Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 21 dotazů obsahujících »magnety«
12) Magdeburské polokoule
29. 09. 2003
Dotaz: Chtěl bych vás poprosit o podrobnější vysvětlení (mně naprosto
nepochopitelného) jevu Magdeburských polokoulí, kdy je ze dvou kovových
polokoulí, na sobě přiložených, odsán vzduch a tyto pak u sebe "drží" velkou
silou. Bude zachováno silové působení i po odtržení polokoulí od sebe? Např.
zpětným přiblížením? "Chytnou" se na sebe jako magnety? Využívá se tohoto
jevu někde v praxi? Proč jev nefunguje i opačně? Tzn. polokoule naplněné pod
vysokým tlakem se neodpuzují? (Pavel Faltýnek)
Odpověď: Na každý předmět kolem nás působí vzduch tak, že na každý čtverečný
centimetr tlačí stejně, jako kdyby na tom čtverečku bylo položeno
kilogramové závaží. Nepozorujeme to jednak proto, že to tlačí ze
všech stran a protože pod tímto tlakem jsme od narození. Když ty
polokoule dáš vzduchotěsně k sobě a vzduch ze vzniklé dutiny
vyčerpáš, bude vzduch tlačit jen zvenku a tedy polokoule stlačovat k
sobě. Po odtržení vleze zase vzduch dovnitř a tlačí
proto ze všech stran a netlačí polokoule k sobě. I po přiblížení
polokoulí je stále vevnitř vzduch, který odtlačuje polokoule od sebe
stejně, jako je vnější vzduch tlačí k sobě. Proto je výsledek
nerozhodný, žádnou sílu nepozorujeme.
Tohoto jevu se využívá na každém kroku. Když saješ limonádu brčkem,
vycucneš z brčka vzduch a vzduch, který tlačí na hladinu limonády ti
ji nažene brčkem do úst. Když přimáčkneš přísavku na dlaždičku,
vymáčkneš z pod ní vzduch a venkovní vzduch ji drží přitisknutou u
dlaždice, když maminka zavařuje, vyžene pára ze zavařovačky vzduch a
když potom pára zkapalní a přestane zevnitř tlačit, vnější vzduch
drží víčko na zavařovačce.
Opačně to samozřejmě taky funguje. Copak jsi nikdy nestřílel ze
vzduchovky. Kdo vyžene brok z hlavně a pušku trochu strčí dozadu?
Pokud chceš kulatější příklad, tak si vzpomeň na granát. Tam sice
netlačí vysokým tlakem vzduch ale plyny vzniklé rychlým spálením
nálože, ale jinak je to totéž v bleděmodrém.
Dotaz: Zajímalo by mě, zda je možné u dvou permanentních magnetů, které se vzájemně
odpuzují přerušit nebo odstínit na krátkou dobu jejich vzájemné odpuzování,
bez možnosti pootočení magnetů. Zda existuje materiál, kterým by se po vložení
mezi zmíněné dva magnety magnetismus přerušil. (Petr Havlíček)
Odpověď: Analogie mezi magnetickým a elektrickým polem není úplná. Elektrické pole
nábojů můžete odstínit vodivou slupkou, tedy Faradayovou klecí.
K odstínění magnetického pole se dá použít feromagnetický materiál s vysokou
permeabilitou (mi-metal, pemalloy). Takto se odstiňují supravodivé cívky,
aby rozptylové pole cívek, které uvnitř sebe vytvářejí pole o magnetické
indukci až 15 T, neovlivňovalo okolní přístroje a nepřitahovalo nebezpečně
velkou silou feromagnetické předměty. Vložíte-li však takovouto přepážku
mezi dva přitahující se magnety, nezrušíte tím silové působení. Magnety
budou přitahovány ke zmagnetované přepážce.
Dokonale odstínit magnetické pole je možné. Supravodič pod svou kritickou
teplotou se chová jako dokonalé diamagnetikum a vytlačuje ze svého objemu
siločáry magnetické indukce. Můžete v něm tedy vytvořit prostor odstíněný od
magnetických polí, vyžaduje to ovšem ochlazení do nízkých teplot (alespoň
asi 8 K pro klasické supravodiče, 80 K pro vysokoteplotní supravodiče) a
působící pole nesmí být vyšší než kritické pole supravodiče. Proto se tento
proces používá k odstinění slabých polí, např. magnetického pole Země.
Dotaz: Mám dotaz, jestli má permanentní magnet opravdu trvalé magnetické pole?
Dá se "vyčerpat"? A dále bych potřeboval znát materiál, který
přitahuje magnet, ale nedá se zmagnetizovat. (Martin Novák)
Odpověď: Milý příteli,
o tom, zda je magnet permanentní, nebo magneticky tvrdý, rozhoduje velikost
magnetického pole, které je třeba k jeho přemagnetování. Graficky je to
vyjádřeno hysterezní smyčkou. Pole nutné k přemagnetování se nazývá
koercitivní pole. Kromě toho je snaha vyvinout takový materiál, který má i
velkou remanentní magnetizaci, tedy magnetizaci v nepřítomnosti budícího
magnetického pole. Součin Hc x Mr se používá jako technická míra magnetické
energie, kterou magnet potenciálně obsahuje. Feromagnetický materiál není
nikdy magnetován rovnoměrně (homogenně). Uplatní se demagnetizace tvaru,
přiloženým silným magnetickým polem, třeba impulzem se magent může optimálně
zmagnetovat, což se prakticky používá. Oblasti homogenní magnetizace, zvané
domény, se přemění tak, aby magnetizace všech směřovala podél budícího pole.
Čím větší překážky materiál klade tomuto přemagnetování, tím má větší
koercitivní pole. Také chlazení z teplot vyšších než Curieova v magnetickém
poli umožní získat už zpolarizovaný magnet.
Permanentní magnety se vyrábějí jak ze zvláštních slitin, např. NdFeB, SmCo
nebo některých feritových oxidů. Mohou také tak zvaně stárnout a s časem se
mohou zhoršit jejich parametry, poněvadž se změní překážky k jejich
přemagnetování. Magnetování samotné je vratný děj a permanentní magnet se
jím "nevyčerpá".
Slabé magnetické, nebo magneticky měkké, jsou naopak třeba čisté Fe nebo Ni
a jejich slitiny, zvláště permaalloye, které mají velmi malé koercitivní
pole a snadno se odmagnetují. Vyvinuty jsou také některé vhodné feritové
materiály. Stačí na ně působit střídavým magnetickým polem, které se plynule
zeslabuje, aby byly dobře odmagnetované. I vlastnost měkkého magnetika se
může s časem a zvláště při mechanickém působení zhoršit. U dobře
připraveného niklu (velmi čistého a přežíhaného) stačí, když Vám upadne na
stůl a hned se jeho koercitivní síla řádově zvětší.
Obojí materály jsou technicky důležité a výrobci stále vyvíjejí nové.
Dotaz: Rád bych se zeptal, jestli nevíte, zda se někde dají sehnat bárium-feritové
magnety na V.T.A. (S.Q.M.).
Doporučované rozměry magnetů jsou DxŠxV: 15*10*1cm.
Také nevím zda tyto magnety už mají póly nabo zda se musí zmagnetizovat.
Popřípadě zda se dá použít jiný v ČR dostupný materiál. (Zdenda)
Odpověď: Myslím, že najdete hodně informací na internetových stránkách Pramet
Šumperk, firem Elidis a Kyocera. Permanentní magnety se formují během
přípravy a tak mohou mít nejrůznější uspořádání magnetických pólů. Problém
můžete konzultovat také s firmou WAMAG z Mníšku pod Brdy, nabízí produkty
holandské firmy GOUDSMIT. Permanentní magnety se také nakupovaly od firmy
THYSSEN z Dortmundu nebo od americké firmy MAGNETIX. Nejlépe je pohledat na
internetu. Upozorňuji Vás, že magnety nejsou laciné, magnet Vámi uvadených
rozměrů bude stát jistě pár tisíc Kč.
Dotaz: Zajímalo by mě presnější popis principu na jakém fungují permanentní magnety plus i případné závislosti velikosti výsledné síly.. velikost magneticke indukce popřípadě magnetického toku.. Mám dostatek materialů o ekektromagnetech jako takových ale o permanentnich se mi nic sehnat nepodařilo.. Můžete mi prosím poskytnout bližší popis, (mám zájem hlavně o matematické závislosti) případně doporučení na jaké webove stránky se mohu obratit.. případně jaká literatura se touto problematikou zabývá? Děkuji (Jan Strnad)
Odpověď: Permanentní magnetismus je důsledkem kvantových jevů a bez nich ho nelze uspokojivě vysvětlit. Jde o kombinaci magnetických polí jednak orbitálního pohybu elektronu, jednak vlastního magnetismu (spinu elektronu). I stručné vysvětlení ale asi dost přesahuje zdejší rámec. Sám magnetismus je samozřejmě relativistický jev, ale to tu asi až tak nevadí.
