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


Феромагнетики


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1212.


Феромагнетизм – граничний випадок парамагнетизму. В системі, що складається з багатьох атомів або молекул, магнітні моменти яких зумовлені спінами електронів, діють якісь сили, які прагнуть однозначно орієнтувати спіни двох сусідніх атомів або молекул, тому в деяких речовинах виникають області, що мають внаслідок додавання спінів електронів значні магнітні моменти. Ці області називаються доменами – спіни, що об’єдналися. Кожен домен має магнітний момент, який дорівнює сумі спінів електронів. Якщо магнітного поля немає, то розподіл доменів має випадковий характер і сума магнітних моментів феромагнетика чисельно дорівнює нулю, як і у парамагнетиків.

В дослідах А. Ейнштейна і В. де Гааза було показано, що намагнічування феромагнетика обумовлено орієнтацією спінів електронів. Розглянемо схему одного з цих дослідів (рис. 5.2). Легкий феромагнітний стержень підвішений на кварцовій нитці. Цей феромагнітний стержень розміщений всередині соленоїда. Коли через соленоїд пропускали змінний електричний струм, стержень повертався то в одну, то в іншу сторону, залежно від напрямку струму. Поворот фіксується на шкалі за відхиленням променя, що відбивається дзеркалом.

Поворот стержня пояснюється тим, що електрон має не лише власний магнітний момент, а і механічний момент.

Якщо крізь соленоїд пропускати струм І, то внаслідок дії зовнішнього магнітного поля, магнітні моменти будуть розміщуватись впорядковано, що призводить до впорядкованого направлення моментів імпульсів.

Обчислення, які були проведені на підставі досліду, показали, що відношення магнітних моментів до механічного моменту відповідає не орбітальному руху електронів, а спіну електрона.

У феромагнетиків магнітна проникність залежить від зовнішнього магнітного поля і тому є певна залежність між магнітною індукцією і напруженістю магнітного поля.

Усі магнетики можна поділити на слабо магнетики (діа-, пара-) та сильно магнетики (феромагнетики).Залежність намагніченості від напруженості поля показана на рис. 5.3.

Тоді можна сказати, що феромагнетики – це тверді речовини, які володіють спонтанною намагніченістю.

Типові представники феромагнетиків: залізо, кобальт, нікель та сплави.

Основна крива намагніченості показує залежність намагніченості від напруженості, або залежність магнітної індукції від напруженості магнітного поля.

Рис. 5.2

При невеликих значеннях напруженості намагніченість досягає насичення і магнітна індукція визначається за формулою:

.


Відповідно, магнітна індукція зростає зі збільшенням напруженості магнітного поля.


Рис. 5 3 Рис.5.4

Після досягнення стану насичення, магнітна індукція продовжує зростати зі збільшенням Н за лінійним законом:

,

.

У зв’язку з тим, що залежність В від Н є нелінійною, для феромагнетиків не можна ввести магнітну проникність як величину, що характеризує магнітні властивості даного феромагнетика, але вважають, що

.

При цьому магнітна проникність є функцією напруженості.

Якщо зобразити графік залежності магнітної проникності від температури, то магнітна проникність буде спочатку збільшуватись до деякого значення , а потім почне спадати (рис. 5.5).

Для феромагнетиків може досягати великих значень (наприклад для заліза – 5000).

 

Рис. 5.5

Поняття магнітної проникності використовується лише для основної кривої намагнічування, оскільки залежність магнітної індукції від напруженості неоднозначна.


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Парамагнетики | Намагнічування і перемагнічування феромагнетиків. Точка Кюрі


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн