Бағдарламасы 2013 ж №1 басылым 5В072400 «Технологиялық машиналар және жабдықтар» мамандықтары үшін

жүктеу 41,41 Mb.

бет	372/385
Дата	04.12.2017
өлшемі	41,41 Mb.
	#3067
түрі	Бағдарламасы

1 ... 368 369 370 371 372 373 374 375 ... 385

3.3.23 Электромагниттік өріс. Құйынды электр өрісі

3.3.22 Ферромагнетизмнің табиғаты

Ферромагнетизм теориясын Вейсс жасады. Бұл теорияны кванттық механика тұрғысынан әрі қарай дамытқан Я.Н.Френкель және В.Гейзенберг болды.

Вейсс бойынша, ферромагнетиктер Кюри нүктесінен төменгі температурада өздігінен (өріс жоқ кезде де) магниттеледі. Оның себебі ферромагнетиктерде өздігінен магниттелген кішкене аймақтар - домендер болады. Сыртқы өріс болмаған кезде жеке домендердің магниттік моменттері ретсіз орналасады да бірін – бірі компенсациялайды, ферромагнетиктің қорытқы магниттік моменті нөлге тең болады. Сондықтан магнит өрісімен әсер еткенде өріс жаңағы тұтас аймақтардың магниттік моменттерін бағдарлайды, Н артқанда

магниттелу мен

магнит индукциясы да артады. Бұл ферромагнетиктердің магниттік өтімділігі

әлсіз өрістерде кенет артып максимумға жететіндігін көрсетеді. (3.3.22.1 – сурет).

3.3.22.1 – сурет. Ферромагнетиктің әлсіз өрістердегі магнит өтімділігі

Эксперименттер В магнит индукциясының сыртқы өрістің Н кернеулігіне байланыстылығы секірмелі түрде болатындығын көрсетеді. (3.3.22.2 - сурет). Бұл жағдай ферромагнетик ішіндегі домендердің өріс бойынша секірмелі бұрылатындығын көрсетеді. Сыртқы магнит өрісі нөлге дейін кемігенде домендердің магниттік моменттерін ретсіздендіруге шамасы келмейтіндігіне көз жеткізеді..

Сондықтан магниттік гистерезис құбылысы болады. Ферромагнетикті магнитсіздендіру кезінде коэрцитивтік күш қажет.

3.3.22.2 – сурет. Мангнит индукциясының сыртқы

өріске байланыстылығы
Кюри нүктесінен жоғары температурада домендік структура бұзылады. Сондықтан Кюри нүктесінен жоғары температурада ферромагнетик парамагнетикке айналады.

Ферромагнетиктерде домендердің болуы тәжірибелермен дәлелденген. Домендердің сызықтық мөлшері 10^-4 10^-2 см.

Қазіргі уақытта ферромагнетиктердің магниттік қасиеттері электрондардың спиндік магниттік моменттері арқылы анықталатындығы тағайындалды. Ферромагниттік қасиеттер тек кристаллды заттарда ғана болатындығы анықталды. Өйткені олардың атомдарында спиндері компенсацияланбаған электрондық қабықшалар болады. Мұндай кристалдарда электрондардың спиндік магниттік моменттерін бір-біріне параллель етіп орналастырушы күштер пайда болуы мүмкін. Осы күштер спонтандық магниттелу аймақтарын тудырады. Бұларды ауыстырғыш күштер деп атайды. Монокристалдарда магниттік қасиеттердің анизотроптылығы байқалады. Тәжірибелер кристалдардың бағыт бойынша магниттелу қасиетін анықтады: кернеуліктің бір мәнінде бір бағытта магниттелу өте үлкен болса (жеңіл магниттелу бағыты), екінші бағыттарында аз болады (қиын магниттелу бағыты).

Кейбір жағдайларда ауыстырғыш күштер электрондардың спиндік магниттік моменттерін антипараллель етіп бағдарлайды. Мұндай денелер антиферромагнетиктер делінеді. Антиферромагнетиктерге марганец қоспалары (MnO, MnF₂), темір қоспалары (FeO, FeCl₂…) жатады. Бұларда да антиферромагниттік Кюри нүктесі (Неел нүктесі) болады, бұл кезде спиндердің антипараллель бағдары жоғалады да парамагнетикке айналады.

Соңғы уақыттарда жартылай өткізгіштік ферромагниттер – ферриттер радиотехникада, есептегіш техникада пайдаланылып жүр. Олар металдардан өзінің ферромагнетиктік қасиеттерімен және үлкен электрлік кедергілерімен ерекшеленеді.
3.3.23 Электромагниттік өріс. Құйынды электр өрісі
Максвелл бойынша, кез келген айнымалы магнит өрісі өз айналасында индукциялық тоқты тудыруы электр өрісінің пайда болуына әкеледі. Осы электр өрісінің циркуляциясы

(3.3.23.1)

болады.

екендігін ескеріп

(3.3.23.2)

деп жазуға болады.

Сонымен өткізгіште тоқ тудыратын (зарядтарды қозғалысқа келтіретін) электр өрісі. Ал бұл өрісіті тудыратын айнымалы магнит өрісі. Магнит өрісі өзгергенде пайда болатын электр өрісі электростатикалық өрістен мүлде өзгеше. Электростатистикалық өрісте кернеулік сызықтары зарядтардан басталып зарядтардан аяқталады. Магнит өрісінің өзгеруінен туатын электр өрісі магнит өрісі сияқты құйынды болады.

Құйынды электр өрісінің магнит өрісі сияқты оң зарядты орын ауыстыру жұмысы қозғалмайтын өткізгіштегі индукция э.қ.к – і болып табылады.

жүктеу 41,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 368 369 370 371 372 373 374 375 ... 385