Неодимовые магниты

Левитирующий магнит Nd-Fe-B

Если ребёнку попадает в руки магнит, то на время становится его любимой игрушкой. А если два магнита - интерес удваивается, т. к. теперь можно наблюдать не только притяжение, но и отталкивание.

Магнетизм всегда привлекал человека необычностью, загадочностью. Не случайно с давних времён ему приписывались мистические и магические свойства.

Хорошо бы использовать интерес детей к магнитным явлениям и поместить соответствующий экспонат в музей физики!

Думаю, таким экспонатом могут стать неодимовые магниты - сильнейшие среди всех существующих в мире постоянных магнитов.

В середине 80-х годов 20 века были получены постоянные магниты с рекордными характеристиками магнитных свойств: остаточной магнитной индукцией (”сила магнита”) и коэрцитивной силой (сопротивляемость размагничиванию). Два магнита размером всего в несколько сантиметров не смог бы разъединить руками даже Шварценеггер. А свою “магнитную силу” они теряют лишь на 1 % за 100 лет. Названы эти магниты неодимовыми, т. к. изготовляются из сплава редкоземельного металла неодима (Nd), железа (Fe) и бора (B).

Уникальные свойства неодимовых магнитов сразу привлекли внимание и заставили искать этим магнитам применение.

Прежде всего, NdFeB-магниты просто занимательны сами по себе, т. к. обладают большой силой при маленьких размерах. Потому их часто продают в качестве игрушек. Например, на сайте   supermagnete.de  предлагаются неодимовые магниты разных форм и размеров; подарочные наборы, из которых можно строить различные фигуры, как из конструктора:

Игры с магнитами вызывают восторг у детей. Рисунки с сайта supermagnete.de

 О других бытовых применениях магнитов можно узнать на этом же сайте. Например, - используют в качестве оригинальных украшений (некоторые магнитики позолочены).

Вот оригинальный браслет из магнитов-шариков - без креплений.

Браслет из магнитов. Рисунок с сайта http://www.supermagnete.de

В аудиосистемах, например, в наушниках, неодимовые магниты помогают создать мощный звук при малых размерах мембран.

В жёстких дисках компьютеров неподвижный неодимовый магнит является статором для обмотки электромагнитного привода головок.

Неодимовый магнит внутри жёсткого диска компьютера

(Рисунок взят отсюда )

Неодимовые магниты создают сильное магнитное поле и, как все постоянные магниты, не требуют затрат электроэнергии. Потому их удобно использовать для магнитного заграждения на производстве - от попадания металлических предметов в движущие части машин, чтобы избежать поломок дорогостоящего оборудования. Магниты улавливают гвозди, шурупы, другие металлические предметы и их части, не давая им попасть в производимый комбикорм, муку, сыпучие смеси. Из-за таких случайных попаданий снижается качество продукции, а в животноводстве и пищевой промышленности возможны смертельные исходы. Также при попадании крупных металломагнитных примесей в транспортеры сыпучих продуктов возможны взрывы. В 70-80-х годах несколько таких взрывов с человеческими жертвами произошли  на Иркутском и Саранском комбикормовых заводах, Белогорском, Читинском и Армавирском комбинатах хлебопродуктов.

Неодимовые магниты применяют в тормозных системах, герметичных муфтах, из них делают роторы двигателей и микродвигателей. Неодимовые магниты используются как различного рода магнитные линзы для фокусировки, отклонения заряженных частиц в радиоэлектронике, в некоторых областях науки, в медицине (томографы, ЯМР-спектрометры). (Информация отсюда: http://www.ndfeb.ru/articles/strind.htm)

Американская компания Maglev Wind Turbine Technologies из Аризоны собирается производить новые ветровые турбины для выработки электроэнергии -  с вертикальной осью. Одна такая огромная турбина способна заменить тысячу обычных ветряков и, в отличие от них, способна работать как при самом слабом, так и при очень сильном ветре. А удерживаться она будет в подвешенном состоянии на неодимовых магнитах, что уменьшит трение и повысит её эффективность. Эта турбина способна  использовать практически всю энергию ветрового потока.

Пока это единственное более-менее подробное изображение Maglev Turbine. Её разработчики отмечают, что, помимо прочего, на вершине башни должны находиться вертолётная площадка, кран для грузов и метеостанция (иллюстрация Maglev Wind Turbine Technologies).

Рисунок и информация с сайта  membrana.ru

Ещё одно применение магнитов NdFeB предложено дизайнерами мебели - “Парящая  кровать” (Floating Bed).

На модели спит собака, и то, кажется, игрушечная. А на настоящей кровати могла бы сидеть самая настоящая женщина (изображения с сайтов universearchitecture.com и gizmag.co.uk).

Рисунки и информация с сайта membrana.ru

Она удерживается над полом четырьмя троссами. В неё и в пол непосредственно под ней вмонтированы неодимовые магниты, которые обращены друг к другу разными полюсами. Такая кровать существует пока только в проекте на бумаге и экране компьютера и предлагается за один миллион и двести тысяч евро. А модель в масштабе 1:15 можно уже посмотреть на выставке и приобрести всего (!) за 115 тысяч евро.

На выставках макет можно было пощупать и убедиться в том, что мини-кровать действительно плавает в магнитном поле, а не стоит на тросах-опорах (фото с сайта universearchitecture.com).

 Эта летающая кровать и побудит нас изготовить новый экспонат - левитирующий магнит. Можно скопировать в меньшем размере модель, изображённую на рисунке, используя несколько магнитов, заключив их в чёрный пластик. А можно обойтись всего двумя магнитами, как в моей черновой пробной модели на столе. И для этого хватит всего нескольких евро (см. цены здесь - присылают в течение нескольких дней. Может быть есть и российские производители).

Левитирующий магнит Nd-Fe-B Верхний кольцевой приклеен к прозрачному вкладышу из коробки с дисками. Нижний приклеен липучкой к столу

google.com bobrdobr.ru del.icio.us technorati.com linkstore.ru news2.ru rumarkz.ru memori.ru moemesto.ru

5 ответов to “Неодимовые магниты”

  1. Пусть я не физик… но как интересно было почитать все это :)

  2. Анонимно:

    Где купить 3мм шарики из неодима в Киеве?

  3. Александр:

    Интересно, а каким образом действуют маленькие шарообразные магниты? т.е. если они притягиваются одним полюсом то другим должны отталкиваться? Или я что-то не понимаю. Хотелось бы понять, разобраться. Буду признателен за ответ :)

  4. Александру.
    Вы понимаете почти правильно.
    У шарообразного магнита тоже два полюса - северный и южный.
    Магнитные шарики будут так же, как и полосовые магниты или цилиндрические, притягиваться друг к другу при обращении разноимёнными полюсами и отталкиваться при попытке приблизить их одноимёнными полюсами. У магнита нет полюса притяжения и полюса отталкивания. Оба полюса могут и притягивать и отталкивать.

  5. Удивительные возможности магнитов для демонстрации физических сред изложены в статье Ус Б.В. и Ус Т.Б. “Флогистон и теплород из прошлых веков”, имеющейся в ДНТБ в г. Киеве. Не плохо было бы подготовиться к новому учебному году и приобрести неодимовые магниты. Где? Спасибо за интересную публикацию.

Оставьте комментарий