Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
!! 17.06.2018 (Jel.) Khanova škola zve nadšence ke spolupráci na překladech návodů pro učitele a rodiče.
! 04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
17.01.2016 (Jel.) Rok 2016 s novými a novějšími krystaly od kolegy Pavla!
17.01.2016 (Jel.) Nabídka knih z oborů matematiky, fyziky, chemie
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 09. 09. 2018 09:28

MámCoDohánět
Zelenáč
Příspěvky: 9
Reputace:   
 

Magnety

Ahoj, může mi někdo prosím říct, proč lze zrušit magnetické pole zmagnetovaného kovu tím, že do něj pustíme proud opačného směru? Co se při tom odehrává?

Offline

 

#2 09. 09. 2018 10:21 — Editoval MichalAld (09. 09. 2018 10:25)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1132
Reputace:   33 
 

Re: Magnety

Tak jak to píšeš, je to nesmysl.

Abychom kov odmagnetovali, musíme v něm vytvořit magnetické pole opačné orientace.
To lze dosáhnout tím, že kolem něj namotáme vhodnou cívku a do ní pustíme proud.

Dále už ovšem není příliš jasné, na co se vlastně přesně ptáš, takže to budeš muset trochu upřesnit.

Jedna věc je, že můžeme vyrušit magnetické pole zmagnetovaného kovu jen po dobu, co nám cívkou protéká proud. To je celkem jednoduché - ony se vektory magnetické indukce (pokud víš, co to je) prostě sčítají, když pomocí naší cívky vytvoříme přesně opačné magnetické pole, no tak se navzájem odečtou a výsledek je (všude) nula. Za ideálních podmínek, ovšem.

Druhá věc je, pokud chceme zmagnetovaný kov odmagnetovat natrvalo - tj aby nebyl magnetický ani potom, co naši cívku úplně odstraníme. Na pochopení toho, jak se dají feromagnetické materiály zmagnetovat či odmagnetovat je třeba pochopit ten FEROMAGNETISMUS, který se modeluje tzv. hyzterezní křivkou.

Pokud to vidíš poprvé, tak to asi dá dost práce - nejdříve je nutno pochopit tu veličinu zvanou "intenzita magnetického pole - H". A předpokládám, že aspoň víš, co je to magnetická indukce - B.

Pokud je ti hysterezní křivka jasná, lze se bavit i o tom, proč některé materiály vykazují takovéto zvláštní chování - tj. co je vlastně příčinou feromagnetismu na atomární úrovni. Ale je to myslím známo jen z části, ještě donedávna to byla neobjasněná věc, a možná je ještě pořád.

V každém případě - stejnosměrným proudem lze permanentní magnet odmagnetovat dost obtížně - museli bychom hodnotu proudu trefit velmi přesně. Prakticky se proto používá střídavý proud, jehož velikost postupně klesá.

Offline

 

#3 09. 09. 2018 11:04

MámCoDohánět
Zelenáč
Příspěvky: 9
Reputace:   
 

Re: Magnety

↑ MichalAld:↑ MichalAld:
Díky za odpověď, pokryla vše co bych potřeboval vědět.

Offline

 

#4 09. 09. 2018 11:13

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1132
Reputace:   33 
 

Re: Magnety

↑ MámCoDohánět:

áááá... to je škoda...

Offline

 

#5 09. 09. 2018 14:18 — Editoval MichalAld (09. 09. 2018 15:26)

proton100
Příspěvky: 180
Reputace:   -15 
 

Re: Magnety

↑ MámCoDohánět:Niektoré materiály obsahujú domény, čo sú oblasti magneticky rovnako orientovaných atómov,  niečo ako malé magnety. Majú veľkosť rádovo desatín milimetra. Domény sú orientované chaoticky a ich magnetizmus sa vzájomne ruší. Materiál je navonok nemagnetický.

Ak sa vonkajšou silou domény natočia do rovnakého smeru,  ich magnetizmus sa sčítava a vzniká permanetný magnet. Takouto silou je napríklad vonkajšie magnetické pole.

Ak chceš zrušiť magnetizmus materiálu, treba inou silou natočiť domény tak aby sa ich účinok vzájomne rušil. To sa dá spraviť rôzne:
- opačným magnetickým poľom s trochu väčšou silou, napríklad cievka s opačným prúdom... neprakticky zložité (nerovnomernosť poľa, sýtenie materiálov)
- demagnetizačnou cievkou.... v praxi bežné, viď slabnúca magnetizačná krivka
- zohriatím nad teplotu existencie domén, železo cca 700 C... stav po odliatí výrobku
- mechanickým namáhaním... napríklad ohybom, čo bola slabina materiálu mumetal

Magnetická indukcia B vyjadruje silu magnetu v danom mieste priestoru. Je to niečo ako sila rieky, ak sa postavíš do prúdiacej vody a tá sa ťa snaží strhnúť. Celková energia magnetu závisí od súčinu magnetickej indukcie a plochy ktorá prechádza ťažiskom magnetu, respektíve častí tejto plochy s rovnakou indukciou. Toto silové prúdenie možno vydieť na archaickom pokuse ak sa magnet dá pod plexisklo a na vrch sa nasypú železné piliny. Moderné zobrazovače magnetického prúdenia využívajú magnetické pasty a lom svetla.

Poznámka moderátora:
použitý pojem "proudění magnetického pole" je (zřejmě úmyslně) zavádějící, v magnetickém poli nic neproudí. I některá další tvrzení v tomto odstavci jsou poněkud nepřesná a zavádějící


Magnetická intenzita H je výpočtová, čisto teoretická veličina, pre vedátorov. :-) Dá sa podľa nej uvažovať vplyv prúdu v cievke, tvar magnetu, vlastnosti materiálov... Je tiež dôležitá na pochopenie magnetizačnej krivky.

Úvaha pre éteristov: ...
Poznámka moderátora: úvahy pro éteristov budeš muset prezentovat někde jinde...tady se budeme držet fyziky

Offline

 

#6 12. 09. 2018 14:27

edison
Příspěvky: 956
Reputace:   24 
 

Re: Magnety

proton100 napsal(a):

domény, čo sú oblasti magneticky rovnako orientovaných atómov,  niečo ako malé magnety. Majú veľkosť rádovo desatín milimetra.

Ve skutečnosti mají desetiny mikrometru. Jinak bychom asi těžko měli terabajtové harddisky. A ono by samozřejmě dávno vadilo i v megnetofonu, kdyby magnetické domény byly větší než celková tloušťka pásky:-)

(nevylučuji, že za speciálních okolností mohou být větší, ale běžné to není)

Offline

 

#7 12. 09. 2018 14:38

edison
Příspěvky: 956
Reputace:   24 
 

Re: Magnety

proton100 napsal(a):

Celková energia magnetu závisí od súčinu magnetickej indukcie a plochy ktorá prechádza ťažiskom magnetu, respektíve častí tejto plochy s rovnakou indukciou.

Tohle je taky pěkná blbost. Energie magnetického pole je součinem indukce a objemu ve kterém se nachází (v magnetu i vně). Můžeme diskutovat o tom, co z toho je energie magnetu, ale v každém případě půjde o objem a rozhodně to nebude nijak souviset s těžištěm. Samozřejmě v reálném světe nebude mag. pole homogenní, takže místo prostého násobení použijeme integrál.

Offline

 

#8 12. 09. 2018 16:03

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1132
Reputace:   33 
 

Re: Magnety

edison napsal(a):

proton100 napsal(a):

domény, čo sú oblasti magneticky rovnako orientovaných atómov,  niečo ako malé magnety. Majú veľkosť rádovo desatín milimetra.

Ve skutečnosti mají desetiny mikrometru. Jinak bychom asi těžko měli terabajtové harddisky. A ono by samozřejmě dávno vadilo i v megnetofonu, kdyby magnetické domény byly větší než celková tloušťka pásky:-)

(nevylučuji, že za speciálních okolností mohou být větší, ale běžné to není)

Já nevím, tady podle těch fotek vypadají větší, spíš desítky um, než zlomky um.

Magnetic domain

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/NdFeB-Domains.jpg

U těch záznamových médií (pásky, HD) se možná dosahuje jemnější struktury tím, že to není homogenní materiál, ale nějaký prášek - takže velikost domén je omezena velikostí zrn toho prachu, nevím.

Offline

 

#9 12. 09. 2018 16:11

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1132
Reputace:   33 
 

Re: Magnety

↑ edison:

To je samozřejmě pravda, ale já už to tady nechtěl řešit....

Jen doplním, že energie magnetického pole je úměrná $|B|^2$, tedy $B\cdot B$.
Nicméně to platí ve vakuu, v magnetickém materiálu v tom figuruje ještě i permeabilita. A jak je to u permanentního magnetu, což je materiál s extrémně širokou hysterezní smyčkou, to vážně nevím. Nejspíš je to úměrné B.H, ale jistě to nevím. Navíc H není veličina, která by měla (speciálně v permanentním magnetu) nějaký jednoduchý význam, a dokázali bychom ji nějak jednoduše určit.

Pokud si místo permanentního magnetu představíme cívku, která vytváří přesně stejné magnetické pole, bude energie tohto pole prostě $\frac{1}{2}LI^2$, a celý problém se tak "formálně redukuje" na stanovení indukčnosti té cívky - akorát že ono to asi o nic jednodušší není, spočítat indukčnost cívky. Jen v nějakých speciálních případech.

Offline

 

#10 14. 09. 2018 13:11 — Editoval proton100 (14. 09. 2018 14:40)

proton100
Příspěvky: 180
Reputace:   -15 
 

Re: Magnety

MichalAld napsal(a):

↑ edison:energie magnetického pole je úměrná $|B|^2$,

Až sa dostaneš na vysokú školu, tak sa dozvieš že integrál x je 1/2 x^2, preto aj integrál B je 1/2 B^2. A všimneš si že som slovne zapísal primitívnu funkciu.

edison napsal(a):

Energie magnetického pole je součinem indukce a objemu

Napísal by som ti vzťah medzi plochou a objemom v intergály. Ale načo drať klávesnicu keď mi to prepíšete červenou farbou.

Offline

 

#11 14. 09. 2018 15:35

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1132
Reputace:   33 
 

Re: Magnety

proton100 napsal(a):

MichalAld napsal(a):

↑ edison:energie magnetického pole je úměrná $|B|^2$,

Až sa dostaneš na vysokú školu, tak sa dozvieš že integrál x je 1/2 x^2, preto aj integrál B je 1/2 B^2. A všimneš si že som slovne zapísal primitívnu funkciu.

To by ale musel být integrál

$\int_{}^{}B \ dB$

a nic takového jsem nikdy v životě neviděl (navíc, vzhledem k tomu, že B je vektor, to ani nedává rozumný smysl).

Ale integrál

$\int_{}^{}B \ dxdydz$

bude, pro konstantní velikost B prostě B * V.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson