Kila mtu kwa muda mrefu amezoea kitu kama sumaku. Hatuoni chochote maalum ndani yake. Kawaida tunaihusisha na masomo ya fizikia au onyesho kwa namna ya hila za mali ya sumaku kwa watoto wa shule ya mapema. Na mara chache mtu yeyote anafikiria juu ya sumaku ngapi zinazotuzunguka katika maisha ya kila siku. Kuna kadhaa yao katika ghorofa yoyote. Sumaku iko kwenye kifaa cha kila spika, kinasa sauti, wembe wa umeme, saa. Hata mtungi wa misumari ni mmoja.
Na nini tena?
Sisi - watu - sio ubaguzi. Shukrani kwa biocurrents inapita katika mwili, kuna muundo usioonekana wa mistari yake ya nguvu karibu nasi. Dunia ni sumaku kubwa. Na hata grandiose zaidi - mpira wa plasma ya jua. Vipimo vya galaksi na nebulae, visivyoeleweka kwa akili ya mwanadamu, mara chache huruhusu wazo kwamba hizi zote pia ni sumaku.
Sayansi ya kisasa inahitaji kuundwa kwa sumaku mpya kubwa na zenye nguvu zaidi, nyanja za matumizi ambazo zinahusishwa na muunganisho wa thermonuclear, uzalishaji wa nishati ya umeme, kuongeza kasi ya chembe za chaji katika synchrotroni, kuinua meli zilizozama. Unda uga wenye nguvu sana kwa kutumia sifa za sumakusumaku ni mojawapo ya matatizo ya fizikia ya kisasa.
Fafanua dhana
Uga wa sumaku ni nguvu inayofanya kazi kwenye miili yenye chaji ambayo iko katika mwendo. "Haifanyi kazi" na vitu vilivyosimama (au bila chaji) na hutumika kama aina ya uga wa sumakuumeme, ambayo inapatikana kama dhana ya jumla zaidi.
Ikiwa miili inaweza kuunda uga wa sumaku kuzunguka yenyewe na kupata nguvu ya ushawishi wake yenyewe, huitwa sumaku. Hiyo ni, vitu hivi vina sumaku (kuwa na wakati unaolingana).
Nyenzo tofauti hutenda kwa njia tofauti kwenye uga wa nje. Wale ambao hudhoofisha hatua yake ndani yao wenyewe huitwa paramagnets, na wale wanaoiimarisha huitwa diamagnets. Nyenzo za kibinafsi zina mali ya kukuza uwanja wa sumaku wa nje mara elfu. Hizi ni ferromagnets (cob alt, nickel yenye chuma, gadolinium, pamoja na misombo na aloi za metali zilizotajwa). Wale ambao, wakiwa wameanguka chini ya ushawishi wa shamba lenye nguvu la nje, wenyewe hupata mali ya sumaku, huitwa sumaku ngumu. Nyingine, zenye uwezo wa kufanya kama sumaku chini ya ushawishi wa moja kwa moja wa shamba na kuacha kuwa hivyo kwa kutoweka, ni sumaku laini.
Historia kidogo
Watu wamekuwa wakisoma sifa za sumaku za kudumu tangu zamani sana. Wametajwa katika maandishi ya wanasayansi wa Ugiriki ya kale hadi miaka 600 KK. Sumaku za asili (za asili) zinaweza kupatikana katika amana za madini ya sumaku. Maarufu zaidi ya sumaku kubwa za asili huhifadhiwa Tartuchuo kikuu. Ina uzito wa kilo 13, na mzigo unaoweza kuinuliwa kwa msaada wake ni kilo 40.
Mwanadamu amejifunza kuunda sumaku bandia kwa kutumia ferromagnets mbalimbali. Thamani ya poda (kutoka kwa cob alt, chuma, nk) iko katika uwezo wa kushikilia mzigo wenye uzito wa mara 5000 uzito wake mwenyewe. Sampuli za bandia zinaweza kudumu (zinazopatikana kutoka kwa nyenzo ngumu za sumaku) au sumaku za umeme zilizo na msingi, nyenzo ambayo ni chuma laini cha sumaku. Sehemu ya voltage ndani yao hutokea kwa sababu ya kifungu cha mkondo wa umeme kupitia waya za vilima, ambazo zimezungukwa na msingi.
Kitabu cha kwanza kigumu kilicho na majaribio ya kusoma kisayansi sifa za sumaku kilikuwa kitabu cha daktari wa London Gilbert, kilichochapishwa mwaka wa 1600. Kazi hii ina jumla ya taarifa iliyokuwapo wakati huo kuhusu sumaku na umeme, pamoja na majaribio ya mwandishi.
Mtu hujaribu kurekebisha hali yoyote iliyopo kwa maisha ya vitendo. Bila shaka, sumaku haikuwa hivyo.
Jinsi sumaku zinavyotumika
Ni sifa gani za sumaku ambazo ubinadamu umechukua? Upeo wake ni mpana sana kwamba tunaweza kugusa kwa ufupi tu vifaa kuu, maarufu na matumizi ya bidhaa hii nzuri.
Compass ni kifaa kinachojulikana sana cha kubainisha maelekezo chini. Shukrani kwake, wanafungua njia kwa ndege na meli, usafiri wa nchi kavu, na shabaha za trafiki za watembea kwa miguu. Hayavifaa vinaweza kuwa vya sumaku (aina ya kielekezi), vinavyotumiwa na watalii na waandishi wa topografia, au visivyo vya sumaku (compasss za redio na hydro).
Dira za kwanza kutoka kwa sumaku asili zilitengenezwa katika karne ya 11 na kutumika katika urambazaji. Hatua yao inategemea mzunguko wa bure katika ndege ya usawa ya sindano ndefu iliyofanywa kwa nyenzo za magnetic, uwiano kwenye mhimili. Moja ya mwisho wake daima inakabiliwa na kusini, nyingine - kaskazini. Kwa hivyo, unaweza kupata kila wakati kwa usahihi maelekezo kuu kuhusu alama kuu.
Nduara Kuu
Sehemu ambazo sifa za sumaku zimepata matumizi yake makuu - uhandisi wa redio na umeme, uwekaji ala, mitambo otomatiki na ufundi wa simu. Relays, nyaya za sumaku, nk zinapatikana kutoka kwa nyenzo za ferromagnetic. Mnamo 1820, mali ya kondakta wa sasa wa kufanya kazi kwenye sindano ya sumaku iligunduliwa, na kulazimisha kugeuka. Wakati huo huo, ugunduzi mwingine ulifanywa - jozi ya makondakta sambamba, ambayo mkondo wa mwelekeo huo hupita, una mali ya kuvutia pande zote.
Kwa sababu hii, dhana ilifanywa kuhusu sababu ya sifa za sumaku. Matukio hayo yote hutokea kuhusiana na mikondo, ikiwa ni pamoja na yale yanayozunguka ndani ya vifaa vya magnetic. Mawazo ya kisasa katika sayansi yanalingana kikamilifu na dhana hii.
Kuhusu injini na jenereta
Kwa msingi wake, aina nyingi za motors za umeme na jenereta za umeme zimeundwa, ambayo ni, mashine za aina ya mzunguko, kanuni ya uendeshaji ambayo inategemea ubadilishaji wa nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. hotubatunazungumza juu ya jenereta) au umeme kwa mitambo (kuhusu injini). Jenereta yoyote inafanya kazi kwa kanuni ya induction ya sumakuumeme, yaani, EMF (nguvu ya umeme) hutokea kwenye waya inayotembea kwenye uwanja wa magnetic. Kitengo cha umeme hufanya kazi kwa misingi ya matukio ya kutokea kwa nguvu katika waya na mkondo uliowekwa kwenye uwanja wa kupitisha.
Kwa kutumia nguvu ya mwingiliano wa shamba na mkondo wa mkondo unaopita kwenye zamu za vilima vya sehemu zao zinazosonga, vifaa vinavyoitwa kazi ya magnetoelectric. Mita ya umeme ya utangulizi hufanya kama injini mpya yenye nguvu ya AC yenye vilima viwili. Diski ya conductive iliyoko kati ya vilima huathiriwa na mzunguko kwa torati sawia na ingizo la nishati.
Na katika maisha ya kila siku?
Inaendeshwa na betri ndogo, saa za mkono za umeme zinajulikana na kila mtu. Kifaa chao, kutokana na matumizi ya jozi ya sumaku, jozi ya inductors na transistor, ni rahisi zaidi kulingana na idadi ya sehemu zinazopatikana kuliko saa za mitambo.
