Hangi malzeme en yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptir? Bir maddenin manyetik geçirgenliği

Mutlak manyetik geçirgenlik – bu, tellerin bulunduğu ortamın etkisini dikkate alan bir orantı katsayısıdır.

Ortamın manyetik özellikleri hakkında bir fikir edinmek için, belirli bir ortamda akım bulunan bir telin etrafındaki manyetik alan, aynı telin etrafındaki ancak vakumda bulunan manyetik alanla karşılaştırıldı. Bazı durumlarda alanın boşluğa göre daha yoğun olduğu, diğerlerinde ise daha az olduğu bulundu.

Var:

v Daha güçlü bir MF'nin elde edildiği paramanyetik malzemeler ve ortamlar (sodyum, potasyum, alüminyum, platin, manganez, hava);

v Manyetik alanın daha zayıf olduğu diyamanyetik malzemeler ve ortamlar (gümüş, cıva, su, cam, bakır);

v En güçlü manyetik alanın oluşturulduğu ferromanyetik malzemeler (demir, nikel, kobalt, dökme demir ve bunların alaşımları).

Mutlak manyetik geçirgenlik farklı maddeler farklı boyutları vardır.

Manyetik sabit – Bu, vakumun mutlak manyetik geçirgenliğidir.

Ortamın bağıl manyetik geçirgenliği- bir maddenin mutlak manyetik geçirgenliğinin manyetik sabitten kaç kat daha fazla veya daha az olduğunu gösteren boyutsuz bir miktar:

Diyamanyetik maddeler için - , paramanyetik maddeler için - (diyamanyetik ve paramanyetik cisimlerin teknik hesaplamaları için birliğe eşit alınır), ferromanyetik malzemeler için - .

MP gerilimi N MF uyarım koşullarını karakterize eder. Gerginlikler homojen ortam alanın oluşturulduğu maddenin manyetik özelliklerine bağlı değildir, ancak akımın büyüklüğünün ve iletkenlerin şeklinin belirli bir noktadaki manyetik alanın yoğunluğu üzerindeki etkisini dikkate alır.

MP gerilimi – vektör miktarı. Vektör yönü N İçin izotropik ortam(her yönde aynı manyetik özelliklere sahip ortam) , yön ile örtüşüyor manyetik alan veya belirli bir noktadaki bir vektör.

Yaratılan manyetik alanın gücü çeşitli kaynaklar, Şekil 2'de gösterilmiştir. 13.

Manyetik akı toplam sayı Söz konusu yüzeyin tamamından geçen manyetik çizgiler. Manyetik akı F veya alan boyunca MI akışı S , dikey manyetik çizgiler manyetik indüksiyon ürününe eşit İÇİNDE Bu manyetik akı tarafından nüfuz edilen alan miktarına göre.


42)
Bir demir çekirdek bir bobine yerleştirildiğinde manyetik alan artar ve çekirdek mıknatıslanır. Bu etki Ampere tarafından keşfedildi. Ayrıca bir maddedeki manyetik alanın indüksiyonunun, alanın kendisinin indüksiyonundan daha büyük veya daha az olabileceğini de keşfetti. Bu tür maddelere mıknatıs adı verildi.

Manyetikler– bunlar harici bir manyetik alanın özelliklerini değiştirebilen maddelerdir.

Manyetik geçirgenlik madde şu oranla belirlenir:


B 0 dış manyetik alanın indüksiyonudur, B ise maddenin içindeki indüksiyondur.

B ve B 0 oranına bağlı olarak maddeler üç türe ayrılır:

1) Diamıknatıslar(M<1), к ним относятся kimyasal elementler: Cu, Ag, Au, Hg. Manyetik geçirgenlik m=1-(10 -5 - 10 -6) birden çok az farklılık gösterir.

Bu madde sınıfı Faraday tarafından keşfedildi. Bu maddeler manyetik alanın dışına “itilir”. Güçlü bir elektromıknatısın kutbunun yakınına diyamanyetik bir çubuk asarsanız, çubuk oradan itilecektir. Alanın ve mıknatısın indüksiyon çizgileri bu nedenle farklı yönlere yönlendirilir.

2) Paramıknatıslar m>1 manyetik geçirgenliğe sahiptir ve bu durumda aynı zamanda birliği biraz aşar: m=1+(10 -5 - 10 -6). Bu tip manyetik malzeme Na, Mg, K, Al kimyasal elementlerini içerir.

Paramanyetik malzemelerin manyetik geçirgenliği sıcaklığa bağlıdır ve sıcaklık arttıkça azalır. Mıknatıslanma alanı olmadan paramanyetik malzemeler kendi manyetik alanlarını yaratmazlar. Doğada kalıcı paramıknatıslar yoktur.

3) Ferromıknatıslar(m>>1): Fe, Co, Ni, Cd.

Bu maddeler mıknatıslanmadan mıknatıslanmış durumda olabilir. dış alan. Varoluş artık manyetizma biri önemli özellikler ferromıknatıslar. Isıtıldığında yüksek sıcaklık maddenin ferromanyetik özellikleri kaybolur. Bu özelliklerin kaybolduğu sıcaklığa denir. Curie sıcaklığı(örneğin demir için T Curie = 1043 K).

Curie noktasının altındaki sıcaklıklarda, bir ferromıknatıs alanlardan oluşur. Alanlar– bunlar kendiliğinden kendiliğinden mıknatıslanma alanlardır (Şekil 9.21). Etki alanı boyutu yaklaşık 10 -4 -10 -7 m'dir. Mıknatısların varlığı, maddede kendiliğinden mıknatıslanma bölgelerinin ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Bir demir mıknatıs, içindeki alanlar düzenli bir şekilde düzenlendiğinden (tek yön baskın olduğundan) manyetik özelliklerini uzun süre koruyabilir. Manyetik özellikler Mıknatısa sert bir şekilde vurulursa veya çok fazla ısıtılırsa kaybolurlar. Bu etkilerin bir sonucu olarak alanlar “düzensiz” hale gelir.

Şekil 9.21. Alanların şekli: a) manyetik alanın yokluğunda, b) harici bir manyetik alanın varlığında.

Etki alanları, manyetik malzemelerin mikro hacimlerindeki kapalı akımlar olarak temsil edilebilir. Alan, Şekil 9.21'de iyi bir şekilde gösterilmektedir; buradan, alandaki akımın kırık bir kapalı döngü boyunca hareket ettiği görülebilmektedir. Kapalı elektron akımları, elektron yörünge düzlemine dik bir manyetik alanın ortaya çıkmasına neden olur. Harici bir manyetik alanın yokluğunda, alanların manyetik alanı düzensiz bir şekilde yönlendirilir. Bu manyetik alan, harici bir manyetik alanın etkisi altında yön değiştirir. Mıknatıslar, daha önce belirtildiği gibi, alanın manyetik alanının harici bir manyetik alanın etkisine nasıl tepki verdiğine bağlı olarak gruplara ayrılır. Diyamanyetik malzemelerde manyetik alan Daha tarafa yönlendirilmiş alanlar, zıt eylem dış manyetik alanve paramanyetik malzemelerde, tam tersine, dış manyetik alanın etkisi yönünde. Bununla birlikte, manyetik alanları yönlendirilen alanların sayısı zıt taraflar, çok küçük bir miktarda farklılık gösterir. Bu nedenle, çap ve paramıknatıslardaki manyetik geçirgenlik m, birlikten 10 -5 - 10 -6 mertebesinde farklılık gösterir. Ferromıknatıslarda, dış alan yönünde manyetik alana sahip alanların sayısı, manyetik alanın zıt yönüne sahip alanların sayısından birçok kez daha fazladır.

Mıknatıslanma eğrisi. Histerezis döngüsü. Mıknatıslanma olgusu, bir madde üzerindeki harici bir manyetik alanın etkisi altında artık manyetizmanın varlığından kaynaklanmaktadır.

Manyetik histerezis dış manyetik alanın gücündeki değişikliklere göre bir ferromıknatıstaki manyetik indüksiyondaki değişikliklerdeki gecikme olgusudur.

Şekil 9.22, bir maddedeki manyetik alanın dış manyetik alan B=B(B 0)'ya bağımlılığını göstermektedir. Ayrıca, dış alan Ox ekseni boyunca, maddenin mıknatıslanması ise Oy ekseni boyunca çizilmiştir. Dış manyetik alanın artması, maddedeki manyetik alanın çizgi boyunca bir değere kadar artmasına neden olur. Dış manyetik alanın sıfıra indirilmesi, maddedeki manyetik alanın (noktada) azalmasına neden olur. İle) değerine doğuya(artık mıknatıslanma, değeri sıfırdan büyük). Bu etki numunenin mıknatıslanmasındaki gecikmenin bir sonucudur.

Maddenin tamamen manyetikliğinin giderilmesi için gerekli olan dış manyetik alanın indüksiyon değerine (Şekil 9.21'deki d noktası) denir. zorlayıcı kuvvet. Örnek mıknatıslanmanın sıfır değeri, dış manyetik alanın yönünün bir değere değiştirilmesiyle elde edilir. Dış manyetik alanı ters yönde arttırmaya devam edene kadar devam edin. maksimum değer, değerine getirin. Daha sonra manyetik alanın yönünü değiştirip tekrar değere yükseltiriz. Bu durumda maddemiz mıknatıslanmış halde kalır. Yalnızca manyetik alan indüksiyonunun büyüklüğü ters yön noktasındaki değerle karşılaştırılır. Manyetik indüksiyonun değerini aynı yönde arttırmaya devam ederek, maddenin tamamen manyetikliğini ortadan kaldırmayı başarıyoruz ve sonra kendimizi tekrar noktasında buluyoruz. Böylece elde ederiz kapalı fonksiyon, tam mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi döngüsünü açıklar. Bir numunenin manyetik alan indüksiyonunun, mıknatıslanmanın tamamen tersine çevrilmesi döngüsü sırasında harici manyetik alanın büyüklüğüne bu şekilde bağımlı olmasına denir. histerezis döngüsü. Histerezis döngüsünün şekli herhangi bir ferromanyetik maddenin temel özelliklerinden biridir. Ancak bu şekilde asıl noktaya varmak mümkün değildir.

Günümüzde güçlü manyetik alanlar elde etmek oldukça kolaydır. Büyük miktar kurulumlar ve cihazlar çalışır kalıcı mıknatıslar. Oda sıcaklığında 1-2 T radyasyon seviyesine ulaşırlar. Fizikçiler, küçük hacimlerde, bu amaçla özel alaşımlar kullanarak 4 Tesla'ya kadar sabit manyetik alanlar elde etmeyi öğrendiler. Şu tarihte: düşük sıcaklıklar Sıvı helyumun sıcaklığına göre 10 Tesla'nın üzerinde manyetik alanlar elde edilir.


43) Hukuk elektromanyetik indüksiyon(Faraday-Maxwell z.). Lenz'in kuralları

Faraday, deneylerinin sonuçlarını özetleyerek elektromanyetik indüksiyon yasasını formüle etti. Kapalı bir iletken devrede manyetik akıdaki herhangi bir değişiklikle, indüklenen akım. Sonuç olarak, devrede ortaya çıkıyor indüklenen emk.

İndüklenen emk, manyetik akının zaman içindeki değişim hızıyla doğru orantılıdır.. Matematiksel gösterim Bu yasa Maxwell tarafından formüle edildi ve bu nedenle Faraday-Maxwell yasası (elektromanyetik indüksiyon yasası) olarak adlandırıldı.

Manyetik geçirgenlik denir . Mutlak manyetikgeçirgenlikçevre B'nin H'ye oranıdır. Uluslararası sistem birim metre başına 1 Henry adı verilen birimlerle ölçülür.

Sayısal değer değerinin vakumun manyetik geçirgenlik değerine oranıyla ifade edilir ve µ ile gösterilir. Bu değer denir bağıl manyetikgeçirgenlik(veya sadece ortamın manyetik geçirgenliği). Göreceli bir büyüklük olduğundan ölçü birimi yoktur.

Sonuç olarak, bağıl manyetik geçirgenlik µ, belirli bir ortamın alan indüksiyonunun, vakumlu manyetik alanın indüksiyonundan kaç kat daha az (veya daha büyük) olduğunu gösteren bir değerdir.

Bir madde dış manyetik alana maruz kaldığında mıknatıslanır. Bu nasıl oluyor? Ampere'nin hipotezine göre, elektronların yörüngelerindeki hareketi ve kendi varlığından kaynaklanan mikroskobik elektrik akımları her maddede sürekli olarak dolaşır. Normal koşullar altında bu hareket düzensizdir ve alanlar birbirini "söndürür" (telafi eder). . Bir cisim dış bir alana yerleştirildiğinde, akımlar düzenlenir ve cisim mıknatıslanır (yani kendi alanına sahip olur).

Tüm maddelerin manyetik geçirgenliği farklıdır. Maddeler büyüklüklerine göre üçe ayrılır büyük gruplar.

sen diyamanyetik malzemeler manyetik geçirgenlik değeri µ birden biraz daha azdır. Örneğin bizmutun µ = 0,9998'i vardır. Diamıknatıslar arasında çinko, kurşun, kuvars, bakır, cam, hidrojen, benzen ve su bulunur.

Manyetik geçirgenlik paramanyetik birden biraz daha fazladır (alüminyum için µ = 1,000023). Paramanyetik malzemelerin örnekleri nikel, oksijen, tungsten, sert kauçuk, platin, nitrojen ve havadır.

Son olarak, üçüncü grup, manyetik geçirgenliği önemli ölçüde (birkaç büyüklük sırası) birliği aşan bir dizi maddeyi (çoğunlukla metaller ve alaşımlar) içerir. Bu maddeler ferromıknatıslar. Bu esas olarak nikel, demir, kobalt ve bunların alaşımlarını içerir. Çelik için µ = 8∙10^3, nikel-demir alaşımı için µ=2,5∙10^5. Ferromıknatısları diğer maddelerden ayıran özellikler vardır. İlk olarak, artık manyetizmaları var. İkincisi, manyetik geçirgenlikleri dış alan indüksiyonunun büyüklüğüne bağlıdır. Üçüncüsü, her biri için belirli bir sıcaklık eşiği vardır. Curie noktası ferromanyetik özelliklerini kaybederek paramanyetik hale gelir. Nikel için Curie noktası 360°C, demir için -770°C'dir.

Ferromıknatısların özellikleri yalnızca manyetik geçirgenlikle değil aynı zamanda I değeriyle de belirlenir. mıknatıslanma bu maddeden. Karmaşık doğrusal olmayan fonksiyon manyetik indüksiyon, mıknatıslanmadaki artış adı verilen bir çizgiyle tanımlanır. mıknatıslanma eğrisi. Bu durumda, belirli bir noktaya ulaşıldığında mıknatıslanmanın büyümesi fiilen durur ( manyetik doygunluk). Bir ferromıknatısın mıknatıslanma değerinin, dış alan indüksiyonunun artan değerinden gecikmesine denir. manyetik histerezis . Bir bağımlılık var manyetik özellikler ferromıknatıs yalnızca kendi durumunda değil şimdiki an, ama aynı zamanda önceki mıknatıslanmasında da. Grafik gösterimi bu bağımlılığın eğrisi denir histerezis döngüsü.

Özellikleri nedeniyle ferromıknatıslar teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Jeneratörlerin ve elektrik motorlarının rotorlarında, transformatör çekirdeklerinin imalatında ve elektronik bilgisayar parçalarının üretiminde kullanılırlar. Ferromıknatıslar kayıt cihazlarında, telefonlarda, manyetik bantlarda ve diğer ortamlarda kullanılır.

Manyetik geçirgenlik- manyetik indüksiyon arasındaki ilişkiyi karakterize eden fiziksel miktar, katsayı (ortamın özelliklerine bağlı olarak) B (\displaystyle (B)) ve manyetik alan kuvveti H (\ displaystyle (H)) maddede. İçin farklı ortamlar bu katsayı farklıdır, bu nedenle belirli bir ortamın manyetik geçirgenliğinden (bileşimi, durumu, sıcaklığı vb. anlamına gelir) bahsederler.

İlk olarak Werner Siemens'in 1881 tarihli “Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus” (“Elektromanyetizma Teorisine Katkı”) adlı çalışmasında bulunmuştur.

Genellikle belirtilir Yunan mektubu μ (\displaystyle \mu ). Bir skaler (izotropik maddeler için) veya tensör (anizotropik maddeler için) olabilir.

Genel olarak manyetik indüksiyon ve manyetik geçirgenlik yoluyla manyetik alan kuvveti arasındaki ilişki şu şekilde tanıtılmaktadır:

B → = μ H → , (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H)))

Ve μ (\displaystyle \mu ) V genel durum burada bileşen gösteriminde şuna karşılık gelen bir tensör olarak anlaşılmalıdır:

B ben = μ ben j H j (\displaystyle \B_(i)=\mu _(ij)H_(j))

İzotropik maddeler için oran:

B → = μ H → (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H)))

bir vektörün bir skalerle çarpılması anlamında anlaşılabilir (manyetik geçirgenlik bu durumda bir skalere indirgenir).

Çoğu zaman atama μ (\displaystyle \mu ) buradakinden farklı olarak, yani bağıl manyetik geçirgenlik için kullanılır (bu durumda μ (\displaystyle \mu ) GHS'dekiyle örtüşmektedir).

SI'daki mutlak manyetik geçirgenliğin boyutu, manyetik sabitin boyutuyla aynıdır, yani Gn / veya / 2.

SI'daki bağıl manyetik geçirgenlik, manyetik duyarlılık χ ile şu ilişkiyle ilişkilidir:

μ r = 1 + χ , (\displaystyle \mu _(r)=1+\chi ,)

Ansiklopedik YouTube

  • 1 / 5

    Maddelerin büyük çoğunluğu diamıknatıslar sınıfına ( μ ⪅ 1 (\displaystyle \mu \lessapprox 1)) veya paramıknatıslar sınıfına ( μ ⪆ 1 (\displaystyle \mu \gtraprox 1)). Ancak demir gibi bazı maddeler (ferromıknatıslar) daha belirgin manyetik özelliklere sahiptir.

    Ferromıknatıslarda, histerezis nedeniyle, manyetik geçirgenlik kavramı tam olarak geçerli değildir. Bununla birlikte, mıknatıslama alanındaki belirli bir değişiklik aralığında (böylece artık mıknatıslanma ihmal edilebilir, ancak doyumdan önce), bu bağımlılığı daha iyi veya daha kötü bir yaklaşımla doğrusal olarak (ve yumuşak manyetik için) sunmak hala mümkündür. malzemelerde alt sınır pratikte çok önemli olmayabilir) ve bu anlamda manyetik geçirgenlik değeri de ölçülebilir.

    Bazı madde ve malzemelerin manyetik geçirgenliği

    Bazı maddelerin manyetik duyarlılığı

    Bazı malzemelerin manyetik duyarlılığı ve manyetik geçirgenliği

    Orta Duyarlılık χ m
    (hacim, SI)
    Geçirgenlik μ [H/m] Bağıl geçirgenlik μ/μ 0 Manyetik alan Maksimum frekans
    Metglas (İngilizce) Metglas) 1,25 1 000 000 0,5 T'de 100 kHz
    Nanoperm Nanoperm) 10 × 10 -2 80 000 0,5 T'de 10 kHz
    Mu metal 2,5 × 10 -2 20 000 0,002 T'de
    Mu metal 50 000
    Kalıcı alaşım 1,0 × 10 -2 70 000 0,002 T'de
    Elektrikli çelik 5,0 × 10 -3 4000 0,002 T'de
    Ferrit (nikel-çinko) 2,0 × 10 -5 - 8,0 × 10 -4 16-640 100 kHz ~ 1 MHz [ ]
    Ferrit (manganez-çinko) >8,0 × 10 -4 640 (veya daha fazla) 100 kHz ~ 1 MHz
    Çelik 8,75×10 -4 100 0,002 T'de
    Nikel 1,25×10 -4 100 - 600 0,002 T'de
    Neodim mıknatıs 1.05 1,2-1,4 T'ye kadar
    Platin 1,2569701 × 10 -6 1,000265
    Alüminyum 2,22×10 -5 1,2566650 × 10 -6 1,000022
    Ağaç 1,00000043
    Hava 1,00000037
    Beton 1
    Vakum 0 1,2566371 × 10 -6 (μ 0) 1
    Hidrojen -2,2 × 10 -9 1,2566371 × 10 -6 1,0000000
    Teflon 1,2567 × 10 -6 1,0000
    Safir -2,1 × 10 -7 1,2566368 × 10 -6 0,99999976
    Bakır -6,4 × 10 -6
    veya -9,2 × 10 -6
    1,2566290 × 10 -6 0,999994

    Yukarıda açıklanan deneylerde demir çekirdek yerine diğer malzemelerden çekirdekler alırsak, manyetik akıda bir değişiklik de tespit edilebilir. En dikkat çekici etkinin, manyetik özellikleri bakımından demire benzer malzemelerin (nikel, kobalt ve bazı manyetik alaşımlar) üretilmesini beklemek son derece doğaldır. Gerçekten de, bu malzemelerden yapılmış bir çekirdek bobine yerleştirildiğinde, manyetik akıdaki artışın oldukça önemli olduğu ortaya çıkıyor. Yani manyetik geçirgenliklerinin yüksek olduğunu söyleyebiliriz; örneğin nikel için 50, kobalt için 100 değerine ulaşabilmektedir. Bütün bu malzemeler büyük değerler bir grup ferromanyetik malzeme halinde birleştirildi.

    Bununla birlikte, diğer tüm "manyetik olmayan" malzemelerin de manyetik akı üzerinde bir miktar etkisi vardır, ancak bu etki ferromanyetik malzemelerinkinden çok daha azdır. Çok dikkatli ölçümler yardımıyla bu değişiklik tespit edilebilir ve manyetik geçirgenlik belirlenebilir. çeşitli malzemeler. Ancak yukarıda anlatılan deneyde, boşluğu demirle doldurulmuş bir bobindeki manyetik akıyı, içinde hava bulunan bir bobindeki manyetik akı ile karşılaştırdığımızı unutmamak gerekir. Demir, nikel, kobalt gibi manyetikliği yüksek malzemelerden bahsettiğimiz sürece bunun bir önemi yoktu, çünkü havanın varlığının manyetik akı üzerinde çok az etkisi vardır. Ancak diğer maddelerin, özellikle de havanın manyetik özelliklerini incelerken, elbette içinde hava (vakum) bulunmayan bir bobinle karşılaştırma yapmalıyız. Bu nedenle, manyetik geçirgenlik için, incelenen maddedeki ve vakumdaki manyetik akıların oranını alıyoruz. Başka bir deyişle, vakumun manyetik geçirgenliğini bir olarak alıyoruz (eğer , o zaman ).

