Электромагнетизм туралы

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі

Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Электромагнетизм

Семей

2016

Мазмұны:

1 Магнетизм3

1. 1 Магнетизм3

1. 2 Диамагнетизм5

1. 3 Ферромагнетизм5

1. 4 Парамагнетизм6

Пайдаланылған әдебиеттер7

1 Магнетизм 1. 1 Магнетизм

Магнетизм- 1) электр токтарының, токтар мен магниттік моменті бар денелердің (магниттердің) және магниттердің араларындағы өзара әсерлесудің ерекше түрі; 2) физиканың осы өзара әсерлесуді және осындай қасиеттер білінетін заттарды (магнетиктерді) зерттейтін бөлімі. Жалпы түрде магнетизмді қозғалыстағы электрлік зарядталған бөлшектердің арасындағы материалдық өзара әсерлесудің ерекше формасы түрінде анықтауға болады. Кеңістікпен бөлінген денелердің арасында магниттік өзара әсерлесуді қамтамасыз ететін, оны бір денеден екіншісіне жеткізетін - магнит өрісі. Ол электр өрісімен қатар, материя қозғалысының электрмагниттік формасы білінуінің бірі болып табылады. Электр өрісінің көздері электр зарядтары болып табылса, ал магнит өрісі үшін ондай көздер табиғатта әзірше анықталмаған. Магнит өрісінің көзі - қозғалыстағы электрлік заряд, яғни электр тогы. Сыртқы магнит өрісінің заттарға тигізетін негізгі екі түрлі эффектісі (әсері) белгілі: 1) индукция заңы бойынша, сыртқы магнит өрісі затта әрқашанда индукциялық ток тудырады және бұл токтың магнит өрісінің бағыты бастапқы магнит өрісіне қарсы бағытталады (Ленц ережесі) . Сондықтан, заттың сыртқы өріс тудырған магниттік моменті сыртқы өріске қарама-қарсы бағытталады; 2) егер атомның магниттік моменті 0-ден өзгеше болса (спиндік, орбиталдық немесе спин-орбиталдық), онда сыртқы өріс оны өз бағыты бойынша бағдарлауға ұмтылады. Нәтижесінде, магнит өрісіне параллель магниттік момент пайда болады, ол парамагниттік деп аталады. Атомдық магниттік моменттері бір-біріне параллель бағдарланған заттар ферромагнетиктер (ферромагниттер), ал осыған сәйкес іргелес атомдық моменттері антипараллель орналасқан заттар - антиферромагнетиктер (антиферромагниттер) деп аталады. Заттардың магниттік қасиеттерін қарастырғанда “магнетик” деп аталатын жалпылама термин пайдаланылады. Заттардың магниттік қасиеттері оларды құрайтын бөлшектердің магнетизмімен анықталады. Магнит өрісі - қозғалыстағы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге (олардың қозғалыстағы күйіне тәуелсіз) әсер ететін күштік өріс. Магнит өрісі магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. В-ның мәні магниттік моменті бар қозғалыстағы электр зарядына және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды. “Магнит өрісі” терминін 1845 ж. ағылшын физигі Майкл Фарадей енгізген. Макроскопиялық магнит өрісінің көздері - магниттелген денелер, тогы бар өткізгіштер және қозғалыстағы зарядталған денелер. Айнымалы магнит өрісі - электр өрісінің, ал электр өрісі магнит өрісінің уақыт бойынша өзгерісі нәтижесінде пайда болады. Электр және магнит өрістері, олардың бір-бірімен өзара әсерлері Максвелл теңдеуімен толық сипатталады. Магнит өрісінің кернеулігі (Н) мен магнит индукциясы (В) - өрістің күштік сипаттамасы. Кернеулік векторы өріс пайда болған орта қасиетіне тәуелсіз шама болса, индукция векторы қарастырылатын денедегі қорытқы өрісті сипаттайды. Сондай-ақ, индукция векторы магнит өрісінде қозғалған зарядқа әсер ететін күшті, магниттік моменті бар денеге магнит өрісінің тигізетін әсерін, өріс тарапынан байқалатын басқа да әсерлерді анықтайды. Табиғатта магнит өрісінің сан алуан түрі кездеседі. Техникада магниттік дефектоскопия мен бақылаудың магниттік әдістері кең қолданылыс тапты. Магниттік материалдар генератор, трансформатор, реле, сондай-ақ магниттік күшейткіштердің, магниттік жады (есте сақтау) элементтерінің магниттік сымдарын (өткізгіштерін), компас тілдерін, т. б. магниттік жазу таспаларын жасауда қолданылады.

