Қатты денелердің магниттік қасиеттері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 64 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . .

Кіріспе . . .: І - тарау. Қатты денелердің магниттік қасиеттері

Кіріспе . . .: 1. 1.

4: Магнетиктердегі магнит өрісі . . .

Кіріспе . . .: 1. 2.

4: Ферромагниттік денелердің магниттік қасиеттері . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 2. 1.

Магниттеліну қисығы. Баркгаузен эффекті . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 2. 2.

Магниттік гистерезис . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 2. 3.

Ферромагниттердің магниттік қасиеттеріне температураның әсері . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 2. 4.

Кристалдардың магниттік анизотроптығы . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 2. 5.

Магнитострикция . . .

Кіріспе . . .: 1. 3.

4: Атомдардың магниттік қасиеттері . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 3. 1.

Атомның орбитальдық магнит моменті . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 3. 2.

Атомның спиндік магнит моменті . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 3. 3.

Ядроның магнит моменті . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 3. 4.

Атомның қорытынды магнит моменті. Магнит материалдар-ды классификациялау . . .

Кіріспе . . .: 1. 4.

4: Диамагнетизм табиғаты . . .

Кіріспе . . .: 1. 5.

4: Парамагнетизм табиғаты . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 5. 1.

Парамагнетизмнің классикалық теориясы . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 5. 2.

Парамагнетизмнің кванттық теориясы жөнінде түсінік . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 5. 3.

Еркін электрондардың парамагнетизмі . . .

Кіріспе . . .: 1. 6.

4: Ферромагнетизмнің табиғаты . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 6. 1.

Элементар ферромагнетизм . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 6. 2.

Ферромагнетизм пайда болуында ауысу әсерлесудің ролі . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 6. 3.

Ферромагниттік денелердің домендік құрылымы . . .

Кіріспе . . .:

4: 1. 6. 4.

Магнителінуқисығының сапалы талдануы . . .

Кіріспе . . .: 1. 7.

4: Антиферромагнетизм . . .

Кіріспе . . .: 1. 8.

4: Ферримагнетизм. Ферриттер . . .

Кіріспе . . .: ІІ - тарау. Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Кіріспе . . .: 2. 1.

4: Ферромагнетиктің магниттік өтімділігінің магнит өрісі кернеу-лігіне тәуелділігін оқып үйрену . . .

Кіріспе . . .: 2. 2.

4: Ферромагнетиктің магниттелуінң негізгі қисығын алу . . .

Кіріспе . . .: 2. 3.

4: Ферромагнетик қасиеттерін гистерезис тұзағының көмегімен оқып үйрену . . .

Кіріспе . . .: ҚОРЫТЫНДЫ . . .

4: 67

Кіріспе . . .: ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . .

4: 68

Кіріспе . . .: ҚОСЫМША - А: Мультиметрдің жалпы көрінісі . . .

4: 69

Кіріспе . . .: ҚОСЫМША - Б: Екі арналық (каналдық) осциллографтің жалпы көрінісі

4: 70

Кіріспе.

Заманауи физиканы оқытудың тапсырмасы қандай да бір білімді беріп, іскерлік пен дағдыны қалыптастыру ғана емес, физиканы әлемдік мәдениет бөлігі ретінде елестете алуын қамтамассыз ету керек, ол өз кезегінде қауымның интеллектуалдық деңгейі мен дүниетанымын түсіну деңгейін сипаттайды. Тек физика кез келген түсініксіз жағдайларды талдауға адамгершілік ойлаудың қабілетін толық көрсетеді.

Физикаға жаратылыстану мен техниканың бастамалық рөлі жатады. Техникалық прогресс адамзат өмірін түрлі құралдар мен құрылғылар арқылы толтырды, оның негізінде де физика заңдары жатыр. Осылайша, физиканың практикалық қолданыс ені техникада негізгі ғылым болуына мүмкіндік береді.

Физика ғылымы ғана адам өмірінің әлеуметтік сферасы мен оның дүниетанымына әсерін тигізеді. Физиканы оқытуда ойлаудың ғылыми стилін қалыптастыру оны басқа мектеп пәндері арасында ашып көрсетеді. Бірақ физиканы сапалы тәсілмен ғана оқыту мүмкін емес. Өз заңдары мен теориясын тәжірибе арқылы көрсететін тіл - бұл зертханалық жұмыстарды орындау болып табылады. Барлық құраушы білім беретін процесті ескере отырып, физика пәні мұғалімінің тапсырмасы - оқушылардың адекватты оқитын контингенті, зертханалық жұмыстарды орындау.

Физиканы оқыту кезіндегі зертханалық жұмыстарды орындау жаңалық емес, олар [1-4] жұмыстарының циклінде берілген. Зерттеу бағыты түрліше болады. Олар мектепте, ЖОО-да оқыту әдістемесіне тиесілі. Берілген жұмыста мектептегі физиканы оқытудың процесі қарастырылады. Мұндай жағдайда оқушыларда қоршаған ортаны қабылдау маңызды болып табылады. Оқыту процесіне психологиялық факторалардың әсері [5-10] жұмыстарында қарастырылған. Әдетте, оқушылардың түрлі категориядағы білімін меңгеру сұрақтары, оқылатын материалдарға қызығушылығының әсерінің тапсырманы шешу процесін қосыпалғанда, түрлі оқу жұмыстарындағы ойлау процесі мен білім сапасына қатынасын зерттейді [11-13] . Әрдайым кезкелген оқыту мақсатты бағытталған болуы тиіс. Атақты әдіскелердің жұмыстарында танымдық қабілеттердің дамуы туралы сұрақтар талқыланады, ол ақыл-ой және практикалық іс-әрекеттің рационал қабылдауын қалыптастыру бойынша мақсатқа бағытталған жұмыс нәтижесі ретінде болады [11, 13-15] . Соңында, қабылданатын білім мен пәнге деген қызығушылық, білім берудің мақсаттарының бірі - білім сапасын көтеруге қолжеткізуге әкеп соғады. Оғанқоса, рационализм оқу іс-әрекетінің уақыт шығынын қысқартуға көмектеседі. Жалпы білім беретін мектеб шартында оқу уақытын үнемдеу материалды қажетінсіз қысқарту есебінен емес, оқыту әдістерімен тәсілдерінің, оқу процесін әдістемелік сауатты ұйымдастырудың салдарлары ретінде болады. Физиканың бір тарауын қысқарта отырып, келесісін толық көлемде оқыту мүмкінемес. Соңында, олбілімді тек ресми түрдеғана емес, жүйесіз, бөлшекті және байланыссыз білімге әкеп соғады, ол фундаментальні ғылым ретіндегі фізика логикасына, және де педагогиканың негізгі қағидаларына кері әсерде болады. Мұндай іс-әрекеттердің қаупі бір ден емес, қайтымсыз, ұзақ жылдардан соңғана байқалады [16, 17] .

Зерттеу өзектілігі. Білім берудің заманауи жүйесі түрлі пәндерді оқуда әр деңгейлі бағытты қамтамассыз етеді, түрлі бағыттағы пәндерді тереңдетіп оқытатын мектептің пайда болуына жауап береді. Оқушылардың білім алатын контингенті қабілетіне қарай түрлі бағыттағы мектептерде физиканы оқыту процесі түрліше сипатта болады. Физикалық білімнің құндылығы мен қажеттілігі күмәнге ұшырамауы тиіс, ол басқа ғылымдардың дамуындағы тек физиканың рөлімен және оның техникалық прогрестің алдыңғы звеносы болуға мүмкіндік беретін физиканың практикалық қосымшалар көлемімен ғана бақыланбайды. Бірақ бүгінгі күнге дейін оқылатын матеріал мазмұны мен деңгейін таңдаудың анықталмаушылығы бар, сонымен қатар, жалпы білім беретін мектептің физиканы оқыту мен байланысты әдістемелік ұсыныстың жетіспеушілігі де бар.

Зерттеу объектісі. Жалпы білім беретін мектептегі физиканы оқыту.

