Magnetismus

Magnetismus: jak fungují magnety, magnetické pole a magnetické materiály?

Magnetismus je fyzikální jev související s pohybem elektrických nábojů a magnetickými momenty částic, zejména elektronů. Projevuje se vznikem magnetického pole, přitahováním nebo odpuzováním některých materiálů a působením síly mezi magnety, elektrickými proudy a magnetickými látkami.

  • Vysvětlíme, co je magnetismus a magnetické pole.
  • Ukážeme rozdíl mezi permanentním magnetem a elektromagnetem.
  • Popíšeme, jakou roli hrají elektrony a magnetické domény.
  • Porovnáme diamagnetické, paramagnetické, feromagnetické, ferimagnetické a antiferomagnetické látky.
  • Vysvětlíme Curieovu a Néelovu teplotu.
  • Objasníme remanenci, koercitivní pole a hysterezní smyčku.
  • Vyvrátíme časté mýty o magnetech a jejich působení.
  • Představíme praktické magnetické materiály, papíry, kapsy a fólie.

Magnetismus je součástí elektromagnetické interakce, jedné ze základních fyzikálních interakcí. Bez magnetických jevů by nefungovaly elektromotory, generátory, transformátory, reproduktory, pevné disky, senzory, magnetické separátory ani obyčejný kompas.

V každodenním životě si magnetismus nejčastěji spojujeme s tím, že magnet přitahuje železný předmět. Jde však pouze o jednu z mnoha podob magnetického působení.

Co je magnetismus?

Magnetismus je soubor fyzikálních jevů vznikajících působením magnetického pole. Magnetické pole mohou vytvářet:

  • pohybující se elektrické náboje,
  • elektrický proud ve vodiči,
  • magnetické momenty elektronů a dalších částic,
  • permanentní magnety,
  • zmagnetované materiály,
  • měnící se elektrické pole.

Samotný nehybný elektrický náboj vytváří elektrické pole. Magnetické pole souvisí s pohybem náboje a s vnitřními magnetickými momenty částic.

Jednoduchá definice

Magnetismus je schopnost magnetického pole působit silou na jiné magnety, pohybující se elektrické náboje a materiály s magnetickými vlastnostmi.

Co je magnet?

Magnet je předmět nebo zařízení, které ve svém okolí vytváří magnetické pole.

Magnety lze rozdělit například na:

  • permanentní magnety,
  • elektromagnety,
  • dočasně zmagnetované předměty,
  • přírodní magnetické minerály.

Permanentní magnet

Permanentní magnet si zachovává významnou část magnetizace i bez vnějšího elektrického proudu nebo magnetického pole.

Vyrábí se z magneticky tvrdých materiálů, například:

  • neodymových slitin NdFeB,
  • feritů,
  • slitin samaria a kobaltu SmCo,
  • slitin AlNiCo.

Jednotlivé materiály se liší magnetickou silou, teplotní odolností, odolností proti korozi, mechanickými vlastnostmi a cenou.

Elektromagnet

Elektromagnet vytváří magnetické pole při průchodu elektrického proudu vodičem, nejčastěji cívkou.

Jeho magnetické působení ovlivňuje zejména:

  • velikost elektrického proudu,
  • počet závitů cívky,
  • tvar a rozměry cívky,
  • použitý materiál jádra,
  • vzduchová mezera magnetického obvodu,
  • geometrie celého zařízení.

Zvýšení proudu obvykle magnetické pole zesílí, ale pouze v mezích elektrické, tepelné a magnetické konstrukce. Feromagnetické jádro se může magneticky nasytit a vinutí se může nadměrně zahřívat.

Dočasně zmagnetovaný předmět

Některé materiály se v blízkosti silného magnetického pole zmagnetují a po jeho odstranění část magnetizace ztratí.

Příkladem může být:

  • ocelový hřebík přiložený k magnetu,
  • šroubovák dočasně zmagnetovaný permanentním magnetem,
  • železné jádro uvnitř elektromagnetu.

Co je magnetické pole?

Magnetické pole je fyzikální pole, které popisuje magnetické působení v prostoru.

V technické praxi se používají zejména veličiny:

  • magnetická indukce B, jejíž jednotkou je tesla,
  • intenzita magnetického pole H, měřená v ampérech na metr,
  • magnetizace M, popisující magnetický stav materiálu,
  • magnetický tok Φ, jehož jednotkou je weber.

Magnetická indukce

Magnetická indukce vyjadřuje velikost a směr magnetického pole v konkrétním místě. V praxi se používají jednotky:

  • tesla – T,
  • militesla – mT,
  • mikrotesla – µT,
  • gauss – Gs nebo G.

Přibližný převod je:

1 tesla = 10 000 gaussů.

Magnetický tok

Magnetický tok popisuje množství magnetického pole procházejícího určitou plochou. Je důležitý například u transformátorů, elektromotorů, generátorů a indukčních snímačů.

Jak zobrazujeme magnetické pole?

Magnetické pole se často znázorňuje pomocí myšlených magnetických siločar.

Vlastnosti siločar

  • mimo magnet směřují konvenčně od severního pólu k jižnímu,
  • uvnitř magnetu pokračují od jižního pólu k severnímu,
  • tvoří uzavřené křivky,
  • jejich hustota orientačně ukazuje velikost pole,
  • vzájemně se nekříží,
  • v každém bodě ukazují směr magnetického pole.
Schéma magnetického pole a uspořádání magnetických oblastí v materiálu
Schéma severního a jižního pólu permanentního magnetu

Severní a jižní magnetický pól

Každý běžný permanentní magnet má dvě pólové oblasti:

  • severní pól označovaný N,
  • jižní pól označovaný S.

Jak na sebe póly působí?

  • dva severní póly se odpuzují,
  • dva jižní póly se odpuzují,
  • severní a jižní pól se přitahují.

Pokud tyčový magnet rozlomíte na dvě části, nevznikne samostatný severní a jižní pól. Každá část se stane menším magnetem s vlastním severním a jižním pólem.

V běžných magnetických materiálech nebyl pozorován izolovaný magnetický pól odpovídající samostatnému magnetickému monopólu.

Proč magnet přitahuje železo?

Železo je feromagnetický materiál. V jeho struktuře se nacházejí oblasti s uspořádanými magnetickými momenty, označované jako magnetické domény.

V nezmagnetovaném kusu železa jsou jednotlivé domény orientované různými směry, takže se jejich účinky ve velké míře vyruší.

Po přiblížení magnetu:

  1. vnější pole začne působit na magnetické momenty,
  2. domény orientované výhodným směrem se zvětšují,
  3. doménové stěny se posouvají,
  4. materiál získá výslednou magnetizaci,
  5. vznikne přitažlivá síla směrem k magnetu.

Schéma změny orientace magnetických domén při magnetizaci feromagnetického materiálu

Co je magnetická doména?

Magnetická doména je mikroskopická oblast feromagnetického nebo ferimagnetického materiálu, ve které jsou magnetické momenty uspořádané převážně stejným směrem.

Domény vznikají proto, že materiál hledá stav s co nejnižší celkovou energií. Rozdělení na více domén může snižovat energii magnetického pole mimo předmět.

Co se děje při magnetizaci?

  • doménové stěny se posouvají,
  • výhodně orientované domény rostou,
  • magnetické momenty se mohou natáčet,
  • celková magnetizace materiálu se zvětšuje,
  • při dostatečně silném poli může nastat magnetické nasycení.

Odkud se bere magnetický moment atomu?

Magnetické vlastnosti atomu souvisejí zejména s elektrony.

Důležité jsou především:

  • vnitřní magnetický moment elektronu označovaný jako spinový,
  • orbitální pohyb elektronu kolem atomového jádra,
  • vzájemné uspořádání elektronů v atomových orbitalech,
  • kvantově mechanická výměnná interakce mezi elektrony.

Atomové jádro může mít také vlastní magnetický moment. Pro běžné makroskopické magnetické vlastnosti pevných látek však obvykle dominují elektronové magnetické momenty.

Elektron není klasická kulička otáčející se kolem osy

Pojem spin je kvantově mechanická vlastnost částice. Nelze jej přesně vysvětlit jako běžné mechanické otáčení malé kuličky.

Jak se magnetické látky rozdělují?

Podle reakce na magnetické pole a podle uspořádání magnetických momentů rozlišujeme několik základních skupin.

  • diamagnetické látky,
  • paramagnetické látky,
  • feromagnetické látky,
  • ferimagnetické látky,
  • antiferomagnetické látky.

Diamagnetické látky

Diamagnetické látky v přítomnosti vnějšího magnetického pole vytvářejí slabou magnetizaci opačného směru.

Proto jsou ze silnější oblasti pole velmi slabě vytlačovány.

Příklady

  • měď,
  • zlato,
  • stříbro,
  • bismut,
  • grafit,
  • voda,
  • většina organických látek.

Diamagnetismus je obecnou vlastností hmoty. U paramagnetických, feromagnetických a dalších materiálů je však překryt výrazně silnějšími magnetickými projevy.

Lze odpuzování běžně pozorovat?

U většiny diamagnetických materiálů je účinek velmi slabý. K jeho viditelnému projevu je obvykle potřeba silné a nehomogenní magnetické pole.

Paramagnetické látky

Paramagnetické látky obsahují atomy nebo ionty s nenulovým magnetickým momentem. Ve vnějším magnetickém poli se část těchto momentů orientuje ve směru pole.

Látka je proto slabě přitahována do oblasti silnějšího magnetického pole.

Příklady

  • hliník,
  • hořčík,
  • platina,
  • kyslík,
  • některé soli přechodných kovů,
  • některé sloučeniny vzácných zemin.

Zůstane paramagnet zmagnetovaný?

Za běžných podmínek ne. Po odstranění vnějšího pole tepelný pohyb znovu naruší částečné uspořádání magnetických momentů a výrazná magnetizace zanikne.

Paramagnetický hliník není běžně přitahován jako ocel

Paramagnetická reakce hliníku je velmi slabá. Běžným magnetem proto hliníkovou plechovku nezvednete ani k ní nepřichytíte magnetický háček.

Feromagnetické látky

Feromagnetické látky mohou vytvářet silnou spontánní magnetizaci. Jejich magnetické momenty mají tendenci uspořádat se ve stejném směru díky výměnné interakci.

Příklady

  • železo,
  • kobalt,
  • nikl,
  • některé slitiny těchto prvků,
  • některé sloučeniny a intermetalické materiály.

Typické vlastnosti

  • silná přitažlivost k magnetu,
  • tvorba magnetických domén,
  • možnost zůstat částečně zmagnetované,
  • existence magnetického nasycení,
  • hysterezní chování,
  • ztráta feromagnetického uspořádání nad Curieovou teplotou.

Ferimagnetické látky

Ferimagnetické materiály obsahují dvě nebo více magnetických podmřížek, jejichž momenty jsou orientované proti sobě, ale nemají stejnou velikost.

Jejich účinky se proto úplně nevyruší a materiál vykazuje výslednou magnetizaci.