Магнит(грекше magnetіs, Magnetіs lіthos - Магнесия тасы; Магнесия - Кіші Азиядағы көне қала) - магнит өрісін туғызатын дене. Магнит өрісіне ендірілгеннен дененің магниттік қасиетке ие болатын кесегі жасанды магнит деп аталады. Ал алдын-ала магниттелген ферромагнитті не ферримагнитті материалдан жасалған белгілі бір пішіні (таға тәрізді, ұзынша жолақ түрінде, т. б. ) бар магнит тұрақты магнит деп аталады. Ол электроникада, радиотехникада және автоматикада тұрақты магнит өрісінің автономды көзі ретінде кеңінен қолданылады. Магнит - Fe, Co, Nі, Аl, гексогональді ферриттер, т. б. негіздегі қорытпалардан жасалады. Асқын өткізгіш материалдан жасалған орамасы бар соленоидты немесе электрмагнитті асқын өткізгішті магнит деп атайды. Оны заттардың магниттік-электрлік және оптикалық қасиеттерін, плазманы, атомдық ядроларды және элементар бөлшектерді зерттеуге арналған тәжірибелерде қолданады.

Магниттік аномалия- Жер бетіндегі магнит өрісі мәндерінің өзінің қалыпты шамасынан ауытқуы. Картада магниттік аномалия Жер магнетизмінің кейбір элементтерінің мәндері бірдей нүктелерін қосатын сызықтар арқылы кескінделеді. Аумақты қамту шамасына қарай магниттік аномалия континенталдық, регионалдық және локальдық болып бөлінеді. Континенталдық магниттік аномалия 10 - 100 мың км²-ге таралады. Ең ірі континенталдық магниттік аномалия Шығыс Сібір мен Зонд аралында орналасқан. Регионалдық магниттік аномалия 1 - 10 мың км² ауданды қамтиды. Ол жер қыртысы құрылысының ерекшеліктеріне байланысты туады. Шығыс Сібірде, Шығыс Еуропада, т. б. аудандарда регионалдық магниттік аномалиялар бар. Локалдық магниттік аномалия ауданы бірнеше м2-ден км²-ге дейінгі аумақты қамтиды.

Магниттік дауыл- Жердің магнит өрісінің күшті ұйтқуы салдарынан болатын өте қарқынды ауа ағыны (дауыл) . Дауыл бірнеше сағаттан бірнеше тәулікке дейін созылады, әрі жер бетінің барлық нүктесінде бір мезгілде өтеді; өте үлкен қарқындылығы (∼5. 10-2 Э-ке дейін) жоғары ендіктерде байқалады. Магниттік дауыл Күннің активті аймағынан бөлінген плазма ағыны (Күн желі) салдарынан пайда болады. Энергиясы орасан зор бөлшектердің Жер атмосферасының жоғары қабатына енуі және олардың жер магнитсферасымен әсерлесуі нәтижесінде ондағы электрлік токтардың күшеюіне және өндірілуіне (генерациялануына) әкеледі. Магниттік дауыл кезінде одан гөрі күрделірек геофизикалық процесс - магнитсфералық дауыл байқалады. Магниттік дауыл салдарынан радиотолқындарды шағылыстыратын және жұтатын ионосфера қабатының параметрлері айтарлықтай өзгереді. Оның барысында қысқа толқынды радиобайланыс едәуір қиындайды. Магниттік ұйытқу кезінде Жер атмосферасының жоғарғы қабаты қызады да, жылу төменгі - тропосфера қабатына беріледі. Нәтижесінде, тропосферада әр түрлі циркуляциялық қозғалыстар мен циклондар пайда болады.