Зерттеу пәні. Физиканың мектеп курсындағы зертханалық жұмыстарын орындау кезінде Қ. А. Ясауи атындағы Халықаралық қазақ - түрік университетінің физика кафедрасына сатып алынған стендті қолдану.

Зерттеу мақсаты. Магнетизм бөліміндегі зертханалық жұмыстарды орындау әдістемелік нұсқауын жүзеге асыра отырып, мектеп физика курсының зертханалық жұмыстарын орындау кезінде қажетті құрал жабдықтарды таңдау концепциясын, физика дидактикасын, психологиялық-педагогикалық бейнелеу негізінде дайындау мен негіздеу.

Зерттеу тәсілдері:

Базалы ғылымдар бойынша әдебиеттерді талдау: педагогика, психология, философия.
Атақты физик - экспериментатор ғалымдардың тәжірибелерін зерттеу.
Алдыңғы қатарлы педагогикалық тәжірибелерді зерттеумен жалпыландыру, педагогикалық экспериментті жүргізу.

Зерттеудің қорытындыларымен нәтижелерін негіздеу және оның дұрыстығы мәселені жан - жақты талдауды қамтамассыз етеді; алынған нәтижелердің ішкі қарама - қайшылығы және оқыту процесінің субъектісі ретінде оқушылардың қалыптасуының педагогикасы мен жас ерекшелік психологиясына сәйкестігі; адекватты қойылған тапсырмалардың түрлі тәсілдерін қолдану; педагогикалық эксперименттің оң нәтижелері.

Зерттеудің ғылыми жаңалығы. Физика - математикалық мектепте физиканың жеке тарауларын зерттеуде зертханалық жұмыстарды талдау. «Ферромагнетиктің магниттік өтімділігінің магнит өрісі кернеулігіне тәуелділігін оқып үйрену», «Ферромагнетиктің магниттелуінің негізгі қисығын алу» және «Ферромагнетик қасиеттерін гистерезис тұзағының көмегімен оқып үйрену» атты зертханалық жұмыстарын орындау үшін алғаш рет студенттерге арналған әдістемелік нұсқаулары жасалған. Тәжірибелерде алынған нәтижелер теорияда келтірілген мәліметтермен дәл келіп отыр. Осы тәжірибелерді оқыту процесінде кеңінен пайдалануды ұсынады.

Зерттеу нәтижелерінің теориялық маңызы келесі түрде болады:

- жалпы білім беретін мектептегі физиканы оқытуды ұйымдастыру моделі ұсынылды, оқушылардың жас ерекшеліктерін ескере отырып, физиканы оқыту кезінде теориялық білімдің тәжірибеге байланысы негізделген;

- жалпы білім беретін мектепте физиканы оқыту үшін қажетті зертханалық жұмыстар таңдалынған, оның таңдауы негізделген, магнетизм тарауын зерттеу мен осы тарауларда пайдаланған өлшеу аспаптарды қолдану демонстарцияланған.

Жұмыстың практикалық маңызы келесі дайындықта орын алады:

- физиканың теориялық сұрақтарын оқуда келісілген сабақтарды жүргізу әдістемесі, ол жалпы білім беретін мектептегі оқушылардың психологиялық қабілеттерін ескерумен жүреді;

- дидактикалық материалдың деңгейіне дейін жеткізілген тапсырмалар комплексі, оның шешімі теориялық сұрақтарды зерттеудің ұсынылған әдістемесі шеңберінде жүзеге асырылады.

Әдістеменің тиімділік критериі.

Оқушылардың білім сапасына әдістеменің оң әсері, және оларды зертханалық жұмыстарды талдау кезінде қолдана алу іскерлігі.
Берілген әдістеме негізінде физиканы оқытудың тиімділігін арттыру.

Зерттеу нәтижелерін апробациялау.

Зерттеу нәтижелері 2013 жылы Физика кафедрасының ғылыми семинарларында талқыланған. Эксперимент уақытында ашық сабақтар жүргізілді

Қорғауға жіберілетін жағдайлар:

Жалпы білім беретін мектептегі физиканы оқыту тиімділігін жоғарылату зертханалық жұмыстарды талдау негізінде ғана мүмкін.
Гуманитарлы мектеп оқкшыларының психологиялық қабілетімен сәйкес электр және магнетизм тарауларын оқу тиімді болады.
Электр және магнетизм бөліміндегі «Ферромагнетиктің магниттік өтімділігінің магнит өрісі кернеулігіне тәуелділігін оқып үйрену», «Ферромагнетиктің магниттелуінің негізгі қисығын алу» және «Ферромагнетик қасиеттерін гистерезис тұзағының көмегімен оқып үйрену» атты зертханалық жұмыстарын орындау үшін алғаш рет студенттерге арналған әдістемелік нұсқаулары жасалған.

Дипломдық жұмыстың көлемі мен құрылымы. Дипломдық жұмыс кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан, 26 әдебиеттер тізімінен тұрады. Текст суреттермен безендірілген, кестелер мен диаграммалардан және екі қосымшадан құралған. Жұмыстың жалпы көлемі - 70 бет.

І - тарау. Қатты денелердің магниттік қасиеттері

1. 1. Магнетиктердегі магнит өрісі

Н кернеулікке және индукцияға ие біртекті магнит өріске көлемі V - ға ие изотропты денені орналастырайық. Өрістің әсерінен дене магниттеледі, сонымен М магнит моментіне ие болады. Бұл моменттің дене көлеміне қатынасын магниттелу интенсивтілігі деп немесе дененің магниттелінуі j _m деп атайды:

(1. 1)

Егер дене біртекті магниттелмесе, онда

(1. 2)

Дененің магниттелінуі векторлық шама, біртекті магнетиктерде - нің бағыты - қа параллель немесе антипараллель болады. Халықаралық санақ жүйесінде (СИ) М магнит моменті в·с·м = Вб·м бірлігінде, көлем - м ³ және магниттеліну - пен өлшенеді.

магниттеліну интенсивтілігінің вакуумдағы өріс индукциясына « » қатынасын дененің магниттік қабылдағышы «æ» деп атайды.

æ =

(1. 3)

æ шамасының өлшем бірлігі жоқтығына көз жеткізу қиын емес.

(æ)

(1. 3) формуладан

(1. 4)

1 кг дененің магниттік қабылдағышын салыстырмалы магниттік қабылдағыш деп атайды:

æ/δ

(1. 5)

мұндағы δ - дененің тығыздығы. 1кг-моль заттың (дененің) магниттік қабылдағыштығын килограмм - молекулалық қабылдағыш деп атайды, ол мынаған тең:

χ _м = æ V _m

(1. 6)

мұндағы V _m - килограмм - молекула заттың көлемі, χ _м - м ³ /моль - мен өлшенеді. Магниттік қабылдағыштың æ шамасы және таңбасы бойынша барлық денелерді үшке бөлуге болады: диамагнитті, парамагнитті және ферромагнитті.

Диамагнитті денелерде æ мәні (шамасы) салыстырмалы түрде үлкен емес, теріс таңбалы, сыртқы өріс кернеулігіне және температураға тәуелді емес. Олар сыртқы өріске қарама-қарсы бағытта магниттеледі, сондықтан да кернеулігі үлкен аймақтан тебіледі.

Парамагниттік денелердің де магниттік қабылдағышы æ салыстырмалы түрде үлкен болмайды, бірақ диамагнетиктерден ерекшелігі, олардың æ-сы оң таңбалы болады. Парамагнитті денелердің магниттелінуі сыртқы магнит өрісі бағытымен бағыттас болады, сондықтан олар кернеудің максималды аймағына тартылады. магниттеліну интенсивтілігінің магниттеуші өріс Н кернеулігіне тәуелділігін сызып көрсетуге болады ( 1. 1. - сурет ) .

1. 1. - сурет. Магниттеліну интенсивтілігінің магниттеуші өріс кернеулігіне тәуелділі: 1 - диамагнетик; 2 - парамагнетик

Екі магнетиктерде де Н - қа пропорционал екендігі көрініп тұр, олай болса олардың магниттік қабылдағышы æ сыртқы магнит кернеулігіне тәуелді емес екен. Парамагнитті денелерде мұндай заңдылықтың орындалуы тек аса үлкен емес өрісте және салыстырмалы жоғары температурада орын алады. Өте үлкен өрісте және төменгі температурада - нің өсу интенсивтілігі Н өскен сайын баяулана бастайды. Сонымен, өзінің шекті шамасына ұмтылады, бұл шама парамагниттің магниттік қанығуына сәйкес келеді ( 1. 2. - сурет ) .

новая папка 154

1. 2. - сурет. - нің Н - ке тәуелділік графигі.

Сонымен қатар, парамагнитті денелердің магниттік қабылдағышы температураға тәуелді. Бұл тәуелділікті бірінші рет Кюри зерттеген. Оның зерттеу нәтижесі бойынша мынадай заңдылық орын алады:

(1. 7)

мұндағы с - парамагнетик табиғатына тәуелді тұрақты. Бұл тұрақты шаманы Кюри тұрақтысы деп атайды, ал (1. 7) қатынас Кюри заңы деп аталады. Кюри заңын график түрінде де көрсетуге болады ( 1. 3. - сурет ) :

новая папка 155

1. 3. - сурет. Кюри заңының графигі.

Ферромагниттік денелердің, оған темір мысал бола алады, магниттік қабылдағышы оң таңбалы, бірақ парамагниттік денелерге қарағанда оның шамасы өте үлкен, сонымен қатар магниттейтін Н өріске елеулі тәуелді. Темірден басқа бұл магнетик тобына никель, кобальт, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий және бірнеше қоспалар жатады (кіреді) .

Сыртқы өрісте орналасқан магниттелінген денелер өздерінің меншікті өрісін тудырады, изотропты пара - және ферромагнетиктердің өріс бағыты сыртқы өріс бағытына параллель (бағыттас), диамагнетиктерде - антипараллель (қарама - қарсы) болады. Сыртқы өрісті В ₀ - мен, меншікті өрісті В _е - мен, ал қорытынды өріс индукциясын В - мен белгілейік, сонда біртекті магнетиктегі В өріс В ₀ + В _е өрістердің алгебралық қосындысына тең:

(1. 8)

ал векторлық қосынды: векторына тең. Есеп нәтижесіне қарағанда,

(1. 9)

болады. Олай болса

(1. 10)

(1. 11)

шаманы магнетиктің магниттік өтімділігі деп атайды. (7. 11) формуладан

(1. 12)

(1. 11) формуланы қолданып, (1. 10) формуланы мынандай түрде жазуға болады:

(1. 13)

Халықаралық санақ жүйесінде (СИ) магнит өріс кернеулігі Н-А/м мен өріс индукциясы B - с/м ² =Вб/м ² =Тл мен өлшенеді.

([ B ] =[ μμ ₀ H ] = ) .

1. 2. Ферромагниттік денелердің магниттік қасиеттері

1. 2. а. Магниттеліну қисығы. Баркгаузен эффекті.

Ферромагниттік денелердің магниттеліну заңдылықтарын бірінші Столетов зерттеген. Оның жұмсақ темірге алған магнит индукциясының ( В ), магниттеліну интенсивтілігінің ( ) және магниттік қабылдағыштың ( ), магнит кернеулігіне ( Н ) тәуелділігін графикте көрсетуге болады ( 1. 4. - сурет ) :

новая папка 156

1. 4. - сурет. Жұмсақ темір үшін магнит индукциясының (а), магниттеліну интенсивтілігінің (б) және магниттік қабылдағыштың (в), магнит кернеулігіне (Н) тәуелділік графитері.

Н - тың бастапқы өсуінде В және тез өседі, кейін өсу баяуланады. Н Н _s - ке жеткенде өзінің шегіне жетеді, В - ның баяу өсуі тек Н - тың есебінен болады. Бұл күй ферромагниттің техникалық қаныққаны деп аталады. Ал магниттік қабылдағыш Н - тың басында өсуінде В және секілді тез өседі, бірақ Н бір мәнге жеткенде өзінің максималды мәніне жетіп, Н - тың арықарай өсу барысында төмендейді. Магнетиктің қаныққан дәрежесіне жеткенде ұмтылады. Магниттік қаныққанға жеткенде магниттік индукция тек Н - тың өсуінің арқасында өседі, себебі екінші қосынды нольге тең болады, себебі ұмтылады. Сондықтан да жоғары кернеулікті магнит өрісін алуда ферромагниттік өзекті қолданудың қажеті жоқ.

