06 Wlasnosci magnetyczne substancji
advertisement
Temat: Właściwości magnetyczne substancji. 1. Źródłami pola magnetycznego są: - magnesy trwałe, - poruszające się naładowane cząstki. 2. Źródłem pola magnetycznego wewnątrz magnesu mogą być: - poruszające się ładunki wewnątrz magnesu, - elementarne dipole powstałe w wyniku podziału magnesu na małe cząstki 3. Podział ciał ze względu na ich właściwości magnetyczne: a) Diamagnetykami nazywamy ciała, które w przypadku braku zewnętrznego pola magnetycznego nie wykazują żadnych własności magnetycznych (moment magnetyczny jest równy zero). Do takich ciał należą: gazy obojętne, większość związków organicznych, wiele metali (bizmut, cynk, miedź, rtęć, srebro, złoto i in.), woda, szkło, marmur. Po umieszczeniu substancji diamagnetycznej w polu magnetycznym, jej atomy uzyskują indukowane momenty magnetyczne skierowane przeciwnie do wektora indukcji pola zewnętrznego. 3. Podział ciał ze względu na ich właściwości magnetyczne: b) Paramagnetyki – atomy mają własne momenty magnetyczne. Umieszczenie go w zewnętrznym polu magnetycznym, powoduje uporządkowanie momentów magnetycznych atomów wzdłuż linii tego pola. Następuje zjawisko magnesowania się makroskopowego ciała w zewnętrznym polu magnetycznym w kierunku zgodnym z kierunkiem pola zewnętrznego. Pokaz 3. Podział ciał ze względu na ich właściwości magnetyczne: c) Ferromagnetyk – w fizyce ciało, które wykazuje własności ferromagnetyczne. Znajdują się w nim obszary stałego namagnesowania (tzw. domeny magnetyczne), wytwarzające wokół siebie pole magnetyczne (jak małe magnesy). Do ferromagnetyków należą m.in. żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy oraz metale przejściowe z grupy żelaza i metale ziem rzadkich. Ferromagnetyki dzieli się umownie na: twarde – zachowują stan namagnesowania pomimo zmian zewnętrznego pola magnetycznego, miękkie – tracą zewnętrzne namagnesowanie po usunięciu pola magnetycznego zachowując jedynie namagnesowanie resztkowe znacznie mniejsze od maksymalnego, półtwarde – zachowują stan namagnesowania, ale jest on stosunkowo łatwy do usunięcia. Ferromagnetyki twarde stosuje się do wyrobu magnesów trwałych. Ferromagnetyki miękkie do budowy rdzeni magnetycznych silników elektrycznych, transformatorów itp. w celu kształtowania pola magnetycznego. Ferromagnetyki półtwarde używane są np. do zapisu danych cyfrowych na dyskach lub kartach magnetycznych. 4. Względna przenikalność magnetyczna danego materiału mr F B mr = = F0 B0 B0 – początkowa wartość indukcji pola magnetycznego wewnątrz zwojnicy. F0 – początkowa siła działająca na poziomą poprzeczkę. B – wartość indukcji pola magnetycznego wewnątrz zwojnicy po włożeniu rdzenia. F – siła działająca na poziomą poprzeczkę po włożeniu rdzenia. 4. Względna przenikalność magnetyczna danego materiału mr Przenikalność magnetyczna informuje nas, ile razy wzrosła lub zmalała wartość indukcji magnetycznej w zwojnicy po włożeniu rdzenia z danej substancji. a) ferromagnetyki: B>>B0; mr >>1 b) paramagnetyki: B ³B0; mr ³1 c) diamagnetyki: B <B0; mr <1 Przenikalność magnetyczna mr ma stałą wartość dla diamagnetyków i paramagnetyków charakterystyczną dla danego materiału niezależną od natężenia prądu, a w przypadku ferromagnetyków zależy od indukcji pola zewnętrznego, w którym się znajduje. Zad dom Podaj trzy przykłady zastosowania ferