Semua orang telah lama terbiasa dengan benda seperti magnet. Kami tidak melihat sesuatu yang istimewa di dalamnya. Biasanya kita mengasosiasikannya dengan pelajaran fisika atau demonstrasi berupa trik-trik sifat magnet untuk anak prasekolah. Dan jarang ada yang berpikir tentang berapa banyak magnet yang mengelilingi kita dalam kehidupan sehari-hari. Ada lusinan dari mereka di apartemen mana pun. Sebuah magnet hadir di perangkat setiap speaker, tape recorder, pisau cukur listrik, jam tangan. Bahkan sebotol paku adalah satu.
Dan apa lagi?
Kami - orang-orang - tidak terkecuali. Berkat biocurrents yang mengalir di dalam tubuh, ada pola tak terlihat dari garis kekuatannya di sekitar kita. Bumi adalah magnet yang sangat besar. Dan bahkan lebih megah - bola plasma matahari. Dimensi galaksi dan nebula, yang tidak dapat dipahami oleh pikiran manusia, jarang memungkinkan gagasan bahwa semua ini juga magnet.
Ilmu pengetahuan modern membutuhkan penciptaan magnet baru yang besar dan sangat kuat, bidang penerapannya terkait dengan fusi termonuklir, pembangkitan energi listrik, percepatan partikel bermuatan dalam sinkrotron, mengangkat kapal yang tenggelam. Buat medan super kuat menggunakan sifat magnetikmagnet adalah salah satu masalah fisika modern.
Klarifikasi konsep
Medan magnet adalah gaya yang bekerja pada benda dengan muatan yang bergerak. Ini "tidak bekerja" dengan benda diam (atau tanpa muatan) dan berfungsi sebagai bentuk medan elektromagnetik, yang ada sebagai konsep yang lebih umum.
Jika benda dapat menciptakan medan magnet di sekelilingnya dan mengalami sendiri gaya pengaruhnya, benda itu disebut magnet. Artinya, benda-benda ini termagnetisasi (memiliki momen yang sesuai).
Material yang berbeda bereaksi secara berbeda terhadap medan eksternal. Mereka yang melemahkan aksinya di dalam diri mereka sendiri disebut paramagnet, dan mereka yang memperkuatnya disebut diamagnet. Bahan individu memiliki sifat memperkuat medan magnet eksternal seribu kali lipat. Ini adalah feromagnet (kob alt, nikel dengan besi, gadolinium, serta senyawa dan paduan dari logam yang disebutkan). Mereka yang, setelah jatuh di bawah pengaruh medan eksternal yang kuat, dengan sendirinya memperoleh sifat magnetik, disebut magnet keras. Yang lain, yang mampu berperilaku seperti magnet hanya di bawah pengaruh langsung medan dan berhenti begitu saja dengan hilangnyanya, adalah magnet lunak.
Sedikit sejarah
Orang-orang telah mempelajari sifat-sifat magnet permanen sejak zaman dulu. Mereka disebutkan dalam tulisan-tulisan para ilmuwan Yunani kuno sejauh 600 tahun SM. Magnet alami (berasal dari alam) dapat ditemukan di deposit bijih magnetik. Yang paling terkenal dari magnet alam besar disimpan di TartuUniversitas. Beratnya 13 kilogram, dan beban yang dapat diangkat dengan bantuannya adalah 40 kg.
Manusia telah belajar membuat magnet buatan menggunakan berbagai feromagnet. Nilai bubuk (dari kob alt, besi, dll) terletak pada kemampuan menahan beban dengan berat 5000 kali beratnya sendiri. Spesimen buatan dapat bersifat permanen (diperoleh dari bahan magnet keras) atau elektromagnet yang memiliki inti, yang bahannya adalah besi magnet lunak. Medan tegangan di dalamnya muncul karena aliran arus listrik melalui kabel belitan, yang dikelilingi oleh inti.
