русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Класифікація магнетиків


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1142.


5.1. Магнітний момент атома, класифікація магнетиків

Природа молекулярних струмів стала зрозуміла після того, як Резерфорд дослідно встановив, що атоми всіх речовин складаються з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. Рух електронів підпорядковується квантовім законам і таке поняття як траєкторія для електронів не застосовується. Але для пояснення деяких явищ, таких як намагнічування магнетиків, можна використати одну з моделей атома, наприклад Борівську, згідно якої електрони в атомах рухаються по стаціонарним круговим орбітам.

За значенням величини магнітної проникності всі магнетики поділяють на:

- діамагнетики ( <1);

- парамагнетики ( >1);

- феромагнетики ( >>1).

5.2. Діамагнетики

У більшості атомів діамагнетиків немає власних магнітних моментів і його магнітний момент індукується зовнішнім полем, подібно до того, як виникає електричний момент у неполярних діелектриках.

Якщо врахувати, що наведений магнітний момент пропорційний зовнішньому полю індукцією В0, можна записати

.

В даному випадку магнітна проникність <1.

Розглянемо на прикладі Борівської моделі природу діамагнетизму. Нехай електрон рухається з деякою швидкістю V по орбіті радіуса R.

Через площину, яка розташована в будь-якому місці на шляху електрона за одиницю часу переноситься заряд , де е – заряд електрона, – число обертів за одиницю часу.

Рис. 5.1

Електрон утворює коловий струм I, направлений протилежно напрямку руху електрона (оскільки заряд електрона негативний) і даний струм чисельно дорівнює:

I= .

Магнітний момент струму, який створює електрон – pm:

Величина дасть нам швидкість V. Тоді

. (5.1)

Момент, обумовлений рухом електрона по орбіті називається орбітальним магнітним моментом електрона.

Напрямок вектора pm утворює з напрямом вектора намагнічування J правогвинтову систему (правило свердлика).

Електрон, що рухається по коловій орбіті має момент імпульсу М:

. (5.2)

Вектор М називається орбітальним механічним моментом електрона і утворює з напрямом руху електрона правогвинтову систему. Відношення магнітного моменту елементарної частинки до її механічного моменту називається магнітомеханічним, або гіромагнітним відношенням.

Для електрона гіромагнітне відношення

. (5.3)

Знак „мінус” вказує на те, що напрямок руху магнітного pm і орбітального М моментів різний. В результаті руху навколо ядра електрон стає подібним до дзиґи і дане явище лежить в основі магнітомеханічних явищ. Намагнічування магнетиків приводить до його обертання і навпаки – обертання магнетика викликає його намагнічування.

Діамагнітний ефект не залежить від температури, оскільки тепловий рух атомів не порушує орієнтації індукованих струмів всередині атомів. Діамагнітний ефект властивий будь-якій речовині.

До діамагнетиків відносяться: вода, деякі метали (золото, ртуть, мідь), інертні гази.


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Умови на межі двох магнетиків | Парамагнетики


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн