Магнит өрісі және оның тұрмыста қолданылуы

Есенов Нағанай

Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

Аңдатпа

Бұл мақалада магнит өрісінің физикалық табиғаты мен негізгі сипаттамалары қарастырылады. Сонымен қатар, оның тұрмыстағы қолданылу салалары, атап айтқанда, электр қозғалтқыштары, индукциялық плиталар, медициналық МРТ құрылғылары, қауіпсіздік жүйелері, ақпарат сақтау құралдары және навигациялық құрылғылардағы рөлі жан-жақты талданған. Магнит өрісінің тұрмыстағы нақты проблемаларды шешудегі тиімділігі мысалдар арқылы түсіндіріледі. Мақала ғылыми-практикалық бағытта жазылған және оқушылар мен студенттерге, сондай-ақ физика пәніне қызығушылық танытқан көпшілікке арналған.

Кілттік сөздер

Магнит өрісі, электр тогы, электр қозғалтқышы, индукция, индукциялық пеш, электромагнит, МРТ, магниттік құлып, ақпарат сақтау, компас, тұрмыстық техника, физика, энергия үнемдеу, қауіпсіздік.

Магнит өрісі – физиканың маңызды салаларының бірі.Магнит өрісінің табиғаты, пайда болуы.Бұл тақырыптың өзектілігі: тұрмыста, техникада, медицинада кеңінен қолданылуы.

1.1 Магнит өрісі

Магнит өрісі — қозғалыстағы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге (олардың қозғалыстағы күйіне тәуелсіз) әсер ететін күштік өріс. Магнит өрісі магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. В-ның мәні магнит моменті бар қозғалыстағы электр зарядына және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды. Магнит өрiстерiн бейне түрiнде кескiндеу үшiн магнит индукциясы сызықтарын пайдаланады."Магнит өрісі” терминін 1845 ж. ағылшын физигі М. Фарадей енгізген. Өлшем бірлігі тесла (Тл).Магнит өрісінің көздері — магниттелген денелер, тогы бар өткізгіштер және қозғалыстағы зарядталған денелер. Бұл көздердің табиғаты бір: Магнит өрісі зарядталған микробөлшектердің (электрон, протон, ион), сондай-ақ, микробөлшектердің меншікті (спиндік) магнит моменті болуының нәтижесінде пайда болады (Магнетизм).

1.2 Магнит өрісінің түрлері

Табиғи (мысалы, Жердің магнит өрісі).Жасанды (электромагниттер, тұрақты магниттер).

1.3 Магнит өрісінің тұрмыста қолданылуы

Электр қозғалтқыштар мен генераторларда – энергияны түрлендіру.Дыбыс таспалары мен қатты дискілерде – мәліметтер сақтау.Магниттік құлыптарда – қауіпсіздік жүйелері.Индукциялық плиталарда – тағамды қыздыру.Медициналық құрылғыларда – МРТ (магниттік-резонанстық томография).Магниттік компастарда – навигация.

1.4 Магнит өрісінің адам ағзасына әсері туралы пікір

Зерттеулер мен көзқарастар: кейбір магнит өрістері пайдалы (физиотерапияда), ал кейбіреулері зиян болуы мүмкін (күшті электромагниттік өрістер).

2. Магнит өрісінің тұрмыста қолданылуы және тұрмыстық мәселелерді шешудегі рөлі.

Магнит өрісі – тек ғылыми зерттеулерде емес, күнделікті өмірде де аса кеңінен қолданылатын физикалық құбылыс. Бүгінде көптеген тұрмыстық техникалар мен құрылғылар магнит өрісінің негізінде жұмыс істейді. Бұл технологиялар адамдардың уақытын үнемдеуге, еңбек өнімділігін арттыруға және қауіпсіздік деңгейін жоғарылатуға көмектеседі.

2.1 Электр қозғалтқыштары мен тұрмыстық техника.

Электр қозғалтқыштары кір жуғыш машиналарда, тоңазытқыштарда, шаңсорғыштарда, желдеткіштерде және т.б. құрылғыларда қолданылады. Бұл қозғалтқыштар магнит өрісінің әсерінен айналатын ротор арқылы жұмыс істейді.

Проблеманы шешу жолы:

Қолмен істелетін жұмыстарды автоматтандыру – тұрмыста көп уақыт пен күш жұмсалатын жұмыстарды (кір жуу, шаң сору, араластыру) электр қозғалтқыштары арқылы оңай әрі тиімді шешуге мүмкіндік береді.

2.2 Индукциялық плиталар.

Индукциялық плиталар ыдыс түбіндегі металды магнит өрісі арқылы қыздырады. Бұл технология жылудың тек ыдысқа бағытталуын қамтамасыз етеді.

Проблеманы шешу жолы:

Энергияны үнемдеу және ас үйдегі қауіпсіздік – ашық отын көзінсіз тағам пісіру қауіпсіз әрі тиімді болады. Сонымен қатар жылу тек ыдыста пайда болғандықтан, ауа қызбайды және энергия босқа кетпейді.

2.3 Магниттік есіктер мен құлыптар.

Қазіргі заманда магниттік құлыптар қауіпсіздік жүйелерінде кеңінен қолданылады. Бұл құлыптар арнайы магниттік кілттермен немесе карталармен ашылады.

Проблеманы шешу жолы:

Бұзылмайтын құлыптар және қауіпсіздік – физикалық кілт жоғалса да, магниттік карта немесе биометрикалық сенсорлармен үйге кіруге болады. Сонымен қатар, балалардың қауіпті орындарға кіруінің алдын алады.

2.4 Медициналық құрылғылар (МРТ).

Магниттік-резонанстық томография (МРТ) арқылы дәрігерлер адам ағзасын инвазивті әдістерсіз зерттей алады. Бұл құрылғыда күшті магнит өрісі ағзаның ішкі құрылымын анық көрсетеді.

Проблеманы шешу жолы:

Ауруларды ерте анықтау – ағзадағы ақауларды, ісіктерді, жарақаттарды ерте кезеңде байқап, дер кезінде ем тағайындауға мүмкіндік береді. Бұл адамның өмірін сақтап қалуда үлкен рөл атқарады.

2.5 Деректерді сақтау (қатты диск, магниттік таспа).

Компьютерлер мен электрондық құрылғылардағы ақпараттар көбінесе магниттік тасымалдағыштарда сақталады. Бұл жүйе ақпаратты ұзақ уақытқа сақтауға мүмкіндік береді.

Проблеманы шешу жолы:

Құжаттар мен естеліктердің жоғалмауын қамтамасыз ету – отбасылық фото, жұмыс құжаттары немесе маңызды деректер қауіпсіз сақталады және қажет кезінде оңай табылады.

2.6 Навигация мен бағдарлау (компас).

Жердің магнит өрісі арқылы жұмыс істейтін компас құрылғылары саяхатта, теңізде, авиацияда бағытты табуға көмектеседі.

Проблеманы шешу жолы:

Жоғалып кетпеу және дәл бағдар алу – әсіресе шалғай жерде жүргенде компас адамның адаспауына, бағытты табуына үлкен көмек береді.

2.7 Магниттік сулар жұмсартқыштары.

Кейбір құрылғылар магнит өрісі арқылы судағы кальций мен магний иондарын бейтараптап, қатты суды жұмсартуға көмектеседі.

Проблеманы шешу жолы:

Судың қаттылығын азайту – тұрмыстық техникаларда (кір жуғыш машина, қазандық) қақтың жиналуын азайтып, олардың ұзақ қызмет етуіне сеп болады.

Қорытынды

Магнит өрісі – күнделікті өмірде көрінбегенімен, оның әсері біз пайдаланатын көптеген құрылғыларда бар. Бұл өрісті тұрмыста тиімді қолдану арқылы қауіпсіздікті арттырып, денсаулықты жақсартып, энергияны үнемдеп, ақпаратты сақтай аламыз. Болашақта бұл технологиялар тіпті тұрмыстағы күрделі мәселелерді автоматтандыруға немесе жасанды интеллектпен біріктіруге үлкен мүмкіндік береді.Қазіргі технологияда магниттік құбылыстарсыз елестету мүмкін емес.Болашақта магнит өрісін қолданудың жаңа жолдары ашылады.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. Жүнісов Б., Физика: Жалпы білім беретін мектептің 10-сыныбына арналған оқулық. – Алматы: Мектеп, 2020.

2. Кеңесбекова С.Б., Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 11-сыныбына арналған оқулық. – Алматы: Мектеп, 2021.

3. Назарбаев Зияткерлік мектептері. Физика пәні бойынша оқулық (10-сынып). – Астана: НЗМ ДББҰ, 2022.

4. Бектемісов Қ., Физика есептері мен зертханалық жұмыстар жинағы. – Алматы: Рауан, 2018.

5. Сейсенбаев Ә., Электр және магнит өрістері. – Алматы: Қазақ университеті, 2017.

6. Қазақстан Ұлттық энциклопедиясы – “Магнит өрісі” және “Электромагнит” мақалалары. – Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005.