Kufuli za aina ya sumakuumeme au kufuli za silinda zilizo na vipengele vya sumaku zinazidi kutumika. Ndani yao, ufunguo wote na lock zina vifaa vya mchanganyiko. Wakati ufunguo sahihi unapoingia kwenye lock vizuri, vipengele vya ndani vya lock ya magnetic vinavutiwa na nafasi inayotakiwa, ambayo inaruhusu kufunguliwa.
Kifaa cha dynamometers na galvanometer (kifaa nyeti sana ambacho mikondo dhaifu hupimwa kwayo) inategemea utendakazi wa sumaku. Sifa za sumaku zimepata matumizi katika utengenezaji wa abrasives. Kwa hiyoinayoitwa chembe chembe ndogo na ngumu sana ambazo zinahitajika kwa usindikaji wa mitambo (kusaga, polishing, roughing) ya aina ya vitu na vifaa. Wakati wa uzalishaji wao, ferrosilicon, ambayo ni muhimu katika utungaji wa mchanganyiko, hukaa kwa sehemu chini ya tanuu, na huletwa kwa sehemu katika utungaji wa abrasive. Sumaku zinahitajika ili kuiondoa kutoka hapo.
Sayansi na mawasiliano
Kutokana na sifa za sumaku za dutu, sayansi ina uwezo wa kusoma muundo wa miili mbalimbali. Tunaweza tu kutaja kemia ya sumaku au ugunduzi wa dosari wa sumaku (mbinu ya kutambua kasoro kwa kuchunguza upotoshaji wa uga sumaku katika maeneo fulani ya bidhaa).
Pia hutumika katika utengenezaji wa vifaa vya microwave, mifumo ya mawasiliano ya redio (mistari ya kijeshi na ya kibiashara), matibabu ya joto, nyumbani na katika tasnia ya chakula (oveni za microwave zinajulikana kwa kila mtu). Karibu haiwezekani kuorodhesha vifaa na matumizi yote changamano ya kiufundi ambapo sifa za sumaku za dutu hutumiwa leo ndani ya mfumo wa makala moja.
Sehemu ya matibabu
Sehemu ya uchunguzi na matibabu pia. Shukrani kwa vichapuzi vya mstari wa elektroni vinavyozalisha mionzi ya eksirei, matibabu ya uvimbe hufanywa, mihimili ya protoni hutengenezwa katika saiklotroni au synchrotroni, ambazo zina faida zaidi ya miale ya X-ray katika mwelekeo wa ndani na kuongezeka kwa ufanisi katika matibabu ya uvimbe wa macho na ubongo.
Kuhusu kibaolojiasayansi, hata kabla ya katikati ya karne iliyopita, kazi muhimu za mwili hazihusishwa kwa njia yoyote na kuwepo kwa mashamba ya magnetic. Fasihi ya kisayansi mara kwa mara ilijazwa na ujumbe mmoja kuhusu athari zao za matibabu. Lakini tangu miaka ya sitini, machapisho kuhusu sifa za kibiolojia za sumaku yamekuwa maporomoko ya theluji.
Wakati huo na sasa
Hata hivyo, majaribio ya kutibu watu nayo yalifanywa na wataalamu wa alkemia mapema katika karne ya 16. Kumekuwa na majaribio mengi ya mafanikio ya kuponya toothache, matatizo ya neva, usingizi na matatizo mengi na viungo vya ndani. Inaonekana kwamba sumaku ilipata matumizi yake katika dawa kabla ya wakati wa kusogeza.
Katika nusu karne iliyopita, bangili za sumaku zimetumika sana, maarufu miongoni mwa wagonjwa walio na shinikizo la damu lisilo na uwezo. Wanasayansi waliamini sana uwezo wa sumaku kuongeza upinzani wa mwili wa binadamu. Kwa msaada wa vifaa vya sumakuumeme, walijifunza kupima kasi ya mtiririko wa damu, kuchukua sampuli au kudunga dawa zinazohitajika kutoka kwa vidonge.
Sumaku huondoa chembechembe ndogo za chuma ambazo zimeanguka kwenye jicho. Uendeshaji wa sensorer za umeme inategemea hatua yake (yeyote wetu anafahamu utaratibu wa kuchukua electrocardiogram). Katika wakati wetu, ushirikiano wa wanafizikia na wanabiolojia kujifunza taratibu za msingi za ushawishi wa uga wa sumaku kwenye mwili wa binadamu unakaribia na wa lazima zaidi.
sumaku ya Neodymium: sifa na matumizi
sumaku za Neodymium zinachukuliwa kuwa na athari ya juu zaidi kwa afya ya binadamu. Wao hujumuishaneodymium, chuma na boroni. Njia yao ya kemikali ni NdFeB. Faida kuu ya sumaku hiyo ni athari kali ya shamba lake na ukubwa mdogo. Kwa hivyo, uzito wa sumaku yenye nguvu ya gauss 200 ni karibu 1 g. Kwa kulinganisha, sumaku ya chuma yenye nguvu sawa ina uzito wa takriban mara 10.
