Czy zamrażanie magnesów czyni je silniejszymi

Ciepło zmniejszy siłę magnetyczną magnesu. Ciepło przyspiesza szybkość, z jaką poruszają się cząsteczki w magnesie. Kiedy poruszają się szybciej, poruszają się bardziej sporadycznie i niewspółmiernie. Aby magnetyczna jest magnetyczna większość cząsteczek magnetycznych musi być skierowana w ten sam kierunek, tak że każdy koniec magnesu ma przeciwne ładunki. Kiedy cząsteczki zaczynają się poruszać szybciej, cząsteczki polarne również się poruszają, a nie tak wiele z nich skończy w tym samym kierunku. Powoduje to zmniejszenie magnetyzmu magnesu.

Streszczenie:

W tym artykule badamy wpływ temperatury na wytrzymałość magnesów. Ciepło może zmniejszyć siłę magnetyczną magnesu, powodując, że cząstki w magnesach poruszają. Z drugiej strony niskie temperatury mogą zwiększyć magnetyzm magnesu poprzez spowolnienie ruchu cząstek, umożliwiając bardziej skoncentrowane pole magnetyczne. Materiał magnesu i temperatura, na którą jest narażona. .

Kluczowe punkty:

  1. Temperatura może wzmocnić lub osłabić siłę magnetyczną.
  2. Ciepło zmniejsza siłę magnetyczną poprzez przyspieszenie ruchu cząstek i powodując niewspółosekcja.
  3. .
  4. Odporność na demagnetyzację ogólnie zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, z wyjątkiem magnesów ceramicznych.
  5. Materiał magnesu wpływa również na jego reakcję na temperaturę.
  6. Magnesy Alnico mają dobrą stabilność wytrzymałości, ale niską odporność na demagnetyzację.
  7. Magnesy neodymowe mają wysoką odporność na demagnetyzację, ale ich wytrzymałość zmienia się wraz z temperaturą.
  8. .
  9. .
  10. Magnesy mogą przyciągać lub odpierać na siebie na podstawie swoich biegunów (przeciwległe bieguny przyciągają, te same bieguny odpychają).

Pytania:

1. ?

Ciepło zmniejsza siłę magnetyczną poprzez przyspieszenie ruchu cząstek w magnesie, powodując niewspółosiowość i zmniejszenie magnetyzmu.

2. Co dzieje się z magnetyzmem magnesu w niskich temperaturach?

.

3. Jest odpornością na demagnetyzację wpływającą na temperaturę?

Tak, odporność na demagnetyzację ogólnie zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, z wyjątkiem magnesów ceramicznych.

4. Jak materiał magnesu wpływa na jego reakcję na temperaturę?

Materiał magnesu może wpływać na jego podatność na efekty temperatury. .

5. Gdzie są powszechnie używane magnesy?

Magnesy są używane w różnych zastosowaniach, takich jak samochody, elektronika, biżuteria, klamry i systemy bezpieczeństwa.

6. Co generuje właściwości magnetyczne magnesów?

Ruch elektronów w atomach magnesu generuje prądy elektryczne, co daje magnes ich właściwości magnetycznych.

. Jak magnesy oddziałują ze sobą?

Magnesy mogą przyciągać lub odpierać na siebie na podstawie swoich biegunów. Przeciwległe słupy przyciągają, a te same słupy odpychają.

8. Jaki jest cel wspomnianego eksperymentu?

Celem eksperymentu jest zbadanie wpływu temperatury na wytrzymałość magnetyczną.

9. Jaka jest hipoteza eksperymentu?

Hipoteza stwierdza, że ​​im zimniejszy jest magnes, tym silniejszy będzie. Oczekuje się, że magnes narażony na suchy lód będzie najsilniejszy, podczas gdy ten poddany wrzącej wody powinien być najsłabszy.

10. Jakie są materiały użyte do eksperymentu?

Eksperyment wykorzystuje dwa kawałki taśmy, metalowe kulki, rękawiczki do obsługi suchego lodu, magnes, suchy lód, termometr, garnek z wrzącą wodą i szczypce na suchy lód.

. Jakie są zmienne kontrolne w eksperymencie?

Zmienne kontrolne obejmują markę i rozmiar termometru, magnesu i kulki metalowej, czas, w którym magnes jest narażony na każdą temperaturę, a długość jest przeciągana magnes.

12. Jaka jest niezależna zmienna w eksperymencie?

Zmienna niezależna to czas, dla którego magnes jest narażony na różne temperatury.

13. Jaka jest zmienna zależna w eksperymencie?

.

14. ?

Magnesy ceramiczne mogą być łatwiejsze w niższych temperaturach w porównaniu z wyższymi temperaturami.

15. ?

. Można się z nimi skontaktować pod numerem 800-330-1432 lub za pośrednictwem ich strony internetowej.

Czy zamrażanie magnesów czyni je silniejszymi

Ciepło zmniejszy siłę magnetyczną magnesu. Ciepło przyspiesza szybkość, z jaką poruszają się cząsteczki w magnesie. . Aby magnetyczna jest magnetyczna większość cząsteczek magnetycznych musi być skierowana w ten sam kierunek, tak że każdy koniec magnesu ma przeciwne ładunki. Kiedy cząsteczki zaczynają się poruszać szybciej, cząsteczki polarne również się poruszają, a nie tak wiele z nich skończy w tym samym kierunku. Powoduje to zmniejszenie magnetyzmu magnesu.

Czy magnesy dotknięte temperaturą?

Magnesy są wszędzie. Są używane w samochodach, klamrach, biżuterii, elektronice i systemach bezpieczeństwa. Wasają głośniki w słuchawkach. Zamknięte drzwi lodówki. Nawet Ziemia jest magnesem. Magnesy odgrywają kluczową rolę w naszym codziennym życiu, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy wpływa na nie temperatura?

Jak temperatura wpływa na magnesy?

Temperatura może wzmocnić lub osłabić magnes’s Siła magnetyczna.

Ciepło

Ciepło zmniejszy siłę magnetyczną magnesu. Ciepło przyspiesza szybkość, z jaką poruszają się cząsteczki w magnesie. Kiedy poruszają się szybciej, poruszają się bardziej sporadycznie i niewspółmiernie. Aby magnetyczna jest magnetyczna większość cząsteczek magnetycznych musi być skierowana w ten sam kierunek, tak że każdy koniec magnesu ma przeciwne ładunki. Kiedy cząsteczki zaczynają się poruszać szybciej, cząsteczki polarne również się poruszają, a nie tak wiele z nich skończy w tym samym kierunku. Powoduje to zmniejszenie magnetyzmu magnesu.

Zimno

Zimno ma odwrotny efekt. Odsłanianie magnesu na chłodniejsze temperatury zwiększy jego magnetyzm. Cząsteczki w magnesie będą poruszać się wolniej, ponieważ mają mniej energii kinetycznej, więc w magnesie jest mniej wibracji’cząsteczki s. Pozwala to na bardziej skoncentrowane pole magnetyczne, które wzmacnia magnes.

Demagnetyzacja

Oprócz wpływu na wytrzymałość magnesu, umiarkowanie może również wpłynąć na łatwość, na której można zdemagnetyzować magnes. Podobnie jak wytrzymałość magnesu, odporność na demagnetyzację ogólnie zmniejsza się poprzez zwiększenie temperatury. Jednym wyjątkiem są magnesy ceramiczne. .

Materiał

Materiał, z którego jest wykonane magnes, wpływa również na to, jak reaguje na temperaturę. Niektóre materiały są bardziej podatne na skutki temperatury niż inne. Magnesy Alnico mają najlepszą stabilność wytrzymałości, ale najniższa odporność na demagnetyzację. Gdzie magnesy neodymu są najbardziej odpornością na demagnetyzację, ale mają największe zmiany siły wraz z temperaturą. Oczywiście magnesy neodymu są również najpotężniejszymi magnesami na świecie, więc prawdopodobnie wygrał’.

. Pomóż nam znaleźć odpowiedni magnes dla twojego projektu. Oferujemy duży wybór wysokiej jakości magnesów przemysłowych. Zadzwoń do nas pod numer 800-330-1432 lub wyślij nam wiadomość.

Nauka magnesów i temperatury

Magnesy działają z powodu prądu elektrycznego spowodowanego przez ich elektrony. ’A atom obraca się jak top, gdy krążą wokół jądra lub rdzenia atomu. Ruch, który wytwarzają, generuje prądy elektryczne, co powoduje, że każdy elektron działa jak magnes (Stanley 2021). Magnesy mogą przyciągnąć lub odpierać od siebie (przeciwne bieguny mogą przyciągnąć, podczas gdy same słupy odpychają) (Stanley 2021). Aby zostać magnetyzowanym, silna substancja magnetyczna musi albo wejść do pola magnetycznego istniejącego magnesu. . Dotyczy to większości magnesów, z wyjątkiem magnesów ceramicznych (ferrytu) (jego zespołu wykrywająca 2021). . Kontynuuj czytaj więcej na ten temat, aby uzyskać pełne wyjaśnienia i wyniki!

Celem tego eksperymentu jest ustalenie wpływu temperatury na wytrzymałość magnetyczną.

HIPOTEZA

Im zimniejszy jest magnes, tym silniejszy będzie. Dlatego magnes narażony na suchy lód będzie najsilniejszy, podczas gdy ten poddany wrzącej wody będzie najsłabszy.

Materiały i metoda

Eksperyment został przetestowany na jednym magnesie, który był narażony na różne temperatury przez pewien czas.

Materiały użyte do przeprowadzenia mojego eksperymentu były następujące:

  1. Metalowe kulki (20 zostały wyrównane za magnesem)
  2. Rękawiczki na suchy lód
  3. Jeden magnes (używany wiele razy)
  4. Suchy lód
  5. Termometr
  6. Garnek z wrzącej wody (100 ° C)
  7. Nukra na suchy lód

Zmienne kontrolne są następujące:

  • Marka i rozmiar termometru
  • Magna i rozmiar magnesu
  • Typ i rozmiar metalowej kulki
  • Czas, w którym magnes zostałby umieszczony w temperaturze (każda 1 godziny)
  • Długość magnesu zostanie przeciągnięta (30 cm każda)

Zmienna niezależna: czas.

Zmienna zależna: wytrzymałość magnesu.

PROCEDURA

W moim eksperymencie postanowiłem umieścić jeden magnes do każdego z następujących ustawień temperatury: garnek z wrzącej wody (wystawiony na 100 ° C), temperaturę pokojową (20 ° C), zamrażarkę (-16 ° C), suchy lód (-78 ° C) i na zewnątrz (-20 ° C). Gdy magnesy zostały umieszczone w odpowiednich ustawieniach na godzinę, na jednym końcu umieszczono je poziomo z dwudziestoma metalowymi kulkami. Magnesy przeciągano przez 30 cm. Liczba metalowych piłek wciąż magnetyzowanych na magnes zarejestrowano na wykresie (im wyższa liczba metalowych kul, tym silniejszy będzie magnes). Następnie magnes został umieszczony w odpowiedniej temperaturze po raz drugi, a następnie ponownie przeciągnięto poziomo. Niezależne, zależne i kontrolne zmienne pozostały takie same. Ta druga próba została podjęta w celu zapewnienia dokładności wyniku; Ale jeśli liczba metalowych kul w pierwszym i drugim eksperymencie dla określonej temperatury była inna, pobrano średnią z tych dwóch.

Wyniki i dyskusja

Moje wyniki eksperymentalne udowodniły, że moja hipoteza była częściowo poprawna: temperatura miała wpływ na wytrzymałość magnetyczną. Myliłem się, że magnes narażony na suchy lód nie był najsilniejszy. Stało się tak, ponieważ ekstremalne zimno spowodowało, że cząsteczki zaczęły się rozpadać z wyrównania i powoli tracą przyciąganie magnetyczne (jego zespół wykrywający 2021). Po dalszych badaniach dowiedziałem się, że nazywa się to punktem temperatury curie, w którym super mroźne temperatury mogą osłabić przyciąganie magnetyczne (Encyclopaedia Britannica 2021). .

Curie Point, czyli temperatura curie to temperatura, w której niektóre substancje magnetyczne doświadczają zmian w swoich właściwościach magnetycznych (Encyclopaedia Britannica 2021). Temperatura ta została nazwana na cześć francuskiego fizyka, Pierre Curie, który odkrył prawa związane ze zmianą temperatury niektórych właściwości magnetycznych. Gdy magnes zostanie schłodzony poniżej punktu curie, jego magnetyzm wzrośnie (Encyclopaedia Britannica 2021). Cząstki magnetyczne poruszają się wolniej, ponieważ ich energia kinetyczna jest zmniejszona (USMagnetix 2021), a więc między samymi cząsteczkami jest mniej wibracji. Zatem pozwala to pole magnetyczne na wzmocnienie magnesu’S Zachowanie magnetyczne (HSI Sensing Team 2021). Podniesienie temperatury do punktu curie dla magnesu spowoduje więcej wibracji i zakłóci rozmieszczenie cząstek, osłabiając zachowanie magnetyczne.

Pomimo konkretnego wyniku na suchym lodzie, wyniki nadal wykazały, że przyciąganie magnetyczne jest silniejsze, gdy magnesy są narażone na niskie temperatury i słabsze, gdy są poddawane doświadczeniom cieplnym.

Magnes i temperatura: czy temperatura magnesu wpływa na jego wytrzymałość?

Projekty naukowe w czwartej klasie: magnes i temperatura: Czy temperatura magnesu wpływa na jego siłę?

Magnesy są wszędzie w naszym codziennym życiu! Napędy twarde, które przechowują dane w komputerze, są pokryte materiałem magnetycznym, głośniki w słuchawkach są zasilane magnesami, a lodówka używa magnesów do trzymania drzwi zamknięcia drzwi. Ale czy wiesz, że magnesy mogą działać tylko w określonym zakresie temperatur?

Problem

.

Dziękuję za wkład.

Czy temperatura magnesu wpływa na jego wytrzymałość? Jak? Dlaczego?

Materiały

  • 3 lub 4 identyczne magnesy prętowe neodymu
  • Szczypce
  • Woda
  • Kuchenka
  • Garnek
  • lód
  • Kompas
  • Linijka
  • Taśma

Opcjonalny:

  • Suchy lód
  • Okulary ochronne
  • Rękawice do pieczenia

Procedura

Przed testowaniem każdego magnesu:

  1. Ustaw jeden magnes na stole, aby osiągnął temperaturę pokojową.
  2. Umieść kolejny magnes w garnku z wrzącą wodą przez 45 sekund.
  3. Umieść trzeci magnes w misce z lodowatą przez 30 minut.
  4. Opcjonalnie: za pomocą szczypiec, rękawicy piekarnika i okularów bezpieczeństwa umieść czwarty magnes w wiadrze suchego lodu przez 30 sekund.

Aby przetestować siłę każdego magnesu:

  1. Umieść kompas na płaskim stole, aby igła skierowana w prawo.
  2. Obróć kompas, aby igła wraz z ‘0.’ Przyklej kompas do stołu.
  3. Przyklej linijkę do stołu, aby jego kierunek był prostopadły do ​​kierunku igły. ‘0’ na władcy powinien dotknąć ‘0’ na kompasie.
  4. Weź magnes (za pomocą szczypiec do ogrzewanych i chłodzonych magnesów) i zsuń go wzdłuż linijki w kierunku kompasu. Chcesz, aby igła poruszała się w kierunku magnesu, więc jeśli się odsuwa, odwróć ją.
  5. . Porównaj odległości nagrane dla wszystkich swoich magnesów. Co zauważasz? Jak myślisz, jak możesz wyjaśnić swoje wyniki?

Wyniki

Ogrzewanie magnesu spowoduje, że magnes będzie miał słabsze pole magnetyczne. Chłodzenie magnes spowoduje, że magnes będzie miał silniejsze pole magnetyczne. Chłodne magnesy mogą być dalej od kompasu niż gorące magnesy, gdy tworzą kompas’ ruch igły.

Dlaczego?

Ważną częścią związku między magnesami a temperaturą jest fakt, że ogrzewanie magnesu powoduje, że jego cząsteczki stają się bardziej nieuporządkowane. Magnesy to dipole, co oznacza, że ​​mają coś przeciwnego opłata, lub kierunek magnetyczny, na każdym końcu. Jest to wynikiem większości cząsteczek magnetycznych skierowanych do tego samego kierunku. Kiedy podgrzewamy nasze magnesy, te polarne cząsteczki zaczynają się poruszać. Średni kierunek całego magnesu’S polaryjność staje się nieco bardziej bałagan, ponieważ te magnetyczne cząsteczki nie są już skierowane.

Jeśli magnesy są podgrzewane do Curie Point, Tracą zdolność do bycia magnetycznym. Dipole stają się tak nieuporządkowane, że mogą’t Wróć do ich pierwotnego stanu. Punkty curie są bardzo gorące i nie byłbyś w stanie skłonić magnesów do nich bez specjalnego sprzętu laboratoryjnego. W przypadku żelaza punkt curie wynosi 1417 ° F.

Gdy gotowany magnes ostygnie z temperatury wrzenia 100 ° C z powrotem do temperatury pokojowej, powróci do normalnej wytrzymałości magnetycznej. Chłodzenie magnesu jeszcze bardziej do 0 ° C w wodzie lodowej lub -78 ° C w suchym lodzie spowoduje silniejsze magnes. Chłodzenie powoduje, że cząsteczki w magnesach mają mniej Energia kinetyczna. Oznacza to, że w magnesie jest mniej wibracji’cząsteczki s, umożliwiając, że pole magnetyczne są bardziej konsekwentne w danym kierunku.

Zastrzeżenie i bezpieczeństwo środki ostrożności

Edukacja.COM dostarcza pomysłów na uczciwe projekty naukowe wyłącznie do celów informacyjnych. Edukacja.COM nie udziela żadnej gwarancji ani reprezentacji w zakresie pomysłów na uczciwe projekty naukowym i nie ponosi odpowiedzialności ani odpowiedzialności za jakiekolwiek straty lub szkody, bezpośrednio lub pośrednio, spowodowane wykorzystaniem takich informacji. Uzyskując dostęp do pomysłów na projekty Science Fair, zrzekasz się i rezygnujesz z roszczeń przeciwko edukacji.com, które się tego powstają. Ponadto Twój dostęp do edukacji.Pomysły na witrynę COM i Science Fair Project są objęte edukacją.Polityka prywatności COM i warunki użytkowania, które obejmują ograniczenia edukacji.Odpowiedzialność COM.

Ostrzeżenie jest niniejszym biorąc pod uwagę, że nie wszystkie pomysły projektu są odpowiednie dla wszystkich osób lub we wszystkich okolicznościach. Wdrożenie dowolnego pomysłu na projekt nauki powinno być podejmowane tylko w odpowiednich warunkach i przy odpowiednim nadzorze rodzicielskim lub innym. Czytanie i przestrzeganie środków bezpieczeństwa wszystkich materiałów zastosowanych w projekcie jest wyłączną odpowiedzialnością każdej osoby. Aby uzyskać więcej informacji, skonsultuj się z podręcznikiem bezpieczeństwa naukowego swojego stanu.

Jak wzmocnić magnesy?

Jak wzmocnić magnesy?

. Można znaleźć urządzenia magnetyczne w małych słuchawkach i dużych turbinach wiatrowych. Jednak ich siły magnetyczne zmniejszają się z czasem, a magnesy te mogły’t funkcjonowanie zgodnie z oczekiwaniami. Dlatego podejmuje się kilka środków, aby znów były silne. Pozwalać’s Omów, jak szczegółowo wzmocnić magnesy.

Najpierw sprawdź typ swoich magnesów

Przede wszystkim określ typ swoich magnesów.

  1. Jeśli magnes okaże się przez cały czas słaby, Nie ma sposobu, aby to wzmocnić. Odrzuć go i znajdź nowy, aby ukończyć pracę. Na naszej stronie internetowej jest wiele potężnych magnesów. Odwiedź naszą stronę główną i zdobądź odpowiedni magnes.
  2. Jeśli magnes jest stałym magnesem, który ma pole magnetyczne, Możesz go naładować za pomocą mocniejszych magnesów. Magnesy ND-FE-B, magnesy SM-CO, magnesy Al-Ni-Co i magnesy ferrytowe to magnesy trwałe. Magnesy Stanford Od lat jest poświęcony produkcji wysokiej jakości magnesów stałych.
  3. , Możesz dostosować prąd elektryczny, aby uzyskać silniejszy magnes, ponieważ siły magnetyczne elektromagnetów pochodzą z prądu. Ich magnetyzm znika, gdy prąd zatrzymuje się.

Oto lista różnicy między magnesami stałymi i elektromagnetami. Możesz sprawdzić poniższą tabelę, aby dowiedzieć się, gdzie należą Twoje magnesy.

Tabela 1 Różnica między magnesami stałymi i elektromagnetami

Magnesy trwałe Elektromagnety
Magnetyzm Siła opiera się na naturze używanego materiału. Siła zależy od ilości przepływu prądu.
Biegunki Słupy stałych magnesów są ustalone. Jego biegunki można zmienić wraz z przepływem prądu.
Rozmiary Rozmiar jest stosunkowo mały, ponieważ zwykle mają silniejszy magnetyzm. Rozmiar i kształt można dostosować zgodnie z konkretną sytuacją.

Metody ponownego wzmocnienia słabych ferromagnetów

Możesz ponownie uczynić swoje słabe ferromagnety za pomocą następujących metod.

  1. Przenieś magnesy, aby uniknąć wpływu niektórych czynników środowiskowych.

. Mamy więc odłożyć magnesy od piekarników mikrofalowych, pieców i innych urządzeń elektrycznych, aby uniknąć ciepła i promieniowania. Umieszczenie ich w temperaturze zamarzającej jest również bardzo pomocne.

  1. Naładuj te słabe magnesy za pomocą silniejszych magnesów.

Przeniesienie to tylko szybka poprawka. Aby ponownie zdobyć silny magnes stały, umieść słaby magnes obok potężnego magnesu. Silniejsze pole magnetyczne przyciągnie elektrony słabego magnesu z powrotem do wyrównania. Następnie twój magnes może odzyskać swoją siłę.

  1. Istnieje wiele bardziej przydatnych sposobów ponownego odzyskania sił magnetycznych.
  2. Uderzające prace dla magnesów żelaznych. Wbij jeden koniec magnesu, aby wielokrotnie odzyskać swoją siłę. Stack Magnes razem mogą działać tymczasowo.

Sposoby wzmocnienia elektromagnetów

O wiele łatwiej jest wzmocnić elektromagnety. Wystarczy dostosować prąd lub liczbę rozpowszechnionych prądów, aby wzmocnić magnes’s siła.

  1. Zwiększ krętowe koło Aby uzyskać więcej prądu krążenia.
  2. Zmniejszyć opór Za pomocą bardziej przewodzących przewodów.
  3. MożeszZastosuj wyższe napięcie Aby zwiększyć prąd elektryczny. Odpowiednimi formułem to v = ir. V odnosi się do napięcia, a R oznacza opór. Prąd (i) można zwiększyć, jeśli przyłożone napięcie wzrośnie.
  4. Przełączanie prądu naprzemiennego na prąd stały działa również. Wybieramy prąd stały, ponieważ magnetyczna biegunowość zmienia się przy zmianie prądu i ma negatywny wpływ na ustanowienie siły magnetycznej.