Что можно сделать с магнитом. Как сделать магнит своими руками

Инструкция

Все материалы, способные к намагничиванию, делятся на магнитотвердые и магнитомягкие. Разница между ними в том, что магнитомягкие материалы быстро теряют свои магнитные свойства, в то время как магнитотвердые сохраняют их достаточно долго.

Достаточно несколько раз провести железным брусочком по сильному магниту, чтобы он и сам намагнитился. Если несколько раз быстро открыть и закрыть железные ножницы, они начнут притягивать иголки или железные опилки. Этим эффектом можно воспользоваться, если иголка упала в узкую щель, а постоянного магнита, чтобы достать ее, под рукой нет.

Постоянный магнит, изготовленный путем намагничивания обыкновенного , сохраняет свои свойства недолго. Достаточно ударить им о твердую поверхность или нагреть выше 60 градусов, чтобы он снова размагнитился.

Различные добавки к железу, превращающие его в сталь, могут сильно изменить и его магнитные свойства. Сталь, способная к закалке, является магнитотвердым материалом и может стать основой для сильного магнита. Из закаленной стали делают напильники, полотна ножовок и т.д. Нержавеющая сталь, из которой делают кухонную утварь и столовые приборы, не поддается ни закалке, ни намагничиванию.

В промышленности же повсеместно применяются мощные электромагниты. Их конструкция куда сложнее, чем у постоянных магнитов . Для создания мощного электромагнита необходима катушка, состоящая из обмотки из медного провода, а также железного сердечника. Сила в данном случае зависит только от силы тока, проведённого через катушки, а также количества витков провода на обмотке. Стоит отметить, что при определённой силе тока намагничивание железного сердечника подвергается насыщению. Поэтому самые мощные промышленные магниты изготовляются без него. Вместо этого добавляется ещё некоторое провода. В большинстве же мощных промышленных магнитах с железным число витков провода редко превышает десяти на метр, а используемая сила тока – двух ампер.

Магнитное поле , пронизывающее пространство, не всегда имеет линейную структуру и зависит от расстояния до его источника. Чтобы уменьшить магнитное поле , просто отодвиньтесь от его источника. Если же нужно уменьшить магнитное поле , создаваемое проводником с током, соленоидом или катушкой индуктивности, для этого измените их характеристики.

Вам понадобится

• постоянный магнит, проводник, соленоид, катушка индуктивности.

Инструкция

Уменьшение магнитного поля постоянного магнитаПоскольку изменить поле постоянного невозможно, просто передвиньте его , удаляя от точки, где проводится измерение. Данная зависимость является прямо пропорциональной - чем дальше магнит от нужной точки, тем слабее в ней магнитное поле .

Уменьшение магнитного поля прямого проводникаПодключите проводник к источнику тока. Для того чтобы уменьшить магнитное поле , которое его окружает, можно удалить от нужной точки пространства проводник. Действие магнитного поля уменьшится во столько раз, во увеличится расстояние до проводника. Второй способ уменьшить магнитное поле – снизить силу тока в проводнике. Для этого последовательно к нему присоедините реостат. Индукция магнитного поля уменьшится во столько раз, раз уменьшится сила тока. Можно комбинировать способы уменьшения магнитного поля. Например, чтобы уменьшить индукция магнитного поля в в 6 раз, можно увеличить расстояние до проводника в 2 раза и уменьшить силу тока в нем в 3 раза.

Уменьшение магнитного поля соленоидаУменьшить магнитное поле соленоида, присоединенного к источнику тока, можно несколькими способами:- чтобы уменьшить индукцию магнитного поля соленоида в n раз, в же раз уменьшите силу тока в нем;
- уменьшите количество витков соленоида в n раз, и во столько же раз снизится интенсивность его магнитного поля;
- увеличьте длину соленоида в n раз, не меняя количество витком (растяните его как пружину). Во сколько раз увеличится длина, во столько раз уменьшится магнитное поле .

Уменьшение магнитного индуктивности (электромагнита)Чтобы уменьшить магнитное поле катушки с сердечником, просто удалите его из этой катушки. Уменьшите количество витков и ток, протекающий по ней, по той же методике, что и для соленоида.

Источники:

• как уменьшать раз

Любой постоянный можно просто намагнит ить, расположив его определенным образом во внешнем магнит ном поле. Усиление электромагнит ов происходит за счет увеличения тока обмотки или количества ее витков.

Электромагнит – это магнит, который в основе своей работы использует электричество. Его сила может изменяться под действием количества тока, которое через него протекает, а полюса магнита можно менять с помощью изменения направления потока электричества. При этом, электромагнит работает в результате создания магнитного поля проходящим током.

Сделать электромагнит в домашних условиях довольно-таки просто. Для этого вам нужен железный сердечник (в форме прута) и медная проволока, которую обматывают вокруг сердечника. Подключив медную обмотку к батарейке, железо начнет намагничиваться. Отключив батарейку, сердечник потеряет магнетизм.

Вам понадобиться:

• Железный гвоздь (15-20 см.);
• Изолированный медный провод (около 3-х метров);
• Аккумулятор или несколько батареек;
• Соединительные провода;
• Изолента.

Зачистите концы медного провода, сняв изоляцию. Подключите к ним батарейки с помощью соединительных проводов.

Намотайте медную проволоку вокруг гвоздя. При этом помните, что чем больше витков вы сделаете вокруг «сердечника», тем сильнее магнит вы получите. Будь осторожны, не изолированная часть медной проволоки не должна соприкасаться с гвоздем.

Намотку следует делать в одном направлении, ведь от этого зависит направление магнитного поля. Если вы сделаете 2 обмотки в разном направлении, вы уменьшите суммарное магнитное поле, а значит и силу магнита.

Подсоедините концы медной обмотки к батарее (аккумулятору или батарейкам), заизолировав «голые» участки изолентой. Если вы сделали все правильно, ваш магнит заработает. При смене полярности подключения обмотки к батарее, вы смените полярность вашего магнита, но не качество его работы.

Если вы хотите увеличить силу вашего магнита, вам следует сделать больше витков обмотки вокруг стержня. Следует также учесть, что чем дальше новые витки будут от стержня, тем меньше влияние они будут оказывать на силу магнитного поля. Будьте осторожны, при увеличении тока, часть тепла будет отдаваться изоляционной обмотке, что может расплавить ее и «закоротить» саму обмотку. Испытывайте разные сердечники, изменяя материал, габариты. Проверить годиться ли материал для магнитного сердечника можно легко. Поднесите к нему обычный («постоянны») магнит, если будет притягиваться – смело используйте в качестве стержня.

Человек впервые познакомился с магнитом еще в древности. Однако очень быстро этот естественный камень перестал удовлетворять потребности людей. Именно тогда и была разработана технология изготовления магнитов. Конечно, с тех пор прошло много времени. Технология значительно изменилась, и теперь появилась возможность изготовить магнит в домашних условиях. Для этого не нужно обладать особенными навыками и знаниями. Достаточно иметь под рукой все необходимые материалы и инструменты. Итак, изготовление магнита выглядит следующим образом.

Магнитомягкие материалы

Все материалы, способные к намагничиванию, можно разделить на магнитомягкие и магнитотвердые. Между ними существует значительная разница. Так, магнитомягкие материалы сохраняют магнитные свойства недолго.

Можно провести эксперимент: проведите несколько раз по сильному магниту железным брусочкам. В результате материал приобретет свойства притягивать другие металлические предметы. Однако изготовление обладающего этими способностями, в данном случае невозможно.

Магнитотвердые материалы

Подобные материалы получаются в результате намагничивания обычного куска железа. В данном случае свойства сохраняются значительно дольше. Однако они полностью исчезают при ударе предмета о достаточно твердую поверхность. Также разрушаются, если нагреть материал до 60 градусов.

Что понадобится

В заключение

Изготовление постоянных магнитов в домашних условиях — процесс достаточно простой. Однако при использовании определенных схем следует соблюдать аккуратность.

Самым мощным из постоянных магнитов считается неодимовый. Изготовить его в домашних условиях можно, однако для этого требуется заготовка из редкоземельного металла — неодима. Помимо этого, применяют сплав бора и железа. Такая заготовка намагничивается в магнитном поле. Стоит отметить, что такое изделие обладает огромной силой и теряет только 1 процент своих свойств в течение ста лет.

Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.

Для сборки электромагнита вам понадобятся проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем наш сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т.е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.

При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Иногда спрашивают о том, как сделать неодимовый магнит своими руками. Попробуем разобраться, насколько это возможно, и что вообще представляет собой процесс производства подобной продукции.

Итак, продаваемые нами устройства состоят из сплава, который на 70% состоит из железа и практически на 30% - из бора. Только какие-то доли процентов в его составе приходятся на редкоземельный металл неодим, природные залежи которого крайне редки в природе. Большая часть их приходится на Китай, есть они еще всего в нескольких странах, в том числе, и в России.

Прежде чем сделать неодимовые магниты, производители создают формы для них из песка. Затем поднос с формами обдают газом и подвергают термической обработке, из-за чего песок твердеет и сохраняет на своей поверхности будущие очертания металлической заготовки. В эти формы позднее будет помещаться раскаленный металл, из которого, собственно и получится необходимая продукция.

Теперь непосредственно рассмотрим, как делают неодимовый магнит. В отличие от ферромагнитных изделий металл здесь не плавится, а спекается из порошковой смеси, помещенной в инертную или вакуумную среду. Затем полученный магнитопласт прессуется с одновременным воздействием на него электромагнитного поля определенной интенсивности. Как видим, даже на начальном этапе производства, заметно, что вопрос о том, как сделать неодимовые магниты в домашних условиях, звучит неуместно. Слишком сложны операции и используемое оборудование. Создание подобных условий на дому вряд ли возможно.

После того, как заготовки достают из форм, они подвергаются механической обработке - тщательно шлифуются, потом для улучшения коэрцитивной силы изделий выполняется их обжиг.

Наконец, мы подходим к последним этапам, которые помогут окончательно ответить на вопрос о том, как делают неодимовые магниты. Спеченный сплав NdFeB вновь подвергаются отделке на станке посредством специального инструмента. При работе применяют охлаждающую смазку, для исключения перегрева либо возгорания порошка.

На магниты наносится защитное покрытие. Это обусловлено, во-первых, тем что спеченные металлы достаточно хрупкие и их необходимо усилить, и, во-вторых, металл будет защищен от процессов коррозии и другого воздействия внешней среды. Так производители заблаговременно беспокоятся о том, как сделать неодимовый магнит более прочным и долговечным. Покрытие может быть медным, никелевым, цинковым. На последней фазе производственного процесса применяется намагничивание посредством сильного магнитного поля. Дальше - они направляются на склад, а оттуда покупателям.

Итак, после того, как мы более-менее подробно рассмотрели производственный процесс, стало ясно, что, наверное, не стоит всерьез задаваться вопросом «как сделать неодимовый магнит в домашних условиях». Ведь для этого требуется не только наличие определенных знаний, но множество сложнейших агрегатов.