Püsimagneti omadused ja kasutamine (0)

Maidla Põhikool
Püsimagnet
Referaat
Koostas:
Klass: 9.klass
Maidla 2012

Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
Püsimagneti omadused 3
Koostis 3
Kasutamine 4
Huvitavaid fakte magnetitest 4
Kokkuvõte 4
Kasutatud kirjandus 5

Sissejuhatus

Selle referaadi eesmärk on uurida välja, milleks on püsimagnet vajalik ja kuidas see tekib. Tahaks teada saada selle referaadi käigus ka, kuidas püsimagnetit ära tunda ja millega see täpsemalt tõmbub. Loodan, et saan targemaks.

Püsimagneti omadused

Püsimagneti kõige tähtsam on see, et magneetunud rauast esemed säilitavad magneti omadused peale sellega kokku puutumist. Püsimagnetit ümbritseb alati elektriväli. Samuti on selle omaduseks tõmmata ligi raudesemeid. Püsimagneti omadusi määrab elektroonide olemuslik magnetväli.
Igal püsimagnetil on kaks poolust: põhjapoolus ja lõunapoolus. Poolustes on magneti mõju raudesemetele kõige suurem. See osa, kui puudub mõju on neutraalne. Neid poolused on saanud nime tänu sellele, et üks pool pöördub põhja ja teine lõunasse. Põhjapoolust tähistatakse tavaliselt tähega N ja lõunapoolust tähega S. Kui eraldada kaks poolust, siis saame kaks magnetit, millel on mõlemal nii põhja- kui lõunapoolus. Poolusi on magnetil alati paarisarv . Tavaliselt on selleks arvuks kaks. Kuid siiski on eriliseks otstarbeks valmistatud ka nelja, kuue või enama poolusega magneteid. Siiani pole suudetud leida ega leiutada ühtegi magnetit, millel oleks üks poolus. Põhjapoolus tõmbub lõunapoolusega ja eemaldub põhjapoolusest. Lõunapoolsus tõmbub põhjapoolusega ja eemaldub lõunapoolusest.

Koostis

Magneteid on erinevaid tüüpi ja tänu sellele koosnevad ned ka erinevatest ainetest. Need koosnevad spetsiaalsetest terasesortidest ja mitmesugustest sulamitest. Sulamites kasutatakse nii magnetilisi metalle (raud, nikkel jne), kui ka mitte magnetilisi metalle ( alumiinium , titaan jne). Sulamite nimi tuleneb enamasti nende koostisest.
Neodüüm magneti (NdFeB) koostisosadeks on näiteks neodüüm (Nd), raud (Fe) ja boor (B). See materjal on maailma suurima energia klassiga püsimagnet. Selle magneti maksimaalne töötemperatuur on 200C. Selle magneti puudusteks on madal töötemperatuur ja see, et materjal on rabe . Seda magnetit kasutatakse elektrimootoris, kõvakettas, kõlarites jne.
Alumiinium magneti (AlNiCo) peamisteks koostiselemntideks on alumiinium (Al), nikkel (Ni) ja kooblat (Co), samuti kasutatakse vähesel määral rauda (Fe) ja vaske (Cu) ja mõnikord ka titaaniumi (Ti). Osad alumiinium magnetid magnetiseeruvad igas olukorras, teised aga omavad kindlat magneteerumis suunda. Selle magneti eelisteks on kõrge temperatuuri taluvus (450C-500C) ja väga hea korrosiooni talumine. Alimiinium magnetit kasutatakse näitkes kõlarites, sensorites, metallieraldajates jne.
Samaarium -Kooblat magneti (SmCo) peamisteks koostiselementideks on samaarium (Sm) ja kooblat (Co). See magnet on energia klassi suuruselt teine, temast tugevam on ainult eelnevalt mainitud neodüüm magnet. Selle magneti eeliseks on hea temperatuuri taluvus (250C-350C), hea vastupidavus korrosioonile ja hea vastupidavus demagnetiseerumisele ehk magneetumisest vabastumisele. Samaarium-Kooblat magnetit kasutatakse näiteks arvuti kõvaketastes, satelliit süsteemides jne.

Kasutamine

Kõige levinumalt kasutatakse magneteid kompassis. Kompassil kasutatakse peenikest ja pikka sirgmagnetit, mille pooluste piirkonnad on lühikesed. Selliseid magneteid kutsutakse magnetnõelteks. Selleks, et kompass töötaks, tuleb magnetnõel tasakaalustada. Kompassiga kasutati ära Maa magnetvälja. Eriti oluline oli nende osatähtsus aastakümneid tagasi, kui puudusid GPS’id ja muud side vahendid. Neid kasutasid vanal ajal meremehed, et merel mitte ära eksida ja koju tagasi jõuda.
Magneteid kasutatakse väga edukalt ka tehnoloogias. Seda kasutatakse nimelt andmekandjatena. Selliseid kettaid nimetatakse magnetoptilisteks ketasteks. See tähendab, et kirjutamiseks kasutatakse magneteid, kuid lugemisel optikat. Esmakordselt tutvustati sellist tehnikat juba aastal 1985. Magnetoptilisi kettaid kasutatkse kõvaketastena. Kuigi see tehnoloogia on juba üpris vana, kasutatakse siiski veel osades riikides seda.
Täiesti uus on aga magnetite ära kasutamine lukkude puhul. Enimkasutatavad on 250kg ja 500 kg hoidejõuga magnetid. Väiksemat neist kasutatakse kohtades, kus puudub vajadus ukse turvaliseks lukustamiseks, kuid on vaja piirata läbipääsu. 250kg hoidejõuga magnet on piisav, et käega lahtitõmbamisel uks ei avane. 500kg hoidejõuga magnet on vajalik kohtadesse , kus on tarvis ka lukuturvalisust.

Huvitavaid fakte magnetitest

On uurimusega tõestatud, et magnetiga on võimalik muuta paremakäeline inimene ajutiselt vasakukäeliseks. Siiski kestis mõju vaid nii kaua, kui magnetid olid sisse lülitatud ning püsivaid muudatusi see katsetus ei jätnud. Katsel paigutati vasak- ja parempoolse nn tagumise kiirukääru juurde. Selajal, kui magnet oli vasaku kiirukääru juures, kasutasid inimesed tihemini vasakut kätt. Aga parempoolse piirkonna juures ei tekitanud magnet mingeid muutusi.
On leitud, et magnetid leevendavad ka pingeid. Neid on juba aastasadu kasutatud pingete „ ravimisel “. Praegu kasutatakse neid massaži juures ja kantakse ka ehetena.

Kokkuvõte

Magneteid on erinevat liiki ja need tunneb ära selle järgi, et nad tõmbuvad erinevate metallidega. Igal magnetil on kaks poolust, mis tõmbuvad üksteisega. Magneteid kasutatakse väga paljudel erinevatel aladel ja on juba kasutatud palju aastaid tagasi.

Kasutatud kirjandus

Vikipeedia. Magnetväli.
http://et.wikipedia.org/wiki/Magnetv%C3%A4l i 7.jan.2012
Vikipeedia. Magnet.
http://et.wikipedia.org/wiki/Magnet 7.jan.2012
Vikipeedia. Magnetoptiline ketas .
http://et.wikipedia.org/wiki/Magnetoptiline_ketas 7.jan.2012
Antsla gümnaasium. Magnetväli. Püsimagnetid.
http://afyysika.onepagefree.com/files/P%C3%BCsimagnet.pdf 4.jan.2012
Luku- Expert . Magnetid.
http://www.lukuexpert.ee/magnetid 7.jan.2012
Delfi. Magnetiga saab paremakäelise inimese muuta vasakukäeliseks.
http://forte.delfi.ee/news/teadus/magnetiga-saab-paremakaelise-inimese-muuta-vasakukaeliseks.d?id=33442027 7.jan.2012
Arst.ee. Magnetid leevendavad pingeid.
https://www.arst.ee/et/Uudised-ja-artiklid/28664/magnetid-leevendavad-pingeid 7.jan.2012
Amagnet. Magnetväli ja magnetism.
http://www.amagnet.eu/et/hea-teada/magnetitest.html 7.jan.2012
Timpmann, K. 1999. Füüsika IX klassile. Elektriõpetus. Tallinn. Kirjastus Koolibri.