Të gjithë janë mësuar prej kohësh me një objekt të tillë si një magnet. Ne nuk shohim asgjë të veçantë në të. Zakonisht e lidhim atë me mësimet e fizikës ose një demonstrim në formën e mashtrimeve të vetive të një magneti për parashkollorët. Dhe rrallë dikush mendon se sa magnet na rrethojnë në jetën e përditshme. Ka dhjetëra të tilla në çdo apartament. Një magnet është i pranishëm në pajisjen e secilit altoparlant, magnetofon, brisk elektrik, orë. Edhe një kavanoz me gozhdë është një.
Dhe çfarë tjetër?
Ne - njerëzit - nuk bëjmë përjashtim. Falë biorrymave që rrjedhin në trup, rreth nesh ekziston një model i padukshëm i linjave të tij të forcës. Toka është një magnet i madh. Dhe akoma më madhështore - topi plazmatik i diellit. Dimensionet e galaktikave dhe mjegullnajave, të pakuptueshme për mendjen njerëzore, rrallë e lejojnë idenë se të gjitha këto janë gjithashtu magnet.
Shkenca moderne kërkon krijimin e magnetëve të rinj të mëdhenj dhe super të fuqishëm, fushat e aplikimit të të cilëve lidhen me shkrirjen termonukleare, prodhimin e energjisë elektrike, përshpejtimin e grimcave të ngarkuara në sinkrotrone, ngritjen e anijeve të fundosura. Krijo një fushë super të fortë duke përdorur vetitë magnetikemagneti është një nga problemet e fizikës moderne.
Sqaroni konceptet
Një fushë magnetike është një forcë që vepron mbi trupat me një ngarkesë që janë në lëvizje. Ai "nuk funksionon" me objekte të palëvizshme (ose pa ngarkesë) dhe shërben si një formë e fushës elektromagnetike, e cila ekziston si një koncept më i përgjithshëm.
Nëse trupat mund të krijojnë një fushë magnetike rreth vetes dhe të përjetojnë vetë forcën e ndikimit të saj, ata quhen magnet. Domethënë, këto objekte magnetizohen (kanë momentin përkatës).
Materiale të ndryshme reagojnë ndryshe në një fushë të jashtme. Ato që e dobësojnë veprimin e tij brenda vetes quhen paramagnetë dhe ato që e forcojnë quhen diamagnet. Materialet individuale kanë vetinë e amplifikimit të një fushe magnetike të jashtme mijërafish. Bëhet fjalë për feromagnet (kob alt, nikeli me hekur, gadolinium, si dhe komponimet dhe lidhjet e metaleve të përmendura). Ato prej tyre që, pasi kanë rënë nën ndikimin e një fushe të fortë të jashtme, fitojnë veti magnetike, quhen magnetike të forta. Të tjerët, të aftë të sillen si magnet vetëm nën ndikimin e drejtpërdrejtë të fushës dhe të pushojnë së qeni i tillë me zhdukjen e saj, janë magnetikë të butë.
Pak histori
Njerëzit kanë studiuar vetitë e magnetëve të përhershëm që nga kohët shumë, shumë të vjetra. Ato përmenden në shkrimet e shkencëtarëve të Greqisë antike që në 600 vjet para Krishtit. Magnet natyralë (me origjinë natyrore) mund të gjenden në depozitat e mineralit magnetik. Më i famshmi nga magnetët e mëdhenj natyrorë mbahet në Tartuuniversiteti. Ai peshon 13 kilogramë dhe ngarkesa që mund të ngrihet me ndihmën e tij është 40 kg.
Njerëzimi ka mësuar të krijojë magnet artificialë duke përdorur feromagnet të ndryshëm. Vlera e pluhurit (nga kob alti, hekuri, etj.) qëndron në aftësinë për të mbajtur një ngarkesë që peshon 5000 herë peshën e saj. Mostrat artificiale mund të jenë të përhershme (të marra nga materiale të forta magnetike) ose elektromagnet që kanë një bërthamë, materiali i të cilit është hekuri i butë magnetik. Fusha e tensionit në to lind për shkak të kalimit të rrymës elektrike nëpër telat e mbështjelljes, e cila është e rrethuar nga bërthama.
Libri i parë serioz që përmban përpjekje për të studiuar shkencërisht vetitë e një magneti ishte puna e mjekut londinez Gilbert, botuar në vitin 1600. Kjo vepër përmban tërësinë e informacionit të disponueshëm në atë kohë në lidhje me magnetizmin dhe elektricitetin, si dhe eksperimentet e autorit.
Një person përpiqet të përshtatë cilindo nga fenomenet ekzistuese në jetën praktike. Sigurisht, magneti nuk ishte përjashtim.
Si përdoren magnetët
Cilat veti të magnetit ka adoptuar njerëzimi? Shtrirja e tij është aq e gjerë sa që mund të prekim vetëm shkurtimisht pajisjet dhe aplikacionet kryesore, më të famshme të këtij artikulli të mrekullueshëm.
Compass është një pajisje e njohur për përcaktimin e drejtimeve në tokë. Falë tij, ata hapin rrugën për avionët dhe anijet, transportin tokësor dhe objektivat e trafikut të këmbësorëve. Këtopajisjet mund të jenë magnetike (lloji tregues), të përdorur nga turistët dhe topografët, ose jomagnetike (busulla radio dhe hidro).
Busullat e para nga magnet natyrorë u bënë në shekullin e 11-të dhe u përdorën në lundrim. Veprimi i tyre bazohet në rrotullimin e lirë në rrafshin horizontal të një gjilpëre të gjatë prej materiali magnetik, të balancuar në bosht. Njëri nga skajet e tij është gjithmonë i drejtuar nga jugu, tjetri - nga veriu. Kështu, gjithmonë mund të zbuloni me saktësi udhëzimet kryesore në lidhje me pikat kryesore.
Sferat kryesore
Fushat ku vetitë e magnetit kanë gjetur aplikimin e tyre kryesor - radio dhe inxhinieri elektrike, instrumentet, automatizimi dhe telemekanika. Nga materialet ferromagnetike fitohen reletë, qarqet magnetike etj.. Në vitin 1820 u zbulua vetia e një përcjellësi që mban rrymë për të vepruar në gjilpërën e magnetit duke e detyruar atë të rrotullohet. Në të njëjtën kohë, u bë një zbulim tjetër - një palë përçuesve paralelë, përmes të cilëve kalon rryma e të njëjtit drejtim, kanë vetinë e tërheqjes së ndërsjellë.
Për shkak të kësaj, u bë një supozim për shkakun e vetive të magnetit. Të gjitha fenomenet e tilla lindin në lidhje me rrymat, duke përfshirë ato që qarkullojnë brenda materialeve magnetike. Idetë moderne në shkencë janë plotësisht në përputhje me këtë supozim.
Rreth motorëve dhe gjeneratorëve
Në bazë të tij, janë krijuar shumë lloje të motorëve elektrikë dhe gjeneratorëve elektrikë, domethënë makina të një lloji rrotullues, parimi i funksionimit të të cilave bazohet në shndërrimin e energjisë mekanike në energji elektrike (të foluritpo flasim për gjeneratorë) ose elektrikë në mekanikë (për motorët). Çdo gjenerator funksionon në parimin e induksionit elektromagnetik, domethënë, EMF (forca elektromotore) ndodh në një tel që lëviz në një fushë magnetike. Motori elektrik punon në bazë të dukurisë së shfaqjes së forcës në një tel me rrymë të vendosur në një fushë tërthore.
Duke përdorur fuqinë e bashkëveprimit të fushës me rrymën që kalon nëpër kthesat e mbështjelljes së pjesëve të tyre lëvizëse, pajisjet e quajtura punë magnetoelektrike. Një matës i energjisë elektrike me induksion vepron si një motor i ri i fuqishëm AC me dy mbështjellje. Disku përcjellës i vendosur ndërmjet mbështjelljeve i nënshtrohet rrotullimit nga një çift rrotullues në përpjesëtim me fuqinë hyrëse.
Dhe në jetën e përditshme?
Mundësuar nga një bateri miniaturë, orët e dorës elektrike janë të njohura për të gjithë. Pajisja e tyre, falë përdorimit të një palë magnetesh, një palë induktorësh dhe një tranzistor, është shumë më e thjeshtë për sa i përket numrit të pjesëve të disponueshme sesa orët mekanike.
