Magnetická kvapalina - videodemonštrácie
Fyzikálne video-experimenty
Hlavná ponuka:
- Zobrazenie magnetického poľa 2D
- Zobrazenie magnetického poľa 3D
- Magnetická kvapalina
- Magnetické vlastnosti látok
- Neoddeliteľnosť pólov magnetu
- Magnetické pole v okolí vodiča s prúdom
- Silové pôsobenie MP na vodič s prúdom
- Ohmov zákon
- Sériové a paralelné zapojenie rezistorov
- Vybíjanie kondenzátora
- Závislosť odporu vodiča od teploty
- Faradayov zákon
- Lenzov zákon
- Elektromagnetická rezonancia
- Elektromagnetické vlnenie - postupná vlna
- Elektromagnetické vlnenie - stojatá vlna
- Elektromagnetické pole v okolí antény
- Polarizácia EM vlnenia
Magnetická kvapalina
Motivácia
Prečo na povrchu magnetickej kvapaliny vznikajú pôsobením magnetického útvary podobné pichliačom ježka?
Medzi nové trendy v nechtovom dizajne patrí magnetický lak. Z čoho pozostáva magnetický lak a ako funguje?
Experiment
Video experimentu 
Použité pomôcky
- magnetická kvapalina
- magnet
- Petriho miska
Vysvetlenie
Magnetická (feromagnetická) kvapalina je stabilná suspenzia, ktorá pozostáva z kvapaliny (80 − 85 %) ako je voda alebo olej, magnetických nanočastíc (5 – 10 %) a 10 % surfaktantu (látka, ktorá pokrýva častice), ktorý zabraňuje zhlukovaniu magnetických nanočastíc a zabezpečuje stabilitu kvapaliny . Materiálom nanočastíc býva magnetit Fe3O4 a maghemit γ – Fe2O3. Surfaktantom môže byť kyselina olejová, oleát sodný a pod. Magnetická kvapalina spája v sebe kvapalné a magnetické vlastnosti.
Nanočastice v kvapaline za bežných podmienok vykonávajú Brownov pohyb a kvapalina sa javí ako nemagnetická. Na magnetické pole reagujú nanočastice v kvapaline tak, že sa usporadúvajú v smere indukčných čiar magnetického poľa a vytvárajú obrazce vystupujúce z kvapaliny tzv. magnetických ježkov. Čím je indukcia magnetického poľa použitého magnetu väčšia, tým sú indukčné čiary hustejšie, vzniká magnetický ježko s väčším množstvom ihličiek, tak ako je vidieť vo videu.
Magnetický lak na nechty obsahuje magnetické nanočastice, ktoré sa priložením magnetov rôznych vzorov na krátky čas nad čerstvo nalakovaný necht zhlukujú a vytvárajú zaujímavé obrazce.
Magnetické kvapaliny majú využitie v technických aplikáciách, napr. v tlmičoch, reproduktoroch a ako tesniace kvapaliny. V medicíne sa magnetické častice používajú ako prenášače liečiva. Použitím vonkajšieho magnetického poľa sa prenesú do miesta, kde je to potrebné a liečivo sa z častice uvoľní pôsobením vonkajšieho vysokofrekvenčného magnetického poľa.
Otázky
1. Ak by sme magnet pod miskou s kvapalinou na videu otočili, ako by sa zmenil „ježko“ na hladine kvapaliny?
Ak nevieš odpovedať na otázky, vráť sa ešte raz k vysvetleniu.
Použité zdroje:
Štefan Luby: Pohľady do nanosveta
http://ncpvat.cvtisr.sk/buxus/docs/dokumenty/Pohlady_do_nanosveta.pdf
http://www.fel.cvut.cz/education/prace/00005.pdf