    Ölçümler, çoğu durumda bu farkın çok küçük olmasına rağmen, tüm maddelerin manyetik geçirgenliğinin birden farklı olduğunu göstermektedir. Ancak özellikle dikkat çekici olan şey, bazı maddeler için manyetik geçirgenliğin birden büyük olması, diğerleri için ise birden az olmasıdır; yani bobinin bazı maddelerle doldurulması manyetik akıyı arttırır ve bobinin diğer maddelerle doldurulması manyetik akıyı azaltır. bu akış. Bu maddelerin ilkine paramanyetik () ve ikincisine diyamanyetik () adı verilir. Tablonun gösterdiği gibi. Şekil 7'de gösterildiği gibi, hem paramanyetik hem de diyamanyetik maddeler için geçirgenlik açısından birlikten fark küçüktür.

    Paramanyetik ve diyamanyetik cisimler için manyetik geçirgenliğin, harici bir mıknatıslayıcı alanın manyetik indüksiyonuna bağlı olmadığı, yani temsil ettiği özellikle vurgulanmalıdır. sabit değer bu maddeyi karakterize ediyor. § 149'da göreceğimiz gibi demir ve benzeri (ferromanyetik) cisimler için durum böyle değildir.

    Tablo 7. Bazı paramanyetik ve diyamanyetik maddeler için manyetik geçirgenlik

    Paramanyetik maddeler

    Diyamanyetik maddeler

    Azot (gaz halinde)

    Hidrojen (gaz halinde)

    Hava (gaz halinde)

    Oksijen (gaz halinde)

    Oksijen (sıvı)

    Alüminyum

    Tungsten

    Paramanyetik ve diyamanyetik maddelerin manyetik akı üzerindeki etkisi, ferromanyetik maddelerin etkisinin yanı sıra şu şekilde açıklanmaktadır: manyetik akı Bobin sarımındaki akımın yarattığı akım, temel amper akımlardan çıkan bir akı ile birleştirilir. Paramanyetik maddeler bobinin manyetik akısını arttırır. Bobin paramanyetik bir madde ile doldurulduğunda akıdaki bu artış, paramanyetik maddelerde, harici bir manyetik alanın etkisi altında temel akımların, yönleri sargı akımının yönüyle çakışacak şekilde yönlendirildiğini gösterir (Şekil 276). Küçük fark birlikten yalnızca paramanyetik maddeler söz konusu olduğunda bu ek manyetik akının çok küçük olduğunu, yani paramanyetik maddelerin çok zayıf bir şekilde mıknatıslandığını gösterir.

    Bobini diyamanyetik bir maddeyle doldururken manyetik akıdaki bir azalma, bu durumda temel amper akımlardan gelen manyetik akının, bobinin manyetik akısının tersine yönlendirildiği, yani diyamanyetik maddelerde harici bir etki altında olduğu anlamına gelir. manyetik alan, sargı akımlarının tersi yönünde temel akımlar ortaya çıkar (Şekil 277). Bu durumda birlikten sapmaların küçüklüğü aynı zamanda bu temel akımların ilave akışının da küçük olduğunu gösterir.

    Pirinç. 277. Bobinin içindeki diyamanyetik maddeler solenoidin manyetik alanını zayıflatır. İçlerindeki temel akımlar solenoiddeki akımın tersi yönde yönlendirilir

    Manyetikler

    Manyetik alandaki tüm maddeler mıknatıslanır (içlerinde bir iç manyetik alan belirir). Büyüklüğüne ve yönüne bağlı olarak iç alan maddeler ikiye ayrılır:

    1) diyamanyetik malzemeler,

    2) paramanyetik malzemeler,

    3) ferromıknatıslar.

    Bir maddenin mıknatıslanması manyetik geçirgenlik ile karakterize edilir.

    Maddede manyetik indüksiyon,

    Vakumda manyetik indüksiyon.

    Herhangi bir atom manyetik bir moment ile karakterize edilebilir .

    Devredeki akım gücü, devrenin alanı, devre yüzeyine normal vektör.