Магниттік меридиан- геомагнит өрісінің күш сызығының Жер бетіндегі проекциясы. Барлық магниттік меридиан күрделі қисық сызықтар түрінде Жердің оңтүстік және солтүстік магниттік полюсіне жиналады. Бақылаушы (құрал) орны арқылы өтетін және геомагнит өрісінің осы нүктедегі кернеулік векторы болатын вертикаль жазықтықты магниттік меридиан жазықтығы деп атайды. Магниттік меридиан мен географиялық меридиан жазықтықтары аралығындағы бұрыш, яғни дәл осы маңдағы жер беті нүктесі магниттік бұрылу деп аталады. Жердің магниттік меридианымен қатар геомагниттік меридиан ұғымы да жиі қолданылады. Ол жер бетінің қарастырылатын нүктесі арқылы өтетін жазықтық пен солтүстік және оңтүстік геомагнит полюстерін қосатын түзу сызықтың жер бетіндегі қиылысу сызығы болып табылады[2] .

1. 2 Диамагнетизм

Орбитабойымен ұқсас. Сондықтан, оған сыртқы күштің әсеріне -сипатының ерекшеліктері тән болуға тиісті, атап айтқанда, белгілі бір болуы тиіс. Егер атом сыртқы В магнит өрісінде тұрса, прецессияүшін қажетті шарты іске асады. Бұл жағдайда орбитаға айналдырушы момент М=[р _m В] әсер етеді, ол электронды орбитальды магнит моментін өріс бағытымен орналастыруға тырысады (бұл жағдайдамеханикалық моментL өріске қарсы орналасады) . М моментінің әсерінен L және р _m векторлары, В магнит бағытын , оның жылдамдығын оңай табуға болады. L векторы dt уақыт ішінде dL өсімше алады, яғни dL=Mdt. dL векторы да, М векторы сияқты, В мен L арқылы жүргізілген жазықтыққа перпендикуляр әрі модулы бойынша мынаған тең: dL=p _m Bsinadt, мұндағы а - р _m мен В арасындағы бұрыш.

1. 3 Ферромагнетизм

Ферромагнетизм - заттардың магнит өрісінде жаңадан магниттелу және магнит өрісі жоғалғаннан кейін де осы қасиетінің жұрнағын сақтап қалу қабілеті.

Ферромагниттерге негізінен темір тобына жататын элементтер (Fe, Со, Ni) және бұлардың көптеген қосылыстары мен қоспалары жатады; табиғи минералдар ішіндегі байырғы ферромагниттер - магнетит, титаномагнетит, маггемит, пирротин, гематит, ильменит және т. б. Магнетиктердің ерекше түрі (класы) сыртқы магнит өрісі жоқ кездің өзінде магниттелуге бейім заттар құрады екен. Өздерінің анағұрлым көп байқалған өкілі - темірге байланысты - олар ферромагниттер деп аталды. Олардың қатарына темір, никель, кобальт, гадолиний, олардың қортпалары мен қоспалары, сондай-ақ ферромагнитті емес элементтері бар қортпалары мен марганец пен хромның кейбір қоспалары жатады (мысалы, MnAlCu, СгТе және т. б. ) . Соңғы кезде ферриттер деп аталатын ферромагниттік жартылай өткізгіштер үлкен роль атқарып келеді. Осы заттардың бәріне тән ферромагнетизм тек кристалды күйде ғана байқалады. Ферромагниттер күшті магннттелетін заттар болып саналады - олардың магниттелуі нашар магннттелетін заттардың категориясына жататын диа- және парамагнетиктердің магниттелуінен көптеген (10 ¹⁰ -ға дейін) сан есе артық.

1. 4 Парамагнетизм

Парамагнетизм - егер сыртқымагнитөрісі болмағанда, сыртқымагнитөрісінде ие болмаса, заттың осы өрістің бағытымен сәйкес .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.