Faida nyingine isiyo na shaka ya sumaku zilizotajwa ni uthabiti mzuri na uwezo wa kuhifadhi sifa zinazohitajika kwa mamia ya miaka. Katika kipindi cha karne moja, sumaku inapoteza sifa zake kwa 1%.
Je, sumaku za neodymium hutibiwa vipi hasa?
Huboresha mzunguko wa damu, hutuliza shinikizo la damu, hupambana na kipandauso.
Sifa za sumaku za neodymium zilianza kutumika kwa matibabu yapata miaka 2000 iliyopita. Kutajwa kwa aina hii ya tiba hupatikana katika miswada ya Uchina wa zamani. Matibabu wakati huo ilikuwa kwa kupaka mawe yenye sumaku kwenye mwili wa mwanadamu.
Tiba pia ilikuwepo kwa njia ya kuwaunganisha na mwili. Hadithi hiyo inadai kwamba Cleopatra alidaiwa afya yake bora na uzuri usio wa kidunia kwa kuvaa mara kwa mara bendeji ya sumaku kichwani mwake. Katika karne ya 10, wanasayansi wa Kiajemi walielezea kwa undani athari ya manufaa ya mali ya sumaku ya neodymium kwenye mwili wa binadamu katika tukio la kuondolewa kwa kuvimba na misuli. Kulingana na ushahidi uliopo wa wakati huo, mtu anaweza kuhukumu matumizi yao ili kuongeza uimara wa misuli, uimara wa mifupa na kupunguza maumivu ya viungo.
Kutoka kwa magonjwa yote…
Ushahidi wa ufanisi wa athari kama hii ulichapishwa mnamo 1530mwaka na daktari maarufu wa Uswizi Paracelsus. Katika maandishi yake, daktari alielezea mali ya kichawi ya sumaku ambayo inaweza kuchochea nguvu za mwili na kusababisha uponyaji binafsi. Idadi kubwa ya magonjwa katika siku hizo ilianza kushindwa kwa kutumia sumaku.
Kujitibu kwa usaidizi wa tiba hii kulienea sana Marekani katika miaka ya baada ya vita (1861-1865), wakati dawa zilikosekana kabisa. Imeitumia kama dawa na dawa ya kutuliza maumivu.
Tangu karne ya 20, sifa za uponyaji za sumaku zimepokea uhalali wa kisayansi. Mnamo 1976, daktari wa Kijapani Nikagawa alianzisha dhana ya ugonjwa wa upungufu wa magnetic field. Utafiti umegundua dalili halisi za ugonjwa huo. Wao hujumuisha udhaifu, uchovu, kupungua kwa utendaji na usumbufu wa usingizi. Pia kuna migraines, maumivu ya pamoja na ya mgongo, matatizo na mifumo ya utumbo na moyo na mishipa kwa namna ya hypotension au shinikizo la damu. Inahusu ugonjwa na uwanja wa gynecology, na mabadiliko ya ngozi. Kwa kutumia magnetotherapy, hali hizi zinaweza kusawazishwa kwa mafanikio kabisa.
Sayansi haijasimama
Wanasayansi wanaendelea kufanya majaribio ya nyanja za sumaku. Majaribio yanafanywa kwa wanyama na ndege, na kwa bakteria. Masharti ya uwanja dhaifu wa sumaku hupunguza mafanikio ya michakato ya metabolic katika ndege za majaribio na panya, bakteria huacha kuzidisha ghafla. Kwa upungufu wa uga wa muda mrefu, tishu hai hupitia mabadiliko yasiyoweza kutenduliwa.
Ni kupambana na matukio yote kama haya na yanayosababishwa namagnetotherapy kama hiyo hutumiwa nao na matokeo mabaya mengi. Inaonekana kwamba kwa sasa mali zote muhimu za sumaku bado hazijasomwa vya kutosha. Madaktari wana uvumbuzi mwingi wa kuvutia na maendeleo mapya mbeleni.
