Заттардың магниттік қасиеттері: магниттену, магниттік қабылдағыштық, диа-, пара- және ферромагнетизм, Кюри заңы мен Баркхаузен эффектісі

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Заттардың магниттік қасиеттері.

Біртекті магнит өрісіне көлемі болатын изотропты денені орналастырайық. Магнит өрісінің кернеулігі басын және магнит өрісінің индукциясы болсын. . Осы магниттік моментінің көлемге қатынасы магниттің интенсивтілігіне деп атаймыз немесе дененің магнитті деп атаймыз.

Оны біз әрпімен белгілейміз және

Егер дене магнит өрісінде біртекті магниттелінсе, онда магнитталу векторы былай анықталынады.

осы магниттану векторы векторлық шама болып табылады. Оның бағыты векторына параллель немесе

Магниттану векторы индукция векторына қатынасы х әрпімен белгіленеді.

(3)

Осы х әрпімен сол заттың магниттік қабылдағыштығы деп атаймыз.

Бұл шама өлшемі жақ сан болып табылады. Осы шама заттың 1-кг на қатынасы меншікті магниттік қабылдағыштық деп атаймыз

(4)

мұндағы, -заттың тығыздығы.

Магниттік қабылдағыштық 1 моль үшін алынған шамасын молярлық магниттік қабылдағыш деп атаймыз.

(5)

мұндағы сол заттың 1 мольнің көлемі

магниттік қабылдағыштың х шамасына және таңбасына қарап барлық заттарды 3 топқа бөлінеді:

Диамагниттік
Парамагниттік
Ферамагниттік

Диамагнетиктер

парамагнетиктер

Диамагнетиктер: Мыс

парамагнетиктер: Платина

: Темір

: 1000-нан

Диамагнетиктер: Висмут

парамагнетиктер: Сұйық өттегі

: Никель

: 240-тн

Диамагнетиктер: Алмаз

парамагнетиктер:

: Кобальт

: 150-ден

Диамагнетиктер: Германий

парамагнетиктер:

Диамагнетиктер: Кремний

парамагнетиктер:

Диамагнетиктер: Селен

парамагнетиктер:

Диамагнетитердің магниттік қабындағышы өте аз және теріс шама және о сыртқы өрістің кернеулігіне және температураға байланысты болмайды. Бұл заттар (диамагнетиктер) өріске қарсы бағытта магниттеледі.

Парамагнетиктердің магниттік қабылдағыштығы аз шама, бірақ оның таңбасы оң. Бұл денекер (парамагнетиктер) өрістің бағыты бойынша магниттелінеді.

Мына графикте магниттену векторының өріс кернеулігіне тәуенділігі көрсетілген

Мұндағы,

1-диамагнетиктер үшін

2- парамагнетиктер үшін

Осы екеуіне (1 және 2) магниттену векторы

өріс кернеулігі Н-қа пропорционал болып табылады.

Яғни , х магниттік қабылдағыш, Н-қа

тәуелсіз болады. Бірақ бұл жерде өрісінің шамасы

аз шама болып табылады, және кәдімгі және жоғарғы

температуралар үшін. Егер өрісінің шамасы

үлкен болса және төменгі температурада бұл

байланыс өзгеше болады. Оның графигі мынандай.

Бұл жағдай магниттік қабылдағыштың

температураға болып табылады. Оны бірінші зерттеген Кюри болған. Кюри бойынша магниттін қабылдағанының х мынадай:

(6)

мұндағы, Т-абсолют температура С-тұрақты, сол дененің немесе заттың табиғатына болып табылады тұрақты шама.

Бұл С тұрақтыны Кюри тұрақтысы деп аталады. Ал (6) -шы формуланы Кюри заңы д. а. осы заңдарының графигі мынадай: (3-сурет)

Ферромагниттік денелердің ең негізгі

дене ретінде темір алынады, бұл темір оң

магниттік қабылдағышқа ие болады және

оның шамасы парамагнетиктерге

қарағанда үлкен шама.

Парамагнетиктер үшін магниттік

қабылдағыштық магнит өрісінің кернеулігіне

тәуелді болады.

Ферромагнетиктерге темір, никель,

кобальттан басқа термий диспродий, эрбий,

тулит т. б. жатады.

Магнит өрісінде орналасқан дене өзі магнит өрісін тудырады. Ол өрісінің бағыты сыртқы өрісінің бағытымен қосылып қорытқы магнит өрісін береді. Егер сыртқы өрісті деп белгілесек, ал қорытқы өрісті В деп белгілесек, онда біртекті магнетиктер үшін мынадай болады:

(7)

Яғни, екі векторінің шамаларының алгебралық қосындысына тең. Ал векторлық түрде мынадай болады:

(8)

есептеулер бойынша

(9)

болады. Сондықтан, мынадай болады.

(10)

олай болса,

(11)

болады.

(12)

(13)

Халықаралық жүйеде магнит өрісінің кернеулігі Н мынадай өлшем бірлікке ие.

ал В мынадай өлшем бірлікке ие.

Феррамагнатиктердің қасиеттерін бірінші рет Столятов зерттеген.

2-суретте б) -магниттену интенсивтілігінің магнит өрісі кернеулігінің Н-қа тәуелділігі көрсетілген. В-суретте магниттік қабылдағыш х-тың магнит өрісі кернеулігі Н-қа тәуелделікке көрсетілген.

Үш графикті де жұмсақ темір үшін алынған. Бұл суретте, және максимум мәнге жеткен кездегі кернеудің мәні бастапқыда Н үлкейген санын В шамасы және шамасы өте тез өседі. Содан кейін өсу баяулады. мәніне жеткен кезде В шамасына шамасы тұрақты мәнге жетеді де ары қарай өспейді. Осындай күйде. Ферромагнетиктердің техниканың қанығу күйі д. а. (а және б суреттер)

в-суретте магниттік қабылдағыш Н өскен сайын бастапқыда өе тез өседі, одан кейін Н-тың белгілі бір мәнінде ол максимал мәніне жетеді, одан кейін оның мәні төмендейді. Осындай секірмелі магниттеуді 1-ші рет Барк Таузен зерттеген. Сондықтан, бұл құбылысты Барк Таузен эффектісі деп аталады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.