Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.) - Владимир Карцев

небольшой ток по тонким проводникам, трансформировать его, доводя до 25 тыс. А.

Таким образом, особые свойства сверхпроводников были поставлены на борьбу с

трудностями, проистекающими из тех же особых свойств. Благодаря такому подходу

уже разработаны генераторы и трансформаторы, с помощью которых сверхпроводящий

электромагнит может снабжаться током в несколько тысяч ампер! И этот ток

циркулирует по сверхпроводящей обмотке в то время, когда из области с комнатной

температурой к генератору или к трансформатору подается ток силой всего в

несколько ампер.

Эти устройства помогают также сократить потребление сверхпроводящими магнитами

жидкого гелия, т. е. сделать их еще более экономичными.

Какие прогнозы можно уже сейчас делать относительно будущего сверхпроводящих

магнитов? Теперь ясно, что недалеко то время, когда будут построены

сверхпроводящие магниты, создающие поле около 25 Тл в рабочем объеме, измеряемом

несколькими кубическими метрами.

Потребители просыпаются…

Про магнитные органы, про "магнитные Биллы" и "магнитные Форды"; как магнитами

просеивать зерно, сортировать руду, чистить пляжный песок и ловить преступников;

о магнитных поездах без колес, магнитных игрушках и магнитных щупальцах;

наконец, о фокусниках, мистификаторах и проходимцах, которые умеют обманывать

людей, пользуясь тем, что магнитное поле всесильно, но невидимо.

После открытий Романьози, Эрстеда, Ампера, Стерджена, Генри и Джоуля

человечество получило в свои руки магниты неслыханной доселе силы. Куда

направить эту мощь? Легкость получения больших усилий с помощью электромагнитов

побуждала использовать эти новинки буквально во всех устройствах, где

требовалось приложить хоть мало-мальски серьезное усилие. Ученые на несколько

лет уподобились мальчику, который, впервые получив магнит в руки, пытается

притянуть им все, что попадается на глаза: гвозди, бритвы, кровать, соседскую

кошку. Электромагниты в большом числе появились в физических лабораториях,

аристократических салонах, кабинетах врачей.

В одном из старинных журналов есть описание магнитного органа, установленного в

соборе американского города Гарден-сити. В этом органе клапаны открывались при

помощи специальных магнитов. Когда органист нажимал клавишу, в цепь магнита

подавался ток, магнит притягивал стерженек, прикрепленный к клапану той трубки,

которая должна была звучать. Этот процесс происходил так быстро, что трубку

можно было бы заставить звучать шестьсот раз в минуту. На таком магнитном органе

можно было исполнять весьма виртуозные вещи.

Уже в 1869 г. магниты широко использовали в приводе жаккардовых станков и для

пробивания отверстий в металлических плитах. Но прежде всего, конечно,

электромагниты стали использовать по прямому назначению — для подъема тяжелых

железных предметов. Сначала подъемные магниты исследовались в научных

лабораториях. Еще в 1864 г. в Свободной академии Нью-Йорка был создан

электромагнит, весящий 260 кг, "который поднял семерых человек однажды и сколько

он еще может поднять — никто не знает". Этот магнит, сделанный Чарльзом и

Чесдером, представлял собой два стержня круглого сечения из мягкого железа

диаметром 10 см и длиной по 1 м, соединенных в виде буквы V. На стержни было

намотано 80 кг медной проволоки, изолированной хлопчатобумажной тканью. Для

передвижения магнита по помещению использовалась вагонетка.

Вскоре после того, как было построено еще несколько таких крупных магнитов и все

могли убедиться в их силе, надежности, компактности и удобстве, было предложено

использовать электромагниты для подъема железных и стальных деталей на

металлургических и металлообрабатывающих заводах. Вот как описывается рождение

магнитного крана на сталелитейных заводах в Кливленде в питтсбургской газете

"Пресс" за 1888 г.

"Для проверки магнита в производственных условиях он был подвешен на тросе к

цеховому крану. Подвеска осуществлялась с помощью веревки, поскольку железная

цепь намагничивалась и мешала работе. Для возбуждения магнита было достаточно

тока 5,5…6 ампер. При этом легко поднимался груз 320 килограммов, который мог

быть легко сброшен при выключении тока… В цехе, где был пущен магнит,

рассчитывали получить работу по переноске железа 14 или 15 человек. С пуском

магнита они оказались по отношению к нему в позиции Отелло, поскольку один

мальчик с помощью кнопки стал теперь выполнять всю работу всей этой банды".

Сквозь грубоватый юмор питтсбургского журналиста просвечивает не слишком

привлекательная картина технического прогресса при капитализме. Впрочем, с

помощью магнитов некоторым из ставших в цехе ненужными рабочих была найдена

работа по магнитной очистке территории завода и улиц. Этих рабочих называли

"магнитными Биллами". В их обязанности входило носить на спине батарею, питающую

электричеством магнит, который "Билл" держал в руках. С помощью этого магнита он

собирал с земли железные опилки, гвозди и мелкие железные детали.

С развитием автомобильного транспорта "магнитный Билл" был заменен "магнитным

Фордом", который ездил по плохим дорогам того времени и собирал с дороги все,

что могло вызвать прокол камеры. Особенно большое применение "магнитные Форды"

нашли во время первой мировой войны, когда резина была весьма дефицитной.

"Магнитный Форд" экономически себя оправдывал. Так, доктор Браун из форта Байярд

в Нью-Мексико, применив в 1928 г. на автомобиле магнит диаметром 30 см, сократил

количество проколов у своей машины на 75 % и собрал за короткое время 2 т

гвоздей.

В журнале "Сайнтифик Америкэн" дается описание "магнитного Форда": на любую

старую автомашину на высоте 5…10 см над землей подвешивается один или

несколько небольших магнитов, которые "прощупывают" пространство перед колесами

машины и между ними. С помощью одной такой машины за год было собрано около 12,5

т железа, "причем в Северной Дакоте сбор составлял 6,5 фунтов на милю, в то

время как в Южной Дакоте — лишь 1,75 фунта на милю".

В России магниту было найдено весьма своеобразное применение — вплоть до

революции "Общество конно-железных дорог и омнибусов" использовало магниты для

очистки овса, шедшего на корм лошадям, от железных гвоздей. Во всей Европе и

Америке магниты широко применялись на мельницах для очистки зерна.

Одним из крупнейших подъемных электромагнитов стал магнит, построенный в 1903 г.

в США. С его помощью можно было поднять груз в 20 т, т. е. железнодорожный вагон.

Несколько позже был построен еще более мощный электромагнит, способный поднять

75 т, другими словами, целый паровоз.

Один из крупнейших электромагнитов, грузом которого была железная "баба" массой

20 т ("скулодробитель" — английский эквивалент "бабы"), был предназначен для

разрушения бракованного литья. Электромагнит в этом случае имел серьезные

преимущества, поскольку освобождение "бабы" при необходимости ее сброса вниз

производилось просто поворотом выключателя.

Широко известен рекламный снимок, сделанный одной из немецких фирм, производящих

магниты. Рабочий удерживается, уцепившись за стоящую вертикально цепь,

прикрепленную к полу. Шар, укрепленный на другом конце железной цепи,

притягивается к магниту так сильно, что цепь остается натянутой, несмотря на то,

что на ней повис человек. Железный шар не прикасается к магниту, и это говорит о

колоссальной притягивающей силе этого магнита, так как с увеличением расстояния

от притягиваемого предмета до магнита сила притяжения резко падает. Прокладывая

между подковообразным магнитом и притянутым им телом лист бумаги, мы тем самым

снижаем силу притяжения в 2 раза.

Широкое использование подъемных магнитов началось после того, как японцы

чрезвычайно успешно применили их в массовом масштабе на судостроительной верфи в

Иокогаме в 20-х годах нашего столетия.

Магнитная очистка зерна на мельницах стала прообразом чрезвычайно важного в

настоящее время применения магнитов. Речь идет о так называемых магнитных

сепараторах. Принцип их действия состоит в том, что смесь руды и пустой породы

подается по конвейеру мимо полюсов магнита. Если пустая порода магнитна, она

будет извлечена из смеси. Принцип магнитного сепаратора предложен еще в 1792 г.,