Magyarország
Mágneses bittartók - hogyan működnek?
A mágnes működésének elvét nem éppen könnyű megérteni - különösen akkor, ha fiatal korunkban a fizikaórákon teljesen más dolgokon gondolkoztunk mint a mágneseken. Ebben a cikkben megpróbáljuk ezt a ködös varázslatot világos felismeréssé változtatni.
Mágnesek képezik a hangszórók, mikrofonok, fejhallgatók alapját, a számítógépes merevlemezek, CD- és DVD-meghajtók részét, mágneses zárak vannak a mosógépekben vagy a mikrohullámú sütőkben, lehet, hogy éppen mágneses tok van az Ön okostelefonján vagy a tabletjén, a vasúti rendszerek gyakran használnak mágneses fékeket, a mágnesek lehetővé teszik nehéz fémtárgyak felemelését és manipulációját, a mágneses rezonanciát használják az orvostudományban, mágneses játékaik vannak a gyermekeknek, mágneses táblák állnak rendelkezésre képek és írott jegyzetek tárolására, az iránytű a föld mágnesessége miatt működik, és még egyes madarak vagy halak testében is vannak természetes mágneses részecskék, amelyek segítenek nekik a tájékozódásban.
Az Északi-sark és a csavarozás - hogyan függnek össze?
A mindennapi életben nem is tudatosítjuk, hogy milyen gyakran és hol találunk magunk körül mágneseket, de még több olyan anyag (tárgy) van, amely képes mágnessé válni, még ha csak ideiglenesen is.
A mágnestű (egy hosszúkás rombusz alakú, mágnesezett acéllemez), amelyet vízszintesen egy vékony fonálra függesztettek vagy finoman alátámasztottak a súlypontjában, úgy fordul el, hogy egyik vége észak felé, a másik délre mutat. Bizonyára tudja, hogy ez az iránytű része (1. ábra) - a kínaiak már i. e. 3000-ben használták.
Az iránytű mindig egy irányba mutat, mert a Földet úgy is elképzelhetjük, mint egy nagy mágnest. A Föld mágneses pólusai nem azonosak a földrajzi pólusokkal - az északi földrajzi pólusnál van egy déli mágneses pólus és fordítva.
1. ábra. Iránytű mágnestűvel
2. ábra. Két rúdmágnes: az azonos pólusok taszítják egymást (A), a különböző pólusok vonzzák egymást (B)
A mágnestű alapvetően egy rúdmágnes. Minden rúdmágnesnek két pólusa van - pozitív (északi, amelyet N-nel jelölünk és piros színű) és negatív (déli, amelyet S-sel jelölünk). Könnyen meggyőződhetünk róla, hogy két egyenlő pólus taszítja egymást, két különböző pólus pedig vonzza egymást. Ehhez elegendő egy egyszerű iskolai kísérlet: két darab a súlypontban felfüggesztett rúdmágnessel (2. ábra). És itt a magyarázat arra, hogy miért van déli mágneses pólus az Északi-sarkon: a mágnestű az északi pólusával észak felé mutat, mert a föld déli mágneses pólusa vonzza.
A mágnes mágneses erővel hat a környezetében lévő más mágnesekre és a környező tárgyakra is. A mágnes környezetében egy bizonyos erősségű mágneses tér alakul ki - ez nemcsak a mágnes „erejétől” függ, hanem a környező tárgyak távolságától is. Ez a mező mindig jelen van a mágnes körül, de nem hat minden anyagra egyformán, sőt, egyes anyagokra egyáltalán nem hat. El tud képzelni megmágnesezett fát vagy műanyagot?
Ez azt jelenti, hogy a mágnes közelében lévő anyagok (anyagok) eltérő mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek. Egyesek „csillapítják” a környező mágneses tér intenzitását, mások pedig megsokszorozzák azt. Azt, hogy egy anyagban a mágneses indukció hányszor nagyobb, mint a mágneses térerősség, az úgynevezett permeabilitás határozza meg.
A diamágneses anyagok permeabilitása < 1, azaz gyengítik a mágneses mezőt (arany, réz, higany...). A paramágneses anyagok csak kismértékben erősítik a mágneses teret, permeabilitásuk valamivel nagyobb, mint 1, de ezek az anyagok nem mágnesezhetők tartósan (alumínium, kálium, nátrium...).