Өте үлкен мұқияттықпен магниттеліну қисығын зерттегенде магниттейтін Н өрістің өсу барысында магниттеліну интенсивтігінің өсуі бірқалыпты өспелі басбалдықты секірме (скачкообразно) түрде өсетіні байқалған. Әсіресе магниттеліну қисығының көтерілу бөлігінде - нің секірме түрінде өсуі айқын көрінеді. 1. 4. б - суретте графиктің үлкейттірілген масштабта секірмелердің бір бөлігі көрсетілген (шеңбермен қоршалған) . Қисықтың бұл бөлігі көптеген басбалдақтардан тұрады, әрбір басбалдақ Н - ты бірқалыпты өзгерткенде өзгеруіне сәйкес келеді. Магниттелудің секірме түрінде өсу процессін бірінші рет Баркгаузен анықтаған және бұл секірмелерді Баркгаузен эффекті деп атайды.

1. 2. б. Магниттік гистерезис.

Ферромагнитті қайтадан магниттеудің толық циклын сызып көрсетуге болады( 1. 5. - сурет ) :

1. 5. - сурет. Ферромагнитті қайтадан магниттеудің толық циклы(Гистерезис тұзағы) .

Магниттейтін өріс Н 0 - ден Н _s - ға дейін өскенде В индукция 0 - ден ОА сызықтың барлық нүктелерінен - ға дейін өтіп, өседі. А нүктеге келгенде В қанығады. Н - ты Н _s - тен 0 - ге дейін төмендеткенде дененің магниттеліну дәрежесі, яғни В төмендейді, бірақ төмендеу сызығы бұрынғы ОА қисығымен өтпейді, жаңа АВ _к , яғни ОА қисығының жоғары жағынан өтеді. Индукцияның өзгеруі Н - тың өзгеуінен қалып отырады сонымен, тең болғанда индукция В _к шамасына тең болады. Индукцияның « В » кернеуліктен « Н » қалып отыруын магниттік гистерезис деп, ал В _к - ны қалдық индукция немесе қалдық магнетизм деп атайды.

Н өріс кернеулігінің бағытын өзгертіп, оның шамасын ары қарай өсіргенде, ары қарай магниттеліну дәрежесі төмендейді, болғанда «В» нольге теңеледі; - ны тоқтататын (удерживающий немесе коэрцитивті) күш деп атайды, себебі - ның шамасы үлкен болған сайын денеде қалдық индукция «В _к », яғни қалдық магнетизм шамасы жоғары болады. болғанда дене бұрынғы магниттеліну бағытына кері бағытта магниттеледі, болғанда өзінің техникалық қанығуына жетеді ( нүкте) . Н -ты төмендеткенде индукция қисығы бойынша төмендейді, тең болғанда индукция - тең болады. Н өрісінің бағытын кері қарай өзгертіп, оны үздіксіз ары қарай ұлғайтқанда, индукция А қисығы бойымен өзгеріп «А» нүктеде бұрынғы техникалық қанығу күйінде болады. Осымен толық қайта магниттеу циклы бітеді, бұл циклды қалағанымызша қайталауға болады. Циклды сипаттайтын АВ _к Н _к А жабық ілгекті гистерезис ілгегі деп атайды. Гистерезис ілгегінің ауданы 1м ³ ферромагнетикті қайтадан магниттеу жұмысына пропорционал. Қайтадан магниттеу процессіндегі орындалған жұмыс толығымен жылуға айналады. Сондықтан ферромагнетикті көп рет қайтадан магниттегенде ол қызады, қызу интенсивтілігі ферромагниттік гистерезис ауданы үлкен болған сайын өседі.