Příklady

  • magnetit Fe3O4,
  • baryové ferity,
  • stronciové ferity,
  • manganaté a zinkové ferity,
  • nikl-zinkové ferity.

Proč se ferity používají v elektrotechnice?

Řada feritů má vysoký elektrický odpor. Tím se v nich při střídavém magnetickém poli omezují vířivé proudy a související energetické ztráty.

Ferity se používají například v:

  • transformátorových jádrech,
  • tlumivkách,
  • anténách,
  • odrušovacích prvcích,
  • permanentních magnetech,
  • pružných magnetických fóliích.

Antiferomagnetické látky

U antiferomagnetických materiálů se sousední magnetické momenty uspořádávají převážně opačnými směry a jejich velikosti se přibližně vyruší.

Výsledná makroskopická magnetizace proto může být velmi malá.

Příklady

  • oxid manganatý MnO,
  • oxid nikelnatý NiO,
  • oxid chromitý Cr2O3,
  • některé slitiny manganu,
  • řada sloučenin přechodných kovů.

Teplota, nad kterou antiferomagnetické uspořádání zaniká, se nazývá Néelova teplota.

Existují „elektromagnetické látky“?

Označení elektromagnetické látky není standardní skupinou magnetických materiálů vedle feromagnetik nebo paramagnetik.

Elektromagnet je zařízení, které využívá elektrický proud k vytvoření magnetického pole.

Elektricky vodivý materiál nemusí být feromagnetický:

  • měď je výborný vodič, ale je diamagnetická,
  • hliník je vodič a slabý paramagnet,
  • železo je vodič a feromagnet,
  • některé ferity jsou magneticky výrazné, ale elektricky málo vodivé.

Co je magnetická hystereze?

Magnetická hystereze znamená, že magnetický stav materiálu závisí nejen na právě působícím poli, ale také na jeho předchozí magnetické historii.

Při postupném zesilování a zeslabování vnějšího pole vzniká hysterezní smyčka.

Důležité pojmy

  • Nasycení: stav, při kterém další zesilování pole způsobuje už jen malý růst magnetizace.
  • Remanence: magnetizace, která zůstane po odstranění vnějšího pole.
  • Koercitivní pole: opačné pole potřebné k potlačení zbytkové magnetizace.
  • Hysterezní ztráty: energie přeměněná na teplo při opakovaném magnetování.

Magneticky měkké a tvrdé materiály

Magneticky měkké materiály

Snadno se zmagnetují a také snadno odmagnetují. Mají zpravidla malé koercitivní pole a úzkou hysterezní smyčku.

Používají se například v:

  • transformátorech,
  • elektromagnetech,
  • relé,
  • elektromotorech,
  • generátorech,
  • magnetických stíněních.

Magneticky tvrdé materiály

Po zmagnetování si uchovávají vysokou remanenci a odolávají odmagnetování. Mají vyšší koercitivní pole.

Používají se pro výrobu:

  • permanentních magnetů,
  • magnetických úchytů,
  • reproduktorů,
  • snímačů,
  • magnetických spojek,
  • motorů s permanentními magnety.

Lze zmagnetovat nůž nebo šroubovák?

Ocelový nástroj lze někdy dočasně nebo částečně zmagnetovat opakovaným pohybem silného magnetu jedním směrem.

Výsledek závisí na:

  • složení oceli,
  • tepelném zpracování,
  • tvaru předmětu,
  • síle magnetizačního pole,
  • způsobu magnetizace,
  • mechanických otřesech a teplotě.

Magnetizace běžného nástroje nemusí být silná ani dlouhodobě stabilní.

Jak lze předmět odmagnetovat?

Magnetizaci lze snížit několika způsoby:

  • působením střídavého magnetického pole s postupně klesající amplitudou,
  • zahřátím nad příslušnou teplotu magnetického uspořádání,
  • mechanickými rázy a vibracemi,
  • působením silného opačného magnetického pole.

Kontrolované průmyslové odmagnetování se provádí speciálním zařízením. Zahřívání permanentního magnetu v ohni je nebezpečné, nepřesné a může poškodit jeho povlak, lepidla i samotný magnetický materiál.

Co je Curieova teplota?

Curieova teplota je kritická teplota, nad kterou feromagnetický nebo ferimagnetický materiál ztrácí své dlouhodobé magnetické uspořádání a přechází do paramagnetického stavu.

Neznamená to, že přestane reagovat na jakékoliv magnetické pole. Nad Curieovou teplotou se chová paramagneticky.

Platí Curieova teplota pro všechny magnety?

Ne v jednoduchém smyslu původního tvrzení.

  • Feromagnetické a ferimagnetické látky mají Curieovu teplotu.
  • Antiferomagnetické látky mají Néelovu teplotu.
  • Elektromagnet bez feromagnetického jádra může vytvářet pole i bez Curieova přechodu jádra.
  • Permanentní magnet může zeslábnout už hluboko pod Curieovou teplotou.

Maximální pracovní teplota a Curieova teplota nejsou totéž

Maximální pracovní teplota je teplota, při které může konkrétní magnet za stanovených podmínek pracovat bez nepřijatelné trvalé ztráty výkonu.

Bývá podstatně nižší než Curieova teplota.

Skutečnou teplotní odolnost ovlivňuje:

  • magnetický materiál a jeho jakost,
  • tvar magnetu,
  • směr magnetizace,
  • pracovní bod magnetického obvodu,
  • vnější demagnetizační pole,
  • povrchová úprava,
  • lepidlo a konstrukce výrobku.

Magnety nezkoušejte zahřívat v ohni

Silné zahřátí může způsobit prasknutí, korozi, vznik škodlivých zplodin z povlaku nebo lepidla a nevratnou ztrátu magnetického výkonu. Pro tepelné pokusy používejte pouze bezpečný školní experiment pod odborným dohledem.

Lze zahřátý magnet znovu zmagnetovat?

Některý odmagnetovaný materiál lze znovu zmagnetovat, ale nestačí jej obvykle pouze zahřát a nechat vychladnout u běžného magnetu.

Průmyslová magnetizace permanentních magnetů vyžaduje:

  • silné magnetizační pole,
  • vhodnou magnetizační cívku nebo přípravek,
  • správnou orientaci pole,
  • znalost materiálu a jeho tepelného stavu,
  • bezpečné řízení elektrické energie.

Pokud byl magnet přehřátý, zkorodoval nebo došlo ke změně jeho mikrostruktury, nemusí být možné původní výkon plně obnovit.

Proč se používá kompas?

Magnetická střelka kompasu se orientuje podle místní složky magnetického pole Země.

Jeden konec střelky směřuje přibližně k zeměpisnému severu, protože Země se v okolí chová jako velký magnetický dipól.

Co může kompas ovlivnit?

  • permanentní magnet,
  • ocelová konstrukce,
  • elektrický proud,
  • reproduktor,
  • mobilní telefon a jeho magnetické příslušenství,
  • automobil,
  • lokální geologické podmínky.

Pro přesnou navigaci je nutné zohlednit také magnetickou deklinaci a místní rušení.

Magnetismus a elektrický proud

Elektrický proud vytváří kolem vodiče magnetické pole. Směr pole lze určit pomocí pravidla pravé ruky.

Pokud vodič stočíme do cívky, magnetická pole jednotlivých závitů se sčítají a uvnitř cívky vznikne silnější pole.

K čemu se cívky používají?

  • v elektromagnetech,
  • v relé a stykačích,
  • v elektromotorech,
  • v generátorech,
  • v transformátorech,
  • v reproduktorech,
  • v bezdrátovém nabíjení,
  • v indukčních snímačích.

Elektromagnetická indukce

Změna magnetického toku procházejícího elektrickým obvodem může vyvolat elektrické napětí.

Tento jev je základem funkce:

  • elektrických generátorů,
  • transformátorů,
  • indukčních senzorů,
  • dynamických mikrofonů,
  • bezdrátových nabíječek,
  • indukčních vařičů.

Magnetismus a elektřina proto nejsou dva zcela oddělené jevy, ale různé projevy elektromagnetické interakce.

Proč se některé kovy na magnet nepřichytí?

Označení „kov“ neznamená automaticky „magnetický materiál“.

Kovy se od sebe liší elektronovou strukturou a způsobem uspořádání magnetických momentů.

Běžné příklady

  • ocelový šroub bývá silně feromagnetický,
  • hliníkový plech je slabě paramagnetický, ale běžný magnet jej neudrží,
  • měděný vodič je diamagnetický,
  • některá nerezová ocel je magnetická, jiná nikoliv,
  • niklovaná součást může reagovat kvůli ocelovému jádru i niklovému povrchu.

Proč magnet přitahuje některou nerezovou ocel?

Nerezová ocel je široká skupina slitin.

Austenitická nerez

Běžné jakosti jako AISI 304 nebo 316 jsou v ideálním žíhaném stavu zpravidla nemagnetické nebo jen slabě magnetické. Tváření za studena může jejich magnetickou reakci částečně zvýšit.

Feritická nerez

Obsahuje feritickou strukturu a bývá magnetická.

Martenzitická nerez

Bývá magnetická a používá se například pro některé nože, nástroje a mechanické součásti.

Magnetická zkouška sama nedokáže přesně určit jakost nerezu.

Jak se magnetická síla mění se vzdáleností?

Magnetické pole a přídržná síla se se vzdáleností obvykle velmi rychle snižují.

Mezeru může vytvořit:

  • papír,
  • plastová fólie,
  • barva,
  • lepidlo,
  • vzduch,
  • rez,
  • nerovnost povrchu,
  • sklo magnetické tabule.

Proto magnetická fólie nebo slabý kancelářský magnet drží nejlépe přímo na čistém ocelovém plechu.

Proč záleží na tloušťce ocelového podkladu?

Příliš tenký ocelový plech nemusí umožnit plné využití magnetického pole. Může se magneticky nasytit nebo mechanicky prohýbat.

Magnet proto může držet:

  • silně na masivní ocelové desce,
  • slaběji na tenkých dvířkách skříně,
  • velmi slabě na nemagnetické nerezové lednici,
  • vůbec ne na hliníku nebo plastu.

Jaké využití má magnetismus v běžném životě?

Domácnost

  • magnety na lednici,
  • magnetické zavírání skříněk,
  • držáky nožů,
  • reproduktory a sluchátka,
  • elektromotory ve spotřebičích,
  • indukční vaření,
  • bezdrátové nabíjení.

Průmysl

  • magnetické separátory,
  • břemenové magnety,
  • magnetické upínače,
  • elektromotory a generátory,
  • magnetická ložiska,
  • snímače polohy a rychlosti,
  • magnetické spojky.

Elektronika

  • reproduktory,
  • mikrofony,
  • pevné disky,
  • Hallovy senzory,
  • transformátory,
  • indukční prvky,
  • magnetické paměti.

Medicína a věda

  • magnetická rezonance,
  • částicové urychlovače,
  • magnetometry,
  • elektronová mikroskopie,
  • laboratorní separace,
  • měření vlastností materiálů.

Časté mýty o magnetismu

Mýtus: Magnet přitahuje všechny kovy

Ne. Výrazně přitahuje především feromagnetické a ferimagnetické materiály.

Mýtus: Čím větší magnet, tím je vždy silnější

Ne. Rozhoduje použitý materiál, magnetická jakost, směr magnetizace, tvar a magnetický obvod.

Mýtus: Magnetická síla v kilogramech je bezpečná nosnost

Ne. Obvykle jde o orientační odtrhovou sílu za ideálních podmínek.

Mýtus: Každá nerezová ocel je nemagnetická

Ne. Některé nerezové oceli jsou silně magnetické.

Mýtus: Magnet se nikdy neopotřebuje

Permanentní magnet může zeslábnout vlivem teploty, koroze, opačného pole nebo mechanického poškození.

Mýtus: Samolepicí magnetická fólie vytvoří magnetickou tabuli

Ne. Samolepicí magnetická fólie je sama pružným magnetem. Lepicí stranou se připevní k předmětu a magnetickou stranou se přichytí k oceli. Není vhodným podkladem pro běžné magnety.

Co je pružná magnetická fólie?

Pružná magnetická fólie se obvykle vyrábí z feritového prášku rozptýleného v pružném polymerním pojivu.

Vlastnosti

  • je ohebná,
  • lze ji stříhat nebo řezat,
  • má nižší magnetickou sílu než neodymový magnet,
  • dobře přiléhá k rovnému ocelovému povrchu,
  • lze ji opatřit lepidlem, barvou nebo potiskem,
  • hodí se pro značení, reklamu a dekorace.

Na co se používá?

  • magnetické cedulky,
  • označení regálů,
  • reklamní magnety,
  • fotografie na lednici,
  • dočasné značení vozidel,
  • výroba vlastních magnetek,
  • připevnění lehkých předmětů na ocel.

Je magnetická fólie stejně silná jako neodymový magnet?

Ne. Magnetické částice jsou ve fólii rozptýlené v plastovém pojivu a fólie má jinou magnetickou konstrukci.

Její výhodou není maximální síla, ale:

  • velká plocha,
  • ohebnost,
  • nízká tloušťka,
  • snadné dělení,
  • možnost tisku a lepení.

Pro těžké předměty, velkou vzduchovou mezeru nebo skleněnou tabuli obvykle vhodná není.

Co je magnetický papír?

Magnetický papír kombinuje pružnou magnetickou vrstvu s povrchem vhodným k potisku.

Lze na něj vytisknout například:

  • fotografie,
  • pozvánky,
  • jídelníčky,
  • provozní pokyny,
  • rozvrhy,
  • reklamní grafiku,
  • označení regálů,
  • dekorativní motivy.

Po vytištění jej můžete nastříhat do požadovaného tvaru a přiložit na vhodnou ocelovou plochu.

Magnetický papír není obyčejný papír s volným magnetem

Magnetická vrstva je součástí samotného archu. Celá zadní strana se přichytává k feromagnetickému podkladu.

Jak tisknout na magnetický papír?

  1. Zkontrolujte, zda je výrobek určený pro vaši tiskárnu.
  2. Použijte jednotlivé podávání archu, pokud to tiskárna umožňuje.
  3. Vložte tiskovou stranu ve správné orientaci.
  4. Nastavte režim pro fotografický nebo silnější papír.
  5. Proveďte nejprve zkušební tisk.
  6. Nechte inkoust úplně zaschnout.
  7. Arch stříhejte až po zaschnutí.
  8. Před přiložením očistěte ocelový podklad.

Ověřte kompatibilitu tiskárny

Doporučený lesklý magnetický papír je určený pouze pro inkoustové tiskárny. Nepoužívejte jej v laserové tiskárně, pokud to výrobce konkrétního produktu výslovně nepovoluje.

Co je magnetická kapsa?

Magnetická kapsa je průhledný ochranný obal s magnetickou zadní stranou nebo magnetickým rámečkem.

Umožňuje umístit dokument na:

  • ocelový regál,
  • magnetickou tabuli,
  • kovovou skříň,
  • výrobní zařízení,
  • ocelové dveře,
  • skladový panel.

Výhody oproti magnetickému papíru

  • dokument lze jednoduše vyměnit,
  • je chráněný před prachem a nečistotami,
  • není nutné tisknout na speciální materiál,
  • kapsu lze přesouvat opakovaně,
  • lze použít běžný papír,
  • ohýbaná chlopeň omezuje vypadnutí listu.

Magnetický papír, kapsa, nebo fólie?

Rychlé porovnání

  • Magnetický papír: pro vlastní fotografie, grafiku a jednorázově vytištěný obsah.
  • Magnetická kapsa: pro často měněné a chráněné dokumenty.
  • Samolepicí magnetická fólie: pro přeměnu nemagnetického předmětu na magnetický štítek, který se přichytí k oceli.

Jak používat samolepicí magnetickou fólii?

Samolepicí magnetická fólie má dvě funkční strany:

  • lepicí stranu pro spojení s předmětem,
  • magnetickou stranu pro přichycení k ocelovému podkladu.

Postup

  1. Zvolte lehký, čistý a rovný předmět.
  2. Odmastěte plochu určenou k nalepení.
  3. Nechte povrch úplně vyschnout.
  4. Fólii nastříhejte nebo nařežte na požadovaný rozměr.
  5. Odstraňte ochranný papír lepicí vrstvy.
  6. Fólii přitlačte od jednoho okraje bez vzduchových bublin.
  7. Dodržte dobu potřebnou k vytvrzení lepidla.
  8. Výrobek přiložte celou magnetickou plochou k oceli.

Proč je důležitá velká plocha?