Ebből a szempontból a legérdekesebbek a ferromágneses anyagok, amelyekhez három elem tartozik: a vas, a kobalt és a nikkel, illetve ezek ötvözetei. Permeabilitásuk ezres nagyságrendű értékeket ér el, például a lágyvas akár 10.000-szeresére is felerősíti a mágneses teret. Vagyis már egy kis mágneses ráhatás is olyan elrendeződést eredményez az atomok között, hogy a mágneses tér felerősödik. Magnetizáció következik be, és a mágneses tulajdonságok egy ilyen anyagban akkor is megmaradnak, amikor a külső mágneses mező már megszűnt.
Az acél permeabilitása 300 és 8000 között mozog, összetételétől függően. És mivel a csavarhúzók munkavégző végei vagy maguk a csavarbitek acélból készülnek, könnyen magnetizálhatók lesznek.
Mi a magnetizáció
Nyugalmi állapotban a ferromágneses anyagok atomjai, például egy csavarbit atomjai, kaotikusan helyezkednek el (3. ábra A). Bár kis mágnesként működnek, egymás közötti elrendeződésük semleges, és nem mutatják a mágnesesség jeleit, nem vonzzák és nem taszítják a környező ferromágneses tárgyakat. Így nem vonzzák vagy taszítják a környező csavarokat vagy csavarbiteket sem.
Tartományokba csoportosulnak, és minden egyes tartomány kis mágnesek csoportja (3. ábra B). A tartományokon belül ezek az atomok (a mágnesesség szempontjából néha mágneses dipólusoknak nevezik őket) mind egy irányban helyezkednek el, de a különböző tartományok mágnesei különböző irányokba mutatnak, és ezért egy ilyen csavarbit külsőleg nem hat mágnesként - mágnesesen semleges. A figyelmes szem észreveszi, hogy a 3. B ábrán a dipólusok ugyanott vannak és ugyanúgy tájolódnak, mint a 3. A ábrán, de tartományokba zárva.
3. ábra. A dipólusok mágnesesen semleges orientációja (A) és elrendeződésük a tartományokban (B)
4. ábra. A bit mágnesezése (A) és katonák a dísszemlén (B)
Ha azonban egy kellően erős mágneses térrel rendelkező állandó mágnest közelítünk a csavarbithez, a helyzet azonnal megváltozik a tartományok orientációjában. A csavarbit valamennyi tartományában az összes dipólus ugyanabba az irányba orientálódik (4. ábra A). Hogy pontosak legyünk: ugyanabba az irányba, amelyet a mágneses tér erővonalai meghatároznak.
Az egész mágnesezési folyamatot leegyszerűsítve úgy is el lehet képzelni, mint a katonákat, akik bár a felsorakozáskor a helyükön állnak, de különböző irányokba néznek.
A tiszt parancsára „Vigyázz! Jobbra nézz!” minden katona feje a megadott irányba fordul. Ha látott már valaha katonai dísszemlét, ez azonnal világos lesz az Ön számára (4. ábra B).
A különbség a katonák és a mágneses dipólusok között az, hogy amikor a parancsnok kiadja a „Pihenj!” parancsot, a katonák ismét más irányba néznek, de a mágneses dipólusok a mágneses mező megszüntetése után is a helyükön maradnak. Szaknyelven ezt az állapotot remanens mágnesességnek nevezik - a bit mágneses marad, miután megmagntizálták. Természetesen nem örökre. A bit anyagának összetételétől függően változó idő elteltével a mágneses tulajdonságai fokozatosan elvesznek, és újra magnetizálni kell egy permanans mágnessel.
Termékkínálatunkban található néhány erős állandó mágnessel ellátott, egyszerű termék. Ezek közé tartozik például néhány bittartó. Ezeket úgy tervezték, hogy megkönnyítsék és felgyorsítsák a csavarbit cseréjét csavarozás közben.
Több rendszer is létezik a bit megbízható megtartására a bittartó adapterben, a permanens mágnes csak egy ezek közül. Az permanens mágneses bittartók különösen népszerűek egyszerű a keskeny végű kialakításuk miatt (5. ábra). Többféle változatban kaphatók, mindegyik kompatibilis a szokásos ¼"-os (6,35mm) csavarbitekkel.
Az első (5. ábra A) egy kézi, ütésálló csavarhúzó, mágnessel a HERMAN SB-85 TOP-LINE. Ezt követi a HERMAN SB-80 típusjelzéssel ellátott standard bittartó (5. ábra B) (60mm és 150mm hosszúságban kapható). Viszonylag kevéssé ismert különlegesség a HERMAN DC-81 bittartó SDS-plusz szárral (5. ábra C). Ha van SDS-plusz elektropneumatikus fúrókalapácsa, amelyen az ütés funkció kikapcsolható és fordulatszámszabályozással rendelkezik, akkor szükség esetén csavarhúzóként is használhatja. A HERMAN SB-90 bittartó (5. ábra D) úgynevezett torziós zónával rendelkezik, így ütvecsavarozókhoz is alkalmazható – ha vannak ütvecsavarozásra alkalmas csavarbitjei. Állandó mágnesek találhatók a HERMAN SW-10 sorozatú dugókulcsainkban is (5. ábra E). Ez a praktikus tartozék 8-10-12-13-17-es méretekben kapható, ¼"-os szárral, és a mágnes arra szolgál, hogy az anya vagy a hatlapfejű csavar ne essen ki.
5. ábra. Mágneses bittartók és csavarhúzó mágnessel
A legújabb termékünk az innovatív HERMAN SB-85 Push mágneses bittartó (5. ábra F), amelynek szárában golyó van. Hogy hogyan működik és milyen előnyei vannak, azt itt megtudhatja.
Zárszó
A mágnesezés témája ezzel a cikkel nem ér véget, de elkezdődik - a cél az volt, hogy „fényt derítsünk” erre a még mindig nem tökéletesen feltárt témára. Például a modern szénkefe nélküli elektromos motorok a kéziszerszámokban, amelyeknek idén jelentős figyelmet fogunk szentelni, permanens mágneses rotorral rendelkeznek, és működésük lényegesen összetettebb, mint egy bittartó működési elve.
És ne felejtse el, hogy ha egy mágneses bittartót vagy egy mágnesezett csavarbitet bedob egy doboz csavar közé, akkor a legközelebbi csavarok is mágnesezetté válnak. Ez a mindennapi munkavégzés során nem feltétlenül jelent akadályt, de legalább érdemes tisztában lenni vele - néha ugyanis ez zavart, sőt bizonyos esetekben komoly károkat is okozhat - de erről majd egy későbbi cikkünkben olvashat.
Kulcsszavak: mágnes, mágneses mező, mágnesesség, csavarbitek, permeabilitás, csavarozás
Források:
A HERMAN cég belső műszaki és oktató dokumentációi
Dobrovolný, Bohumil: Příruční slovník vědy a techniky
Losenický – Urbánek: Elektřina, magnetizmus, optika, atomová fyzika
Dobrovolný, Bohumil: Technická fysika
Ing. Herman Nagypál
Katonai iskolát végeztem, repülőgépipari villamosmérnöki tanszéken. Már gyerekkoromban megtanultam szerszámokkal, szerszámgépekkel dolgozni édesapámmal egy családi ház építésénél. Minden új termékünket személyesen is tesztelem - saját kezemmel, jól felszerelt műhelyemben. Szabadidőmben szeretek motorozni a román hágókon. Ezen felül a szakterület trendjeit tanulmányozom, és szívesen kipróbálom a konkurens termékeket is. Némelyiken mosolygok, van amire rácsodálkozom (hogy valaki hagyta magát rászedni és megvette), és van, ami nagyon jó. Majdnem olyan jó, mint a miénk😊.
Köszönjük, az értékelést hozzáadtuk
Nem válaszolt helyesen a kvíz kérdésekre
Josef –
mnohem lepší popis magnetu a jeho využití a reakcí než na škole. Velice poučné a dobře vysvětlené.
sokkal jobb leírás a mágnesről és annak felhasználásáról és reakcióiról, mint az iskolában. Nagyon informatív és jól elmagyarázott.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniMikulas Tóth –
Bol to veľmi užitočný článok a zároveň môžete vidieť silu magnetov.
Nagyon hasznos cikk volt, és egyben láthatod a mágnesek erejét is.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniMartin –
Veľká spokojnosť s výberom a kvalitou ponúkaného tovaru. Objednávka je dodaná vždy načas. Odporúčame všetkými desiatimi.
Nagy megelégedettség a kínált áruk választékával és minőségével. A rendelést mindig időben kézbesítjük. Mind a tízet ajánljuk.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniArol-eu,s.r.o. J.Zachar konateľ. –
Denne využivam magneticke náradie pri servisnej praci nutnosť.
Mágneses szerszámokat minden nap használok szerviz munkákhoz, szükséglet.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniPapp Sándor –
Nagyon hasznos cikk volt és a mágneses termékeket is egyben láthatja az ember