижки волос, вибраторы и громкоговорители могут иметь электромагнитное поле, которое необходимо держать на расстоянии не менее 20 см или 8 дюймов от груди. Если ваш генератор все-таки активируется, просто отойдите от устройства, которое вызывает проблему.

Полный список мер предосторожности системы VNS можно найти в Руководстве для пациента VNS.

Как я могу узнать больше?

Более подробную информацию о VNS-терапии вы можете получить на сайте Ливановой, производителя системы VNS-терапии.

Информация со ссылками

Если вы хотите просмотреть эту информацию со ссылками, посетите раздел «Рекомендации и информация, ссылки» на нашем веб-сайте. Если у вас нет доступа к Интернету, позвоните в нашу бесплатную горячую линию по борьбе с эпилепсией по телефону 0808 800 5050.

Mattel отзывает наборы магнитных фигурок Batman ™ и One Piece ™ из-за ослабления магнитов

Mattel отзывает наборы магнитных фигурок Batman ™ и One Piece ™ из-за ослабления магнитов

ВАШИНГТОН, Д.C. — Комиссия по безопасности потребительских товаров США в сотрудничестве с указанной ниже фирмой объявила сегодня о добровольном отзыве следующего потребительского товара. Потребители должны немедленно прекратить использование отозванных продуктов, если не указано иное. Перепродавать или пытаться перепродать отозванный потребительский товар является незаконным.

Название продукта: Наборы магнитных фигурок Batman ™ и One Piece ™

Единиц: Около 345 000

Импортер: Mattel Inc., Эль-Сегундо, Калифорния,

Опасно: Маленькие, мощные магниты внутри аксессуаров игрушечных фигурок могут выпасть и быть проглоченными или вдохнутыми маленькими детьми. Если проглотить более одного магнита, они могут притягиваться внутрь тела и вызывать перфорацию кишечника, инфекцию или закупорку, что может быть фатальным.

Инциденты / травмы: Фирме известен 21 случай, когда магнит выпал из игрушечной фигурки, в том числе случай с трехлетним мальчиком, который был найден с магнитом во рту.Мальчик не проглотил магнит, и Mattel и CPSC не сообщили о каких-либо травмах.

Описание: Вспомним игрушки Batman ™:

— Фигурка Batman ™ Magna Battle Armor ™ Batman ™ с номером модели J1944,

— Фигурка Batman ™ Magna Fight Wing ™ Batman ™ с номером модели J1946,

— Фигурка Batman ™ Secret ID ™ с номерами моделей J5114 и

.

— Фигурка Batman ™ Flying Fox ™ с номером модели J5115. Фигурки высотой семь дюймов включают логотип Бэтмена на передней панели и магнитные аксессуары.Номер модели находится в правом нижнем углу бирки, пришитой к рисунку.

Озвученная игрушка One Piece ™:

— Фигурка Золо Ророноа ™ с тройным разрезом One Piece ™, номер модели J4142. 5? Фигурка высотой в дюйм имеет зеленые волосы, черные брюки и в руках магниты, которые соединяются с магнитами на различных мечах, которые фигурка может держать. Номер модели напечатан на тыльной стороне левой ноги фигурки.

Продается по адресу: Универмаги и магазины игрушек со скидками по всей стране с июня 2006 г. по июнь 2007 г. примерно за 11 долларов.

Производство: Китай

Средство правовой защиты: Потребители должны немедленно прекратить использование игрушки и связаться с Mattel для получения инструкций о том, как вернуть ее и получить бесплатную замену игрушке.

Контактное лицо для потребителей: Для получения дополнительной информации свяжитесь с Mattel по бесплатному телефону (888) 597-6597 в любое время или посетите веб-сайт компании по адресу www.