Ферромагнит гистерезис формасына және гистерезис тұзағының ауданына байланысты ферромагнит материалдарды «жұмсақ» және «қатты» деп екіге бөледі. Жұмсақ ферромагнитті материалдардың гистерезис тұзағы жіңішке, коэрцитивті күші төмен және жоғарғы өтімділікке ие; ал қаттылары керісінше, гистерезис тұзағы енді және коэрцитивті күші жоғары болады.

1. 2. в. Ферромагниттердің магниттік қасиеттеріне температураның әсері

Ферромагнитті денелерді қыздырғанда олардың магниттік қасиеттері өзгереді, атап айтқанда, магниттік қабылдағышы, өтімділігі, қаныққан кездегі магниттелінуі төмендейді, сонымен қатар гистерезис ілгегі төмендейді, т. б. Әрбір ферромагнит белгілі бір температурада өзінің ферромагниттік қасиетін жоғалтады. Бұл температураны ферромагниттік Кюри нүктесі деп атайды. Мысалы, Кюри температурасы темірде - 770 ⁰ С, кобальтте - 1150 ⁰ С, никельде - 360 ⁰ С, температурадан жоғары температурада ферромагнитті денелер парамагнетикке айналады және олардың магниттік өтімділігі температураға сызықты тәуелді ( 1. 6. - сурет ) .

Өтімділіктің температураға тәуелділігі Кюри - Вейсс заңына бағынады, яғни

(1. 14)

мұндағы, С - Кюри тұрақтысы, - парамагниттік Кюри температурасы деп аталады.

новая папка 158

1. 6. - сурет. Магниттік өтімділігінің температураға тәуелділік графигі.

Графикке қарағанда ферромагнит қасиеті тез өзгеретін температурадан жоғары екендігі көрініп тұр. Абсцисса осі бойынша темір, никель, кобальт ферромагниттердің абсолют Т температурасының, олардың ферромагниттік Кюри температурасына қатынасын қойсақ, ал ордината осі бойынша Т температурада қаныққан магниттелінуінің ноль температурадағы қаныққан магниттелінуінің қатынасын қойсақ, мынадай қисықты алуға болады ( 1. 7. - сурет ) :

1. 7. - сурет. Ферромагниттердің қаныққан магниттеліну қисығы.

Графикке қарағанда, салыстырмалы координатада магниттелінудің температураға тәуелділігі үш ферромагниттерге бір қисықта жататындығы көрініп тұр. Температура жоғарылаған сайын олардың магниттелінуі төмендеп, Кюри температурасында нольге тең болады екен.

1. 2. г. Кристалдардың магниттік анизотроптығы

Ферромагнит заттардың монокристалдары анизотроптық магниттелуге ие. Темір никель кристалдарының [111], [110], [100] бағыттардағы магнит-телінуі графикте көрсетілген (7. 8. -сурет) :

новая папка 160

1. 8. - сурет. Темір никель кристалдарының [111], [110], [100] бағыттардағы магниттелінуі графигі.

Графикке қарағанда, монокристалдарда магниттеліну белгілі бағытта оңай магниттелініп, өзінің қанығу дәрежесіне кіші өріс мөлшерінде жетеді екен. Бұл бағытты жеңіл магниттеліну деп атайды. Мұндай бағыт темірде [100], никельде [111] екені графикте көрініп тұр. Темірде [110] және [111], никельде [110] және [100] бағыттар бойынша магниттеліну қиындықпен өтіп, өзінің қанығуына елеулі үлкен өріс кернеулігінде жетеді екен. Сондықтан кристалдың бұл бағыттарын қиын магниттеліну бағыты деп атайды. Магниттеліну қисығы бойынша алынған интеграл:

(1. 15)

осы бағытта кристалды магниттеу үшін қажет болған жұмысты береді. Бұл жұмыс магниттелген кристалдың еркін энергиясына айналады. Графикке қарағанда, ең төмен еркін энергияға жеңіл бағытта магниттелінген кристалдар ие, үлкен еркін энергия қиын бағытта магниттелінген кисталдар ие болады.

1. 2. д. Магнитострикция

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.