Magnetické úhelníky pro svářeče

19. 03. 2019

Magnetické úhelníky pro svářeče

Dobrý den, setkal jsem se s magnetickými úhelníky pro svářeče, které dočasně pod příslušným úhlem přidrží svařované železné profily. Některé z nich mají páčku, která jejich magnetické pole "zapne nebo vypne". Zajímalo by mě, jak tento "vypínač" funguje. V žádném případě nemůže jít o elektromagnetismus, úhelníky nejsou nijak elektricky napájeny. Foggy

Ahoj Foggy,

děkujeme za zajímavou otázku – shodou okolností jsem tento problém řešil s kolegy fyzikáři na společném setkání a pokud se dobře pamatuji, tak jsme se všichni shodli na fyzikální podstatě magnetického úhelníku.

Myslím, že se v tomto případě jedná o dva různé fyzikální jevy – tření a magnetické pole.

Začneme magnetickým polem. Určitě víš, že magnet má kolem sebe magnetické pole. Toto pole znázorňujeme (i popisujeme) pomocí magnetických indukčních čar (siločar magnetického pole). Jejich hustota souvisí s intenzitou (silou) magnetického pole. Čím více siločar je v daném místě, tím silněji zde magnetické pole působí.

Prostředí kolem magnetu má na magnetické indukční čáry vliv – může je vypuzovat (tzv. diamagnety) anebo do sebe vtahovat (tzv. para- a fero- magnety).

Pokud dáš dva magnety opačnými póly vedle sebe, bude mezi nimi magnetické pole. Jestli póly magnetu spojíš feromagnetem (např. železem), tak železo indukční čáry „vtáhne“ do sebe – a tudíž v okolí magnetů indukční čáry nebudou (nebo jen velmi řídké), protože jsou v železe. Takto jednoduše odstíníš magnetické pole.

Víme tedy jak na „vypnutí“ magnetu, jenže ještě musíme vysvětlit, proč k tomu stačí relativně malá síla – magnet v úhelníku je velmi silný a my k němu můžeme přiložit/odtáhnout železo, abychom do něj dostali magnetické indukční čáry. A to je druhý jev – tření. Pokud by se železná destička otáčela kolem osy tak, aby v jednom případě spojila severní a jižní pól magnetů (a tak „vypnula magnetické pole), a při jejím otočení o 90 ° by se póly rozpojily, očekávali bychom nutnost působit velkou silou. Je pravda, že přitažlivá síla magnetu bude velká, ale my při otáčení působíme kolmo na magnetickou sílu. Musíme tedy překonat ne tuto magnetickou sílu, ale třecí sílu mezi magnetem a otočnou destičkou. Velikost třecí síly závisí jak na síle, která „mačká“ oba povrchy na sebe (v tomto případě magnetická síla), tak i na jejich hrubosti. Pokud budou oba materiály (magnety a otočná destička) dostatečně hladké, bude koeficient smykového tření např. 0,1, neboli třecí síla bude 10x menší, než síla magnetická.

Pokud by tě problém ještě více zajímal, zkus třeba svého fyzikáře, nebo se podívej na video na tomto odkazu: https://interestingengineering.com/video/build-on-off-switch-for-permanent-magnet

Na videu je návod na vytvoření „vypínače“ magnetického pole. Zkus si ho vyrobit a uvidíš, jestli funguje tak, jak je popsáno výše. Rád  bych tvoje zkoumání pak přednesl svým kolegům jako důkaz, že vytvoření vypínatelného magnetu je vlastně docela jednoduché.

Přeji hodně zdaru v této činnosti i při dalším fyzikálním bádání.

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická  Dukelská 13, České Budějovice

19

Autor

Jaroslav Koreš

Zadání dotazu

Máte nějaký dotaz?

Pokud se chcete na něco zeptat, napište e-mail s předmětem "Fyzikální poradna" na emailovou adresu

poradna@svetenergie.cz
Skupina ČEZ

Kontaktní informace

Máte-li k obsahu portálu jakékoliv náměty, postřehy či připomínky – prosím kontaktujte nás. Budeme vděční i za připomínky k nekorektnímu zobrazení stránek, či případnému upozornění na chybu. Děkujeme.


email:info@svetenergie.cz

Kontaktní formulář

KONTROLNÍ KÓD

kontrolní kód Opište prosím do políčka formuláře
text z obrázku

Portál Svět energie provozuje společnost ČEZ. Vyrobil Simopt, s.r.o., Copyright © 2016, Všechna práva vyhrazena

detail