Buku serius pertama yang berisi upaya untuk mempelajari secara ilmiah sifat-sifat magnet adalah karya dokter London Gilbert, yang diterbitkan pada tahun 1600. Karya ini berisi totalitas informasi yang tersedia pada waktu itu mengenai magnet dan listrik, serta eksperimen penulis.
Seseorang mencoba untuk menyesuaikan fenomena yang ada dengan kehidupan praktis. Tentu saja, magnet tidak terkecuali.
Bagaimana magnet digunakan
Sifat magnet apa yang telah diadopsi oleh manusia? Cakupannya sangat luas sehingga kita hanya dapat menyentuh secara singkat perangkat dan aplikasi utama yang paling terkenal dari item yang luar biasa ini.
Compass adalah perangkat terkenal untuk menentukan arah di lapangan. Berkat dia, mereka membuka jalan bagi pesawat dan kapal, transportasi darat, dan target lalu lintas pejalan kaki. Iniperangkat dapat berupa magnet (tipe penunjuk), digunakan oleh wisatawan dan topografi, atau non-magnetik (kompas radio dan hidro).
Kompas pertama dari magnet alam dibuat pada abad ke-11 dan digunakan dalam navigasi. Tindakan mereka didasarkan pada rotasi bebas di bidang horizontal jarum panjang yang terbuat dari bahan magnetik, seimbang pada porosnya. Salah satu ujungnya selalu menghadap ke selatan, yang lain - utara. Dengan demikian, Anda selalu dapat secara akurat mengetahui petunjuk utama mengenai titik mata angin.
Bola Utama
Bidang di mana sifat-sifat magnet telah menemukan aplikasi utamanya - teknik radio dan listrik, instrumentasi, otomatisasi, dan telemekanik. Relai, sirkuit magnetik, dll. Diperoleh dari bahan feromagnetik. Pada tahun 1820, properti konduktor pembawa arus untuk bekerja pada jarum magnet ditemukan, memaksanya untuk berputar. Pada saat yang sama, penemuan lain dibuat - sepasang konduktor paralel, yang melaluinya arus dengan arah yang sama, memiliki sifat saling tarik-menarik.
Karena itu, sebuah asumsi dibuat tentang penyebab sifat-sifat magnet. Semua fenomena tersebut muncul sehubungan dengan arus, termasuk yang beredar di dalam bahan magnetik. Ide-ide modern dalam sains sepenuhnya konsisten dengan asumsi ini.
Tentang mesin dan genset
Atas dasar itu, banyak jenis motor listrik dan generator listrik telah dibuat, yaitu mesin tipe rotasi, prinsip operasi yang didasarkan pada konversi energi mekanik menjadi energi listrik (pidatokita berbicara tentang generator) atau listrik ke mekanik (tentang mesin). Setiap generator beroperasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yaitu, EMF (gaya gerak listrik) terjadi pada kawat yang bergerak dalam medan magnet. Motor listrik bekerja berdasarkan fenomena terjadinya gaya pada kawat yang dialiri arus listrik yang ditempatkan pada medan melintang.
Menggunakan kekuatan interaksi medan dengan arus yang melewati belitan bagian yang bergerak, perangkat yang disebut kerja magnetoelektrik. Meteran listrik induksi bertindak sebagai motor AC baru yang kuat dengan dua belitan. Disk konduktif yang terletak di antara belitan mengalami rotasi dengan torsi yang sebanding dengan input daya.
Dan dalam kehidupan sehari-hari?
Didukung oleh baterai mini, jam tangan elektrik sudah tidak asing lagi bagi semua orang. Perangkat mereka, berkat penggunaan sepasang magnet, sepasang induktor dan transistor, jauh lebih sederhana dalam hal jumlah suku cadang yang tersedia daripada jam tangan mekanis.
