Магнетизм ашылуының алғашқы кезеңінде

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Магнетизм. Магнетизм ашылуының алғашқы кезеңінде.

Рене Декарт, магнит өрісінің алғашқы суреттерінің бірі

Магнит және магнетизм әлдеқайда бұрын белгілі болса да, магнит өрісін зерттеу 1269 жылы басталды, француз ғалымы Петр Перегрин болат инелерді қолдана отырып, сфералық магнит бетіндегі магниттік өрісті атап өтіп, магнит өрісінің алынатын сызықтары екі нүктеде қиылысқанын анықтады, ол жер полюстерімен ұқсас "полюстар" деп атады. Үш ғасырдан кейін, Уильям Гильберт Колчестер Петр Перегриннің еңбегін пайдаланды және жер өзі магнит екенін алғаш рет мәлім етті. 1600 жылы жарияланған Гилберттің "De Magnete" жұмысы ғылым ретінде магнетизмнің негізін қалады.

1750-да Джон Митчелл магниттік полюстер кері квадрат заңына сәйкес тартылып, итеріледі деп мәлімдеді. Шарль-Огюстен де Кулон 1785 жылы осы ұсынысты эксперименталды түрде тексеріп, Солтүстік және Оңтүстік Полюсті бөлуге болмайды деп мәлімдеді. Полюстердің арасындағы осы күшке негізделе отырып, Симеон Дени Пуассон (1781-1840) магниттік өрістің бірінші табысты моделін жасады, оны 1824 жылы ұсынды. Бұл модельде магниттік H-өрістер магнит полюстерімен өндіріледі және магнетизм бірнеше жұп (Солтүстік/Оңтүстік) магнит полюстері (дипольдер)

Заттағы магнит өрісі . Магниттік өтімділік - физикалық шама, коэффициент (орта қасиеттеріне байланысты), магниттік индукция мен заттың магнит өрісінің кернеулігі арасындағы байланысты сипаттайтын.

Диамагнетиктер, парамагнетиктер, ферромагнетиктер.

магнетиктер - магнит өрісінде магниттелуге қабылетті, яғни магниттік моменті пайда болатын заттар.

диамагнетиктер - сыртқы магнит өрісі жоқ кезде атомдарының (молекулаларының) магниттік моменттері болмайтын заттар. сыртқы магнит өрісі ықпалымен диамагнетикте элементар дөңгелек токтар индукцияланып, сыртқы магнит өрісіне қарсы бағытталған бағдарлы магнит өрісі пайда болады.

парамагнетиктер - сыртқы магнит өрісі жоқ кезде атомдарының (молекулаларының) магниттік моменттері болатын заттар. алайда молекулалық жылулық қозғалыс салдарынан магниттік моменттер ретсіз бағдарланған. сыртқы магнит өрісіне орналасқан парамагнетикте атомдардың магниттік моменттері өріс бағытымен жалпылай бағдарлана отырып сыртқы магнит өрісінің күшеюіне үлес қосады.

магниттелу - аз көлемді макроскопиялық заттың бірлік көлемдегі магниттік моментімен сипатталатын векторлық шама.

(149)

мұндағы - сыртқы магнит өрісінде жеке молекулалардың (атомдардың) магниттік моменттерінің векторлық қосындысымен анықталатын заттың жалпы магнит моменті.

және векторларының арасындағы байланыс

(150)

заттың магниттелуі мен магнит өрісінің кернеулігі арасындағы бұл сызықтық тәуелділік әлсіз өрістер үшін ғана орындалады.

заттың магниттік алғырлығы - заттың магниттелу дәрежесін сипаттайтын өлшемсіз шама.

диамагнетиктер үшін , ( ) . молекулалық токтардың өрісі сыртқы магнит өрісіне қарсы бағытталады. парамагнетиктер үшін , ( ) . молекулалық токтардың өрісі сыртқы магнит өрісіне бағыттас болады.

