Номер 5, страница 193 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

5. Где применяют ферромагнетики?

Ферромагнетики — это класс материалов, которые обладают способностью сильно намагничиваться во внешнем магнитном поле и сохранять намагниченность после его снятия. Их уникальные свойства, в первую очередь очень высокая магнитная проницаемость ($μ \gg 1$), обусловили их широчайшее применение в самых разных областях науки, техники и быта. Основные сферы применения можно разделить в зависимости от типа используемого ферромагнитного материала.

Применение магнитомягких материалов

Магнитомягкие материалы (например, электротехническая сталь, пермаллой) легко намагничиваются и размагничиваются с минимальными потерями энергии. Их основная функция — служить проводниками и усилителями магнитного потока.

• Сердечники трансформаторов, дросселей, электромагнитов. Ферромагнитный сердечник многократно усиливает магнитное поле катушки с током, что позволяет создавать эффективные трансформаторы для изменения напряжения, мощные промышленные электромагниты (например, для подъема металлолома) и различные реле.

• Электрические машины. Роторы и статоры электродвигателей и генераторов изготавливаются из листов магнитомягкой стали. Это позволяет создавать и концентрировать сильные переменные магнитные поля, необходимые для преобразования электрической энергии в механическую и наоборот.

• Магнитное экранирование. Из-за способности "втягивать" в себя линии магнитного поля, корпуса из магнитомягких материалов используются для защиты чувствительной аппаратуры (например, осциллографов, медицинских датчиков) от внешних магнитных полей.

Применение магнитотвердых материалов (постоянные магниты)

Магнитотвердые материалы (сплавы альнико, ферриты, неодимовые магниты) трудно намагнитить, но после этого они становятся источником постоянного сильного магнитного поля, то есть постоянными магнитами.

• Электротехника и акустика. Постоянные магниты — неотъемлемая часть компактных и эффективных электродвигателей (в автомобилях, бытовой технике, игрушках), генераторов (например, в ветряных турбинах), а также динамических громкоговорителей (колонок), наушников и микрофонов.

• Медицинская техника. Мощные постоянные магниты используются в аппаратах МРТ, в различных физиотерапевтических устройствах, хирургических инструментах и фиксаторах.

• Бытовое и повседневное использование. Это самая широкая сфера: от магнитов на холодильник и магнитных защелок на дверцах шкафов до магнитных замков на сумках, компасов, сенсоров (например, датчик Холла) и разнообразных детских конструкторов.

Применение в устройствах записи и хранения информации

Способность ферромагнетиков сохранять намагниченность на микроскопическом уровне легла в основу технологий магнитной записи.

• Жесткие диски (HDD). Рабочая поверхность дисков покрыта тонким слоем ферромагнитного материала (например, сплавов на основе кобальта), на котором с помощью магнитной головки создаются крошечные намагниченные области, кодирующие биты информации.

• Магнитные ленты. Исторически использовались в аудио- и видеокассетах, а в настоящее время применяются в стримерах для долгосрочного архивного хранения огромных массивов данных (бэкапов).

• Магнитные полосы. Темная полоса на обратной стороне банковских карт, пропусков и дисконтных карт — это носитель информации на основе ферромагнитного порошка (например, оксида железа $γ-Fe_2O_3$).

Ответ:

Ферромагнетики применяются для создания сердечников трансформаторов и электромагнитов, в электродвигателях и генераторах; в качестве постоянных магнитов в динамиках, компасах, медицинских приборах и бытовых предметах; а также в качестве носителей информации в жестких дисках, магнитных лентах и на банковских картах.