    Bir atomun mikro akımı, negatif elektronların yörüngede ve çevresinde hareketi ile yaratılır. kendi ekseni pozitif çekirdeğin kendi ekseni etrafında dönmesinin yanı sıra.

    1. Diamıknatıslar.

    Atomlarda dış alan olmadığında diyamanyetik malzemeler elektronların ve çekirdeklerin akımları dengelenir. Bir atomun toplam mikro akımı ve manyetik momenti sıfıra eşittir.

    Harici bir manyetik alanda, atomlarda sıfırdan farklı temel akımlar indüklenir (indüklenir). Atomların manyetik momentleri ters yönde yönlendirilir.

    Dış alanın karşısına yönlendirilen ve onu zayıflatan kendine ait küçük bir alan yaratılır.

    Diyamanyetik malzemelerde.

    Çünkü< , то для диамагнетиков 1.

    2. Paramıknatıslar

    İÇİNDE paramıknatıslar Atomların mikro akımları ve bunların manyetik anlar sıfıra eşit değildir.

    Harici bir alan olmadığında bu mikro akımlar kaotik bir şekilde konumlandırılır.

    Harici bir manyetik alanda, paramanyetik atomların mikro akımları alan boyunca yönlendirilerek onu güçlendirir.

    Paramanyetik bir malzemede manyetik indüksiyon = + biraz aşar.

    Paramıknatıslar için 1. Dia ve paramıknatıslar için 1 olduğunu varsayabiliriz.

    Tablo 1. Para ve diyamanyetik malzemelerin manyetik geçirgenliği.

    Paramanyetik malzemelerin mıknatıslanması sıcaklığa bağlıdır, çünkü Atomların termal hareketi, mikro akımların düzenli düzenlenmesini engeller.

    Doğadaki maddelerin çoğu paramanyetiktir.

    Dia- ve paramıknatıslardaki içsel manyetik alan önemsizdir ve madde dış alandan uzaklaştırılırsa yok edilir (atomlar orijinal durumlarına döner, madde manyetikliği giderilir).

    3. Ferromıknatıslar

    Manyetik geçirgenlik ferromıknatıslar yüzbinlere ulaşır ve mıknatıslanma alanının büyüklüğüne bağlıdır ( son derece manyetik maddeler).

    Ferromıknatıslar: demir, çelik, nikel, kobalt, bunların alaşımları ve bileşikleri.

    Ferromıknatıslarda, tüm atomik mikro akımların aynı şekilde yönlendirildiği kendiliğinden mıknatıslanma bölgeleri (“alanlar”) vardır. Alan boyutu 0,1 mm'ye ulaşır.

    Harici bir alanın yokluğunda, bireysel alanların manyetik momentleri rastgele yönlendirilir ve telafi edilir. Dış alanda, mikro akımların dış alanı güçlendirdiği alanlar, komşularının zararına olacak şekilde boyutlarını artırır. Ferromıknatıslarda ortaya çıkan manyetik alan = +, para ve diyamanyetik malzemelerle karşılaştırıldığında çok daha güçlüdür.

    Milyarlarca atom içeren alanlar eylemsizliğe sahiptir ve orijinal düzensiz durumlarına hızla geri dönmezler. Bu nedenle bir ferromıknatıs dış alandan çıkarılırsa kendi alanı uzun süre kalır.

    Mıknatıs, uzun süreli depolama sırasında mıknatıslığını kaybeder (zamanla alanlar kaotik bir duruma döner).

    Manyetikliği gidermenin başka bir yöntemi ısıtmadır. Her bir ferromıknatıs için, alanlardaki atomlar arasındaki bağların yok edildiği bir sıcaklık (“Curie noktası” olarak adlandırılır) vardır. Bu durumda ferromıknatıs paramıknatısa dönüşür ve demanyetizasyon meydana gelir. Örneğin demirin Curie noktası 770°C'dir.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın!