Czym jest moment magnetyczny?
Jeśli ktoś chce, to bez problemów znajdzie szereg wzorów opisujących moment magnetyczny. Jednak matematyczne obliczenia przeważnie nie są nikomu potrzebne, ważniejsze jest zrozumienie danego zjawiska. Definiując moment magnetyczny należy zacząć od tego, że liczne obiekty w naszym świecie są magnesami. Począwszy od najmniejszych, niewidocznych gołym okiem elektronów i atomów, poprzez bryłki magnetytu i magnesy wytwarzane przez człowieka, aż do całej naszej planety. Która, jak się okazuje, jest ogromnym, potężnym magnesem, z którego pola korzystamy zarówno my, jak też rośliny i zwierzęta. Każdy z takich obiektów posiada pole magnetyczne, które rozchodzi się pomiędzy biegunami w postaci linii. Jeśli w takim polu zostanie umieszczony jakiś obiekt fizyczny, i zacznie się on obracać pod wpływem działających na niego sił, to wtedy mówimy że posiada on moment magnetyczny. Czyli w praktyce moment ten jest zależny od działającej na dipol siły, a w zasadzie od momentu siły. Jeśli linie obiektu pokrywają się z liniami pola, w którym ten obiekt został umieszczony, to będzie się znajdował bez ruchu. Najlepiej może to zobrazować zwykła igła kompasu. Ponieważ jest ona namagnesowana, to ustawia się wzdłuż linii magnetycznych Ziemi, odchylona będzie się poruszać aż do uzyskania stabilności.
Moment magnetyczny w praktyce
Mimo, że na co dzień mało kto zastanawia się nad momentem magnetycznym, to zjawisko to ma duże znaczenie praktyczne. A to dlatego, że same magnesy są bardzo powszechnie stosowane zarówno w życiu codziennym jak i przemyśle, a w wielu z tych zastosowań pojawia się także ruch. Tak jak chociażby wspomniana wcześniej igła magnetyczna, ale też najróżniejsze silniki i inne urządzenia zawierające w sobie magnesy. Im silniejszy jest magnes tym jego moment magnetyczny będzie większy, i z tej zależności bardzo często korzystają projektanci urządzeń. Silne magnesy pozwalają na to, że do uzyskania odpowiednich parametrów potrzeba dużo mniej materiału. A to ma przełożenie na wielkość urządzenia oraz jego wydajność, czyli tak naprawdę na koszty. Szczególnie dużym momentem magnetycznym charakteryzują się magnesy neodymowe. Jednym z najpowszechniejszych zastosowań magnesów są silniki. W nich energia elektryczna przepływająca przez urządzenie jest zamieniana na energię mechaniczną. Rodzajów silników jest bardzo dużo, różnią się one sposobem zasilania, zastosowaniem i wielkością, ale ich wspólną cechą jest właśnie wykorzystanie zjawiska momentu magnetycznego. Jeden z elementów silnika jest magnesem stałym, przez drugi przepływa prąd wytwarzający pole elektromagnetyczne, i dzięki działaniu momentu pojawia się ruch obrotowy.
Potęga małych magnesów
Pytania i odpowiedzi
Źródła:
Tagi:
niedziela 2021-05-02T18:00:00