Po përdoren gjithnjë e më shumë bravat e tipit elektromagnetik ose bravat e cilindrave të pajisura me elementë magnetikë. Në to, si çelësi ashtu edhe kyçi janë të pajisur me një grup kombinimi. Kur çelësi i saktë hyn mirë në bllokues, elementët e brendshëm të bllokimit magnetik tërhiqen në pozicionin e dëshiruar, gjë që lejon hapjen e tij.
Pajisja e dinamometrit dhe një galvanometri (një pajisje shumë e ndjeshme me të cilën maten rrymat e dobëta) bazohet në veprimin e magneteve. Vetitë e magnetit kanë gjetur zbatim në prodhimin e lëndëve gërryese. Kështu qëquhen grimca të mprehta të vogla dhe shumë të forta që nevojiten për përpunimin mekanik (bluarje, lustrim, përafërt) të një sërë objektesh dhe materialesh. Gjatë prodhimit të tyre, ferrosilicon, i cili është i nevojshëm në përbërjen e përzierjes, vendoset pjesërisht në fund të furrave dhe pjesërisht futet në përbërjen e gërryesit. Kërkohen magnet për ta hequr atë nga atje.
Shkenca dhe komunikimi
Për shkak të vetive magnetike të substancave, shkenca ka aftësinë të studiojë strukturën e trupave të ndryshëm. Mund të përmendim vetëm magnetokiminë ose zbulimin e defekteve magnetike (metodë e zbulimit të defekteve duke studiuar shtrembërimin e fushës magnetike në zona të caktuara të produkteve).
Ato përdoren gjithashtu në prodhimin e pajisjeve me mikrovalë, sistemet e radio komunikimit (linjat ushtarake dhe tregtare), trajtimin termik, si në shtëpi ashtu edhe në industrinë ushqimore (furrat me mikrovalë janë të njohura për të gjithë). Është pothuajse e pamundur të numërohen të gjitha pajisjet dhe aplikimet teknike më komplekse në të cilat vetitë magnetike të substancave përdoren sot në kuadrin e një artikulli.
Fusha Mjekësore
Fusha e diagnostikimit dhe terapisë mjekësore nuk ishte përjashtim. Falë përshpejtuesve elektronikë linearë që gjenerojnë rreze X, kryhet terapia e tumorit, gjenerohen rreze protonike në ciklotrone ose sinkrotrone, të cilët kanë përparësi ndaj rrezeve X në drejtimin lokal dhe efikasitet të rritur në trajtimin e tumoreve të syrit dhe trurit.
Sa i përket biologjikeshkencës, edhe para mesit të shekullit të kaluar, funksionet jetësore të trupit në asnjë mënyrë nuk ishin të lidhura me ekzistencën e fushave magnetike. Literatura shkencore plotësohej herë pas here me mesazhe të vetme për një ose një tjetër nga efektet e tyre mjekësore. Por që nga vitet gjashtëdhjetë, botimet për vetitë biologjike të magnetit kanë qenë një ortek.
Atëherë dhe tani
Megjithatë, përpjekjet për të trajtuar njerëzit me të u bënë nga alkimistët që në shekullin e 16-të. Ka pasur shumë përpjekje të suksesshme për të kuruar dhimbjen e dhëmbëve, çrregullimet nervore, pagjumësinë dhe shumë probleme me organet e brendshme. Duket se magneti e gjeti përdorimin e tij në mjekësi jo më vonë se në lundrim.
Gjatë gjysmëshekullit të fundit, byzylykët magnetikë janë përdorur gjerësisht, të popullarizuar në mesin e pacientëve me presion të dëmtuar të gjakut. Shkencëtarët besonin seriozisht në aftësinë e një magneti për të rritur rezistencën e trupit të njeriut. Me ndihmën e pajisjeve elektromagnetike, ata mësuan të masin shpejtësinë e rrjedhjes së gjakut, të marrin mostra ose të injektojnë ilaçet e nevojshme nga kapsulat.
Maneti heq grimcat e vogla metalike që kanë rënë në sy. Funksionimi i sensorëve elektrikë bazohet në veprimin e tij (secili prej nesh është i njohur me procedurën e marrjes së një elektrokardiograme). Në kohën tonë, bashkëpunimi i fizikantëve me biologët për të studiuar mekanizmat themelorë të ndikimit të një fushe magnetike në trupin e njeriut po bëhet më i ngushtë dhe më i nevojshëm.