Pružná fólie má relativně nízkou sílu na jednotku plochy. Větší plocha proto obvykle drží výrazně lépe než úzký proužek stejného materiálu.

Fólie neslouží jako magnetická nástěnka

Samolepicí stranu nenalepujte na zeď s očekáváním, že na černou magnetickou stranu budete přikládat běžné magnety. Fólie obsahuje příliš málo volného železa a je navržena jako magnet, nikoliv jako ocelový protikus.

Na čem magnetický papír a fólie drží?

Vhodné povrchy

  • ocelová lednice,
  • ocelový regál,
  • magnetická tabule s ocelovým plechem,
  • kovová kartotéka,
  • ocelové dveře,
  • lakovaná ocelová skříň,
  • ocelová část stroje.

Nevhodné povrchy

  • hliník,
  • plast,
  • dřevo,
  • sklo bez ocelové vrstvy,
  • omítka,
  • nemagnetická nerezová ocel,
  • silně zakřivený nebo znečištěný povrch.

Jak chránit magnetické fólie a papíry?

  • Používejte je podle určení výrobce převážně v interiéru.
  • Chraňte je před dlouhodobým slunečním zářením.
  • Nevystavujte je vyšší teplotě, než dovoluje produkt.
  • Neskladujte je ostrým přehnutím.
  • Chraňte povrch před mastnotou a rozpouštědly.
  • Nenechávejte je dlouhodobě mokré.
  • Před přiložením očistěte ocelový podklad.
  • Poškozenou nebo popraskanou fólii vyměňte.

Bezpečnost při práci s magnety

Základní bezpečnostní pravidla

  • Silné magnety mohou přiskřípnout prsty.
  • Neodymové a feritové magnety mohou při nárazu prasknout.
  • Při manipulaci s velkými magnety používejte rukavice a ochranné brýle.
  • Malé magnety uchovávejte mimo dosah dětí.
  • Při spolknutí magnetu okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc.
  • Magnety držte dál od kardiostimulátorů a dalších implantátů.
  • Chraňte magnetické karty, hodinky, kompas a citlivé přístroje.
  • Nevystavujte magnet vyšší teplotě, než dovoluje výrobce.
  • Poškozený nebo zkorodovaný magnet dále nepoužívejte.
  • Magnetickou sílu nepovažujte automaticky za bezpečnou nosnost.

Doporučené magnetické materiály a pomůcky

Vybrané produkty ukazují tři praktické způsoby využití pružných magnetických materiálů: potisknutelný magnetický arch, ochrannou kapsu na dokument a samolepicí magnetickou fólii.

Pro vlastní tisk
Bílý lesklý magnetický papír formátu A4 určený pro inkoustový tisk

Magnetický papír A4 bílý lesklý

Potisknutelný magnetický arch pro výrobu vlastních fotografií, pozvánek, rozvrhů, označení a dekorací na ocelové povrchy.

  • Formát A4
  • Rozměr 297 × 210 mm
  • Bílý lesklý povrch
  • Určený pro inkoustové tiskárny
  • Lze stříhat běžnými nůžkami
  • Hmotnost přibližně 55 g
  • Označení MPA A4 BL
  • Kód produktu 10238
  • Pouze pro vnitřní použití
  • Chraňte před dlouhodobým slunečním zářením

Poznámka k tloušťce: produktová stránka uvádí v textovém popisu 0,30 mm a v tabulce parametrů 0,35 mm. Před použitím v tiskárně s omezenou tloušťkou média si aktuální údaj ověřte.

Zobrazit produkt
Ochrana dokumentu
Ohýbaná magnetická kapsa formátu A3 s horní chlopní na dokumenty

Magnetická kapsa A3 ohýbaná

Velká magnetická kapsa s horní chlopní pro přehledné umístění a ochranu provozních dokumentů, tabulek, grafů nebo informačních listů.

  • Formát A3
  • Rozměr dokumentu 420 × 297 mm
  • Ohýbané provedení s horní chlopní
  • Chlopeň omezuje vypadnutí dokumentu
  • Pomáhá chránit obsah před prachem a nečistotami
  • Určená pro ocelové a magnetické povrchy
  • Dokument lze opakovaně vyměňovat
  • Vhodná pro sklady, výrobu a kanceláře
  • Kód produktu 60239
  • Určená pro vnitřní použití
Zobrazit produkt
Pro vlastní magnetické štítky
Černá samolepicí magnetická fólie o tloušťce 0,5 mm a šířce 0,62 metru

Samolepicí magnetická fólie 0,5 mm

Pružná fólie s lepicí vrstvou pro výrobu magnetických štítků, dekorací, označení a dalších lehkých předmětů přichytávaných k oceli.

  • Tloušťka 0,5 mm
  • Šířka 0,62 m
  • Základní délka 1 běžný metr
  • Feritový prášek pojený plastem
  • Černá magnetická strana
  • Samolepicí vrstva na opačné straně
  • Odtrhová síla přibližně 29 g/cm²
  • Hmotnost jednoho metru přibližně 1,27 kg
  • Teplotní rozsah −20 až +40 °C
  • Kód produktu 10108

Upozornění: fólie se magnetickou stranou přichycuje k oceli. Neslouží jako magnetická nástěnka pro přikládání dalších magnetů.

Zobrazit produkt

Pružné magnetické materiály jsou určené pro lehké aplikace

Magnetický papír ani tenká fólie nenahrazují silný neodymový magnet, mechanický držák nebo bezpečnostní upevnění. Výsledek vždy ověřte na konkrétním ocelovém podkladu.

Nejčastější dotazy o magnetismu

Co je magnetismus?

