Поведение струи жидкости в поле

постоянного магнитаАвтор:Колобанова Юлия, ученица 5 классаНаучный руководитель:Столяров И.В., учитель математики и информатики МБОУ «Лицей № 3»

МБОУ «Лицей № 3»

г.Саров 2012

Рассмотреть механические способы получения магнитных

жидкостей и исследовать поведение струи магнитной и

заряженной жидкости при наличии внешнего магнитного

поля.

Цель работы

Магнитная жидкость представляет собой коллоидную систему однодоменных магнитных частиц. При получении магнитной жидкости необходимо решить несколько задач:– во-первых, необходимо получить частицы магнетиков размером не более 8 – 15 нм;– во-вторых, необходимо покрыть частицы дисперсной фазы слоем молекул стабилизатора;– в-третьих, стабилизатор должен не только предотвращать слипание частиц, но и обеспечивать образование устойчивой коллоидной системы однодоменных магнитных частиц.

Получение магнитных жидкостей

 

Механический способ получения магнитных жидкостей

1.Магнитный, отрицательно заряжаемый, стирен-акриловый, механический – HP LJ1200, Xerox N24.2.Магнитный, положительно заряжаемый, стирен-акриловый, механический – Canon FC/PC, Kyocera FS1020. 3.Немагнитный, отрицательно заряжаемый, полиэстровый, механический – Samsung ML1210.4.Немагнитный, положительно заряжаемый, стирен-акриловый, механический – Sharp Z50, Brother HL1240.

Воспользуемся готовыми мелкими фракциями, в качестве которых использовали обычные тонерные порошки для лазерных принтеров:

Первый тип - магнитный, отрицательно заряжаемый, стирен-акриловый тонер в объеме 80 г был смешан нами с 100 мл бытового смазочного масла до получения жидкости с не очень сильной вязкостью и поставлен на полчаса на магнит. Видно в чашке Петри поведение данной жидкости.

Второй тип - магнитный, положительно заряжаемый, стирен-акриловый тонер в таком же объеме 80 г был смешан нами с 100 мл бытового смазочного масла. Полученная жидкость также обладает свойствами магнитной жидкости.

Третий тип – немагнитный, отрицательно заряжаемый, полиэстровый тонер – 75 г на 100 мл масла и четвертый тип - немагнитный, положительно заряжаемый, стирен-акриловый тонер – 60 г на 100 мл масла, не показали никаких магнитных свойств, т.е. данные жидкости являются заряженными, но не магнитными.

Получив механическим путем жидкости, решили проверить их заряженность и поведение в поле постоянного магнита. Сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся в нем заряженную частицу, называется силой Лоренца. Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки: ладонь левой руки располагают так, чтобы перпендикулярная к скорости заряженной частицы составляющая магнитной индукции входила в нее, четыре вытянутых пальца были направлены вдоль скорости движения положительно заряженной (против скорости движения отрицательно заряженной частицы), тогда отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца.

Поведение струи магнитной жидкости в поле постоянного магнита

Мы закрепили в штативе шприц, заполненный одним из наших образцов жидкости, поставили стакан, к стенкам которого прислонили магнит. Стараясь равномерно, вертикально выдавливать жидкость из шприца, наблюдали отклонение струи жидкости в поле постоянного магнита.

Для 3 и 4 образцов (немагнитный, отрицательно заряжаемый и немагнитный, положительно заряжаемый, механические тонеры), видно отклонение струи вправо или влево в зависимости от знака заряда

Для 1 и 2 образцов (магнитный, отрицательно заряжаемый и магнитный, положительно заряжаемый, механические тонеры), видно не только отклонение струи вправо или влево в зависимости от знака заряда, но и проявление магнитных свойств жидкости – притягивание с стенкам стакана жидкости по расположению магнита.

Заключение

В данной работе рассмотрены механические способы получения магнитных жидкостей и исследовано поведение струи магнитной и заряженной жидкости при наличии внешнего магнитного поля.

Результаты данной исследовательской работы могут быть использованы для изготовления магнитной жидкости в школьных или домашних условиях, представленный в работе эксперимент может быть использован для проведения различных опытов демонстрации разнообразных физических процессов.