Maneti neodymium: vetitë dhe aplikimet
Manetet neodymium konsiderohen të kenë ndikimin maksimal në shëndetin e njeriut. Ato përbëhen nganeodymium, hekur dhe bor. Formula e tyre kimike është NdFeB. Avantazhi kryesor i një magneti të tillë është efekti i fortë i fushës së tij me një madhësi relativisht të vogël. Pra, pesha e një magneti me një forcë prej 200 gauss është rreth 1 g. Për krahasim, një magnet hekuri me forcë të barabartë ka një peshë rreth 10 herë më të madhe.
Një tjetër avantazh i padyshimtë i magnetëve të përmendur është stabiliteti i mirë dhe aftësia për të ruajtur cilësitë e dëshiruara për qindra vjet. Gjatë një shekulli, një magnet humbet vetitë e tij me vetëm 1%.
Si trajtohen saktësisht magnetet neodymium?
Përmirëson qarkullimin e gjakut, stabilizon presionin e gjakut, lufton migrenën.
Vetitë e magneteve të neodymiumit filluan të përdoren për trajtim rreth 2000 vjet më parë. Përmendjet për këtë lloj terapie gjenden në dorëshkrimet e Kinës së lashtë. Trajtimi më pas ishte duke aplikuar gurë të magnetizuar në trupin e njeriut.
Terapia ekzistonte edhe në formën e lidhjes së tyre në trup. Legjenda pohon se Kleopatra i detyrohej shëndetit të saj të shkëlqyer dhe bukurisë së çuditshme ndaj mbajtjes së vazhdueshme të një fashë magnetike në kokë. Në shekullin e 10-të, shkencëtarët persianë përshkruan në detaje efektin e dobishëm të vetive të magneteve të neodymiumit në trupin e njeriut në rast të eliminimit të inflamacionit dhe spazmave të muskujve. Sipas dëshmive të mbijetuara të asaj kohe, mund të gjykohet përdorimi i tyre për të rritur forcën e muskujve, forcën e kockave dhe për të zvogëluar dhimbjen e kyçeve.
Nga të gjitha sëmundjet…
Dëshmia e efektivitetit të një ndikimi të tillë u botua në 1530vit nga mjeku i famshëm zviceran Paracelsus. Në shkrimet e tij, mjeku përshkroi vetitë magjike të një magneti që mund të stimulojë forcat e trupit dhe të shkaktojë vetë-shërim. Një numër i madh sëmundjesh në ato ditë filluan të kapërceheshin duke përdorur një magnet.
Vetëmjekimi me ndihmën e këtij ilaçi u përhap në SHBA në vitet e pasluftës (1861-1865), kur mjekimet mungonin kategorikisht. E përdori atë si ilaç dhe si qetësues dhimbjesh.
Që nga shekulli i 20-të, vetitë shëruese të magnetit kanë marrë justifikim shkencor. Në vitin 1976, mjeku japonez Nikagawa prezantoi konceptin e sindromës së mungesës së fushës magnetike. Hulumtimet kanë vërtetuar simptomat e sakta të saj. Ato konsistojnë në dobësi, lodhje, ulje të performancës dhe shqetësime të gjumit. Ka edhe migrenë, dhimbje kyçesh dhe kurrizore, probleme me sistemin tretës dhe kardiovaskular në formën e hipotensionit apo hipertensionit. Ka të bëjë me sindromën dhe fushën e gjinekologjisë dhe ndryshimet e lëkurës. Me përdorimin e magnetoterapisë, këto gjendje mund të normalizohen me mjaft sukses.
Shkenca nuk qëndron ende
Shkencëtarët vazhdojnë të eksperimentojnë me fushat magnetike. Eksperimentet kryhen si në kafshë dhe zogj, ashtu edhe në baktere. Kushtet e një fushe magnetike të dobësuar zvogëlojnë suksesin e proceseve metabolike në zogjtë dhe minjtë eksperimentalë, bakteret ndalojnë papritmas shumëzohen. Me një deficit të zgjatur të fushës, indet e gjalla pësojnë ndryshime të pakthyeshme.
Është për të luftuar të gjitha fenomenet e tilla dhe të shkaktuara ngamagnetoterapia si e tillë përdoret prej tyre me pasoja të shumta negative. Duket se aktualisht të gjitha vetitë e dobishme të magneteve nuk janë studiuar ende në mënyrë adekuate. Mjekët kanë shumë zbulime interesante dhe zhvillime të reja përpara.