магнетиктегі қортқы магнит өрісінің индукция векторы

(151)

- сыртқы магнит өрісі индукциясының векторы;

- магниттелген заттағы молекулалық токтардың түзетін магнит өрісі индукциясының векторы.

заттағы магнит өрісінің индукциясы

(152)

заттағы магниттік өтімділігі

(153)

диамагнетиктер үшін ;

парамагнетиктер үшін .

векторының циркуляциясы туралы теорема (заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы) : кез келген тұйық контур бойындағы магнит индукциясы векторының циркуляциясы осы контурмен қамтылған өткізгіштік токтар мен молекулалық токтардың алгебралық қосындысын магнит тұрақтысына көбейткенге тең.

(154)

мұндағы - кез келген тұйық контурмен қамтылған барлық макротоктардың (өткізгіштік токтары) алгебралық қосындысы;

- кез келген тұйық контурмен қамтылған барлық микротоктардың

( молекулалық токтары) алгебралық қосындысы;

векторының циркуляциясы туралы теорема : кез келген тұйық контур бойындағы магниттелу векторының циркуляциясы осы контурмен қамтылған молекулалық токтардың алгебралық қосындысына тең:

(155)

сонда заттағы магнит өрісі толық ток заңын мына түрде жазуға болады:

(156)

векторының циркуляциясы туралы теорема : кез келген тұйық контурдағы магнит өрісінің кернеулігі векторының циркуляциясы осы контурмен қамтылған өткізгіштік токтардың алгебралық қосындысына тең.

магниттік гистерезис - магниттеуші өріс кернеулігінің бірдей мәнінде ферромагнетиктің алдын-ала магниттелген дәрежесіне тәуелді магниттелу мәндерінің әр түрлі болуы.

гистерезис тұзағы - ферромагнетиктің магниттелуінің және кері процесс- магнитсізденуінің сыртқы магниттеуші өрістің кернеулігіне тәуелділігін сипаттайтын график.

егер ферромагнетикті сыртқы магнит өрісінде қанықтыра магниттеп (48-суретте 1-қисық сызық), өріс кернеулігін біртіндеп азайтса, кері процесс - магнитсіздену - (48-суретте 2-қисық), магниттелуден біршама кешігіп отырады. сыртқы өріс әсері тоқтағанда , ферромагнетикте белгілі бір дәрежеде магнит өрісі - қалдық магниттелу - сақталады.

48-сурет

коэрцитивтік күш - қалдық магниттелуді жоюға қажет кері бағытталған магнит өрісінің кернеулігі.

Магниттердің қолдану аясы.

Бүгінде тұрақты магниттер адам өмірінің көптеген салаларында пайдалы қолданыс табады. Кейде біз олардың қатысуын байқамаймыз, бірақ әр түрлі электр құралдары мен механикалық құрылғылардағы кез келген пәтерде, егер мұқият қарайтын болсақ, тұрақты магнитті табуға болады. Электр моторлары және динамик, бейнежазба және қабырға сағаты, ұялы телефон және микротолқынды пеш, тоңазытқыштың есігі, барлық жерде тұрақты магниттерді кездестіруге болады. Олар медициналық техникада және өлшеу аппаратурасында, түрлі құрал-саймандарда және автомобиль өнеркәсібінде, тұрақты ток қозғалтқыштарында, акустикалық жүйелерде, тұрмыстық электр аспаптарында және көп жерде қолданылады: радиотехника, аспап жасау, автоматика, телемеханика және т. б. - осы салалардың бірде-бірі тұрақты магниттерді пайдаланбай жүрмейді.

Нанотехнология

Нанотехнология (грек. nanos - ергежейлі және технология) - бұл көзге көрінбейтін аса ұсақ бөлшектерді ретке келтіре отырып, соның ерекшеліктерін алдын-ала белгілеп беру арқылы әлдебір құрылымды құрастыруға қажетті жекелеген атомдарды ыңғайластыра орналастыру.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.