Kunci tipe elektromagnetik atau kunci silinder yang dilengkapi dengan elemen magnetik semakin banyak digunakan. Di dalamnya, baik kunci maupun gembok dilengkapi dengan set kombinasi. Ketika kunci yang benar memasuki lubang kunci, elemen internal kunci magnetik tertarik ke posisi yang diinginkan, yang memungkinkannya untuk dibuka.
Perangkat dinamometer dan galvanometer (perangkat yang sangat sensitif yang digunakan untuk mengukur arus lemah) didasarkan pada aksi magnet. Sifat magnet telah menemukan aplikasi dalam pembuatan abrasive. Jadidisebut partikel kecil dan sangat keras yang tajam yang diperlukan untuk pemrosesan mekanis (penggerindaan, pemolesan, pengasaran) berbagai benda dan bahan. Selama produksinya, ferosilikon, yang diperlukan dalam komposisi campuran, sebagian mengendap di bagian bawah tungku, dan sebagian dimasukkan ke dalam komposisi abrasif. Magnet diperlukan untuk menghapusnya dari sana.
Sains dan komunikasi
Karena sifat magnetik zat, sains memiliki kemampuan untuk mempelajari struktur berbagai benda. Kami hanya dapat menyebutkan magnetokimia atau deteksi cacat magnet (metode mendeteksi cacat dengan mempelajari distorsi medan magnet di area produk tertentu).
Mereka juga digunakan dalam produksi peralatan gelombang mikro, sistem komunikasi radio (militer dan jalur komersial), perlakuan panas, baik di rumah maupun di industri makanan (oven microwave dikenal oleh semua orang). Hampir tidak mungkin untuk menghitung semua perangkat dan aplikasi teknis paling kompleks di mana sifat magnetik zat digunakan saat ini dalam kerangka satu artikel.
Bidang medis
Bidang diagnostik dan terapi medis tidak terkecuali. Berkat akselerator linier elektron yang menghasilkan sinar-X, terapi tumor dilakukan, berkas proton dihasilkan dalam siklotron atau sinkrotron, yang memiliki keunggulan dibandingkan sinar-X dalam arah lokal dan peningkatan efisiensi dalam pengobatan tumor mata dan otak.
Adapun biologissains, bahkan sebelum pertengahan abad terakhir, fungsi vital tubuh sama sekali tidak terkait dengan keberadaan medan magnet. Literatur ilmiah kadang-kadang diisi ulang dengan pesan tunggal tentang satu atau lain dari efek medis mereka. Tapi sejak tahun enam puluhan, publikasi tentang sifat biologis magnet telah menjadi longsoran salju.
Dulu dan sekarang
Namun, upaya untuk mengobati orang dengan itu dilakukan oleh para alkemis sejak abad ke-16. Sudah banyak upaya yang berhasil untuk menyembuhkan sakit gigi, gangguan saraf, insomnia dan banyak masalah dengan organ dalam. Tampaknya magnet menemukan penggunaannya dalam pengobatan paling lambat dalam navigasi.
Selama setengah abad terakhir, gelang magnet telah banyak digunakan, populer di kalangan pasien dengan gangguan tekanan darah. Para ilmuwan sangat percaya pada kemampuan magnet untuk meningkatkan daya tahan tubuh manusia. Dengan bantuan perangkat elektromagnetik, mereka belajar mengukur kecepatan aliran darah, mengambil sampel atau menyuntikkan obat-obatan yang diperlukan dari kapsul.
Magnet menghilangkan partikel logam kecil yang jatuh ke mata. Pengoperasian sensor listrik didasarkan pada tindakannya (setiap dari kita akrab dengan prosedur untuk mengambil elektrokardiogram). Saat ini, kerjasama fisikawan dengan ahli biologi untuk mempelajari mekanisme yang mendasari pengaruh medan magnet pada tubuh manusia menjadi lebih dekat dan lebih diperlukan.
Neodymium magnet: properti dan aplikasi
Magnet neodymium dianggap memiliki dampak maksimal pada kesehatan manusia. Mereka terdiri darineodymium, besi dan boron. Rumus kimianya adalah NdFeB. Keuntungan utama dari magnet semacam itu adalah efek medannya yang kuat dengan ukuran yang relatif kecil. Jadi, berat magnet dengan gaya 200 gauss adalah sekitar 1 g. Sebagai perbandingan, magnet besi dengan kekuatan yang sama memiliki berat sekitar 10 kali lebih besar.
Keuntungan lain yang tidak diragukan lagi dari magnet yang disebutkan adalah stabilitas yang baik dan kemampuan untuk mempertahankan kualitas yang diinginkan selama ratusan tahun. Selama satu abad, magnet kehilangan sifatnya hanya 1%.
Bagaimana tepatnya magnet neodymium dirawat?
Ini meningkatkan sirkulasi darah, menstabilkan tekanan darah, melawan migrain.
Sifat magnet neodymium mulai digunakan untuk pengobatan sekitar 2000 tahun yang lalu. Penyebutan jenis terapi ini ditemukan dalam manuskrip Tiongkok kuno. Perawatan kemudian adalah dengan mengoleskan batu magnet ke tubuh manusia.
Terapi juga ada dalam bentuk menempelkannya ke tubuh. Legenda mengklaim bahwa Cleopatra berutang kesehatannya yang luar biasa dan kecantikan yang tidak wajar karena pemakaian perban magnet yang konstan di kepalanya. Pada abad ke-10, para ilmuwan Persia menjelaskan secara rinci efek menguntungkan dari sifat-sifat magnet neodymium pada tubuh manusia dalam hal menghilangkan peradangan dan kejang otot. Menurut bukti yang masih ada saat itu, seseorang dapat menilai penggunaannya untuk meningkatkan kekuatan otot, kekuatan tulang, dan mengurangi nyeri sendi.
Dari segala penyakit…
Bukti efektivitas dampak semacam itu diterbitkan pada tahun 1530tahun oleh dokter terkenal Swiss Paracelsus. Dalam tulisannya, dokter menggambarkan sifat magis magnet yang dapat merangsang kekuatan tubuh dan menyebabkan penyembuhan diri. Sejumlah besar penyakit pada masa itu mulai dapat diatasi dengan menggunakan magnet.
Pengobatan sendiri dengan bantuan obat ini menyebar luas di AS pada tahun-tahun pascaperang (1861-1865), ketika obat-obatan sangat kurang. Digunakan sebagai obat dan pereda nyeri.
Sejak abad ke-20, sifat penyembuhan magnet telah mendapat pembenaran ilmiah. Pada tahun 1976, dokter Jepang Nikagawa memperkenalkan konsep sindrom defisiensi medan magnet. Penelitian telah menetapkan gejala yang tepat darinya. Mereka terdiri dari kelemahan, kelelahan, penurunan kinerja dan gangguan tidur. Ada juga migrain, nyeri sendi dan tulang belakang, masalah dengan sistem pencernaan dan kardiovaskular dalam bentuk hipotensi atau hipertensi. Ini menyangkut sindrom dan bidang ginekologi, dan perubahan kulit. Dengan penggunaan magnetoterapi, kondisi ini bisa berhasil dinormalisasi.
Ilmu tidak berhenti
Ilmuwan terus bereksperimen dengan medan magnet. Eksperimen dilakukan pada hewan dan burung, dan pada bakteri. Kondisi medan magnet yang melemah mengurangi keberhasilan proses metabolisme pada burung dan tikus percobaan, bakteri tiba-tiba berhenti berkembang biak. Dengan defisit medan yang berkepanjangan, jaringan hidup mengalami perubahan ireversibel.
Ini untuk memerangi semua fenomena seperti itu dan disebabkan olehmagnetoterapi seperti itu digunakan oleh mereka dengan banyak konsekuensi negatif. Tampaknya saat ini semua sifat magnet yang berguna belum dipelajari secara memadai. Dokter memiliki banyak penemuan menarik dan perkembangan baru di depan.