Magnetismus je fyzikální jev spojený s magnetickým polem, pohybem elektrických nábojů a magnetickými momenty částic.

Co vytváří magnetické pole?

Pohybující se elektrické náboje, elektrické proudy, magnetické momenty částic, permanentní magnety a měnící se elektrické pole.

Vytváří nehybný elektrický náboj magnetické pole?

Samotný nehybný náboj vytváří elektrické pole. Magnetické pole vzniká v souvislosti s pohybem náboje a vnitřními magnetickými momenty.

Co je permanentní magnet?

Magnet vyrobený z materiálu, který si po zmagnetování uchovává významnou magnetizaci bez napájení.

Co je elektromagnet?

Cívka nebo jiné zařízení vytvářející magnetické pole při průchodu elektrického proudu.

Lze elektromagnet vypnout?

Ano, přerušením elektrického proudu. Pokud obsahuje feromagnetické jádro, může v něm zůstat menší zbytková magnetizace.

Je elektromagnet vždy silnější než permanentní magnet?

Ne. Záleží na konstrukci, proudu, počtu závitů, jádru, rozměrech a porovnávaném permanentním magnetu.

Co je magnetické pole?

Fyzikální pole, které působí na magnetické momenty, pohybující se elektrické náboje a magnetické materiály.

Co je magnetická indukce?

Vektorová veličina popisující velikost a směr magnetického pole. Její jednotkou je tesla.

Kolik gaussů má jedna tesla?

Jedna tesla odpovídá 10 000 gaussům.

Co je magnetický tok?

Veličina popisující magnetické pole procházející zvolenou plochou.

Proč má magnet severní a jižní pól?

Rozložení magnetizace vytváří dvě pólové oblasti, ze kterých magnetické pole vystupuje a do kterých vstupuje.

Co se stane, když magnet rozpůlím?

Vzniknou dva menší magnety, každý se severním i jižním pólem.

Existuje samostatný severní pól?

U běžných magnetických materiálů nebyl samostatný magnetický monopól pozorován.

Proč se stejné póly odpuzují?

Protože jejich společné uspořádání magnetického pole vede k síle směřující od sebe.

Proč se opačné póly přitahují?

Jejich magnetická pole se mohou propojit způsobem, který vede k přitažlivé síle.

Proč magnet přitahuje železo?

Vnější pole magnetizuje feromagnetické železo a vytváří sílu směrem do oblasti silnějšího pole.

Co je magnetická doména?

Oblast materiálu, ve které jsou magnetické momenty uspořádané převážně stejným směrem.

Jsou domény v nezmagnetovaném železe nemagnetické?

Ne. Jednotlivé domény jsou magneticky uspořádané, ale jejich různé směry se z velké části vzájemně vyruší.

Co se děje při magnetizaci?

Posouvají se doménové stěny, rostou vhodně orientované domény a magnetické momenty se natáčejí podle vnějšího pole.

Co je magnetické nasycení?

Stav, kdy další zesílení vnějšího pole způsobuje už jen malý nárůst magnetizace.

Co je remanence?

Magnetizace, která v materiálu zůstane po odstranění vnějšího magnetického pole.

Co je koercitivní pole?

Opačně orientované pole potřebné k potlačení zbytkové magnetizace materiálu.

Co je hystereze?

Závislost aktuální magnetizace na předchozím průběhu magnetického pole.

Co je feromagnetická látka?

Materiál se silným spontánním magnetickým uspořádáním, magnetickými doménami a možností zbytkové magnetizace.

Je ocel feromagnetická?

Většina běžných uhlíkových a konstrukčních ocelí ano.

Je litina magnetická?

Většina litin vykazuje výraznou magnetickou reakci.

Je hliník magnetický?

Je slabě paramagnetický, ale běžný permanentní magnet jej prakticky neudrží.

Je měď magnetická?

Měď je diamagnetická a v běžném poli se k magnetu nepřitahuje.

Je zlato magnetické?

Zlato je diamagnetické a běžný magnet jej nepřitahuje.

Je nikl magnetický?

Čistý nikl je za běžné teploty feromagnetický.

Je kobalt magnetický?

Čistý kobalt je za běžných podmínek feromagnetický.

Je každá nerezová ocel nemagnetická?

Ne. Feritické a martenzitické nerezy bývají magnetické, austenitické obvykle jen slabě nebo vůbec.

Lze magnetem určit druh nerezu?

Ne přesně. Magnetická reakce je pouze orientační test.

Co je diamagnetická látka?

Materiál, který ve vnějším poli vytváří slabou magnetizaci opačného směru.

Co je paramagnetická látka?

Materiál, jehož magnetické momenty se ve vnějším poli částečně orientují ve směru pole.

Co je ferimagnetická látka?

Materiál s opačně orientovanými magnetickými podmřížkami, jejichž momenty se úplně nevyruší.

Co je antiferomagnetická látka?

Materiál, ve kterém jsou sousední magnetické momenty uspořádané převážně opačně a výsledná magnetizace je malá.

Co je ferit?

Skupina keramických ferimagnetických materiálů obsahujících oxidy železa a další kovové prvky.

Proč mají ferity vysoký elektrický odpor?

Jde o oxidické keramické materiály s výrazně nižší elektrickou vodivostí než běžné kovové magnetické slitiny.

Co je Curieova teplota?

Teplota, nad kterou feromagnetické nebo ferimagnetické uspořádání přechází do paramagnetického stavu.

Co je Néelova teplota?

Teplota, nad kterou zaniká dlouhodobé antiferomagnetické uspořádání.

Ztratí každý magnet při Curieově teplotě magnetismus?

Feromagnetický nebo ferimagnetický materiál ztratí dlouhodobé uspořádání. Tento pojem ale nelze stejně použít na všechny magnetické systémy a elektromagnety.

Může magnet zeslábnout pod Curieovou teplotou?

Ano. Nevratná ztráta může nastat už při nižší maximální pracovní teplotě.

Lze magnet zahřívat v ohni?

Ne. Hrozí poškození magnetu, povlaku, lepidla i vznik nebezpečných zplodin.

Lze přehřátý magnet znovu zmagnetovat?

Někdy ano pomocí silného průmyslového magnetizačního pole, ale původní výkon nemusí být možné obnovit.

Lze zmagnetovat šroubovák?

Ano, pokud je vyrobený z vhodné feromagnetické oceli.

Jak šroubovák odmagnetovat?

Nejlépe kontrolovaným střídavým magnetickým polem s postupně klesající amplitudou.

Co je magneticky měkký materiál?

Materiál, který se snadno magnetizuje i odmagnetuje.

Co je magneticky tvrdý materiál?

Materiál, který po magnetizaci odolává odmagnetování a hodí se pro permanentní magnety.

Proč magnet drží hůře přes papír?

Papír vytváří vzduchovou mezeru a zvětšuje vzdálenost od ocelového podkladu.

Proč magnet drží hůře na tenkém plechu?

Tenký plech nemusí umožnit plné uzavření magnetického obvodu a může se magneticky nasytit.

Drží magnet na každé lednici?

Ne. Některé lednice mají skleněné, plastové nebo nemagnetické nerezové dvířko.

Drží magnet na skleněné magnetické tabuli?

Pouze dostatečně silný magnet určený pro překonání tloušťky skla.

Je magnetická fólie silná jako neodymový magnet?

Ne. Její výhodou je pružnost a velká kontaktní plocha, nikoliv maximální síla.

Z čeho se vyrábí magnetická fólie?

Nejčastěji z feritového prášku rozptýleného v pružném plastovém pojivu.

Lze magnetickou fólii stříhat?

Ano, tenčí varianty lze obvykle stříhat nůžkami nebo řezat nožem.

Lze magnetický papír tisknout v laserové tiskárně?

Doporučený produkt ne. Je určený pouze pro inkoustové tiskárny.

Drží magnetický papír na zdi?

Pouze pokud je na zdi dostatečně účinný ocelový nebo feromagnetický podklad.

Co je magnetická kapsa?

Ochranný obal na dokument s magnetickou zadní částí pro přichycení k ocelovému povrchu.

Jaký je rozdíl mezi magnetickou kapsou a papírem?

Kapsa chrání a umožňuje měnit běžný dokument. Magnetický papír se potiskuje přímo.

Jak funguje samolepicí magnetická fólie?

Lepicí stranou se spojí s předmětem a magnetickou stranou se přichytí k oceli.

Lze samolepicí magnetickou fólii použít jako tabuli?

Ne. Není určená jako feromagnetický protikus pro další magnety.

Proč fólie drží lépe ve větším rozměru?

Větší plocha poskytuje více magneticky aktivního kontaktu s ocelovým podkladem.

Lze magnetickou fólii použít venku?

Pouze pokud je konkrétní produkt pro venkovní prostředí výslovně určený. Doporučená fólie má omezený teplotní rozsah a není automaticky odolná proti počasí.

Může magnet poškodit telefon?

Silné pole může dočasně ovlivnit kompas, senzory a magnetické příslušenství.

Může magnet poškodit platební kartu?

Silné magnetické pole může poškodit data na klasickém magnetickém proužku.

Je magnet nebezpečný pro kardiostimulátor?

Silné magnety mohou ovlivnit některé implantované zdravotnické přístroje. Dodržujte pokyny jejich výrobce.

Proč jsou spolknuté magnety nebezpečné?

Více magnetů se může v různých částech trávicího traktu přitáhnout přes střevní stěnu a způsobit vážné poranění.

Jak magnet bezpečně skladovat?

V suchu, mimo děti, citlivou elektroniku, magnetické karty, vysoké teploty a volné ocelové předměty.

Může permanentní magnet vydržet navždy?

Za vhodných podmínek může být velmi stabilní, jeho výkon však mohou snížit teplota, koroze, mechanické poškození nebo opačné pole.

Shrnutí

Magnetismus souvisí s pohybem elektrických nábojů a magnetickými momenty částic, zejména elektronů. Magnetické pole mohou vytvářet permanentní magnety, elektrické proudy i zmagnetované materiály.

Materiály se podle magnetického chování dělí na diamagnetické, paramagnetické, feromagnetické, ferimagnetické a antiferomagnetické. Výraz „elektromagnetické látky“ není samostatnou třídou magnetických materiálů.

Feromagnetické a ferimagnetické materiály vytvářejí magnetické domény. Nad Curieovou teplotou jejich dlouhodobé magnetické uspořádání zaniká. Antiferomagnetické látky mají obdobný přechod při Néelově teplotě.

Pružný magnetický papír a fólie využívají feritové částice v polymerním pojivu. Jsou lehké, ohebné a snadno se zpracovávají, ale nedosahují síly kompaktních neodymových magnetů.

Magnetický papír se hodí pro vlastní potisk, magnetická kapsa pro chráněné a vyměnitelné dokumenty a samolepicí fólie pro výrobu lehkých předmětů, které se mají přichytit k oceli.

Objevte praktické využití magnetismu

Vyberte si permanentní magnety, magnetické fólie, papíry, kapsy a další výrobky pro domácnost, kancelář, výrobu i průmysl.

Zobrazit nabídku magnetů