1Ferromagnetyki
- Ferromagnetyki (żelazo, kobalt, nikiel i ich stopy, np. stal) mają domeny magnetyczne – mikroskopijne obszary, w których „atomowe magnesiki” są ustawione zgodnie. Bez pola zewnętrznego domeny są ułożone chaotycznie i ich pola się znoszą.
- W polu zewnętrznym domeny ustawione zgodnie z polem się powiększają, a pozostałe obracają. Materiał namagnesowuje się i wielokrotnie wzmacnia pole – dlatego rdzeń z żelaza w zwojnicy (elektromagnes) tak bardzo zwiększa jej pole.
- Namagnesowanie zależy od tego, co wcześniej działo się z materiałem – to histereza. Po usunięciu pola część uporządkowania zostaje, więc ferromagnetyk może pozostać magnesem.
Ferromagnetyk w polu magnetycznym porządkuje domeny i silnie wzmacnia pole; po usunięciu pola może pozostać namagnesowany.
2Miękkie i twarde
| rodzaj | zachowanie | zastosowanie |
|---|---|---|
| miękki (np. czyste żelazo, stal krzemowa) | łatwo się namagnesowuje i rozmagnesowuje, mało energii traci przy przemagnesowaniu | rdzenie transformatorów, elektromagnesów, silników |
| twardy (np. stal węglowa, stopy z kobaltem, neodym–żelazo–bor) | trudno go rozmagnesować, długo zachowuje namagnesowanie | magnesy trwałe, zapis magnetyczny (dyski twarde, paski kart) |
- Powyżej temperatury Curie (dla żelaza ok. 770 °C) drgania cieplne niszczą uporządkowanie domen i ferromagnetyk staje się paramagnetykiem, który bardzo słabo reaguje na pole. Rozgrzany do tej temperatury gwóźdź przestaje być przyciągany przez magnes.
Ferromagnetyki miękkie służą na rdzenie, twarde – na magnesy trwałe. Powyżej temperatury Curie ferromagnetyk traci swoje właściwości.
Dlaczego rdzeń z żelaza wzmacnia pole zwojnicy?
Uporządkowane domeny wytwarzają własne pole, które dodaje się do pola zwojnicy.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Pole magnetyczne Ziemi
- (treść fakultatywna – decyduje nauczyciel) Ziemia ma pole magnetyczne podobne do pola magnesu sztabkowego; w pobliżu geograficznego bieguna północnego leży magnetyczny biegun S.
- Pole odchyla naładowane cząstki wiatru słonecznego (siłą Lorentza), chroniąc atmosferę i organizmy. Cząstki, które się przedostaną, poruszają się po liniach śrubowych wzdłuż linii pola ku okolicom biegunów i pobudzają gazy górnej atmosfery do świecenia – to zorze polarne.
„magnes przyciąga wszystkie metale”
Przyciąga ferromagnetyki; aluminium, miedź czy złoto prawie nie reagują na magnes.
✎Ściąga: Ferromagnetyki i pole magnetyczne Ziemi
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Ferromagnetyk w polu magnetycznym porządkuje domeny i silnie wzmacnia pole; po usunięciu pola może pozostać namagnesowany.
- Ferromagnetyki miękkie służą na rdzenie, twarde – na magnesy trwałe. Powyżej temperatury Curie ferromagnetyk traci swoje właściwości.
- Ferromagnetyki (żelazo, kobalt, nikiel i ich stopy, np. stal) mają domeny magnetyczne – mikroskopijne obszary, w których „atomowe magnesiki” są ustawione zgodnie. Bez pola zewnętrznego domeny są ułożone chaotycznie i ich pola się znoszą.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Który z metali jest ferromagnetykiem?
- Amiedź
- Bzłoto
- Cnikiel
- Daluminium
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: nikiel – Ferromagnetyki to głównie żelazo, kobalt, nikiel i ich stopy.
Co to są domeny magnetyczne?
- ALinie pola wewnątrz magnesu
- BZwoje cewki
- CObszary, w których momenty magnetyczne atomów są ustawione zgodnie
- DPojedyncze elektrony swobodne
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Obszary, w których momenty magnetyczne atomów są ustawione zgodnie – W ferromagnetyku występują mikroskopijne, uporządkowane obszary – domeny.
Dlaczego rdzeń z żelaza wzmacnia pole zwojnicy?
- AŻelazo dostarcza dodatkowych ładunków
- BŻelazo zwiększa napięcie na zwojnicy
- CJego domeny porządkują się zgodnie z polem i dodają własne pole
- DŻelazo zmniejsza opór uzwojenia
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Jego domeny porządkują się zgodnie z polem i dodają własne pole – Uporządkowane domeny wytwarzają własne pole, które dodaje się do pola zwojnicy.
Które materiały nadają się na rdzenie transformatorów?
- Aferromagnetyki miękkie
- Bferromagnetyki twarde
- Cizolatory
- Dmiedź i aluminium
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: ferromagnetyki miękkie – Łatwo się przemagnesowują, więc przy każdym cyklu prądu przemiennego tracą mało energii.
Które materiały nadają się na magnesy trwałe?
- Aferromagnetyki twarde
- Bferromagnetyki miękkie
- Cczyste żelazo
- Dmiedź
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: ferromagnetyki twarde – Twarde ferromagnetyki trudno rozmagnesować, więc długo zachowują namagnesowanie.
Co dzieje się z ferromagnetykiem powyżej temperatury Curie?
- ATopi się
- BSilniej przyciąga się do magnesu
- CStaje się nadprzewodnikiem
- DTraci właściwości ferromagnetyczne
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Traci właściwości ferromagnetyczne – Drgania cieplne niszczą uporządkowanie domen; dla żelaza dzieje się to w ok. 770 °C.
Co to jest histereza magnetyczna?
- AWzrost oporu przewodnika w polu
- BZależność namagnesowania od wcześniejszego stanu materiału
- CRodzaj promieniowania
- DPrzyciąganie ładunków przez magnes
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Zależność namagnesowania od wcześniejszego stanu materiału – Dlatego po usunięciu pola ferromagnetyk może zachować namagnesowanie.
Co odchyla naładowane cząstki wiatru słonecznego od Ziemi?
- APole magnetyczne Ziemi
- BCiśnienie powietrza
- CGrawitacja Ziemi
- DPole elektryczne atmosfery
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Pole magnetyczne Ziemi – Na poruszające się ładunki działa siła Lorentza; cząstki docierające w okolice biegunów wywołują zorze.
Cały dział „Pole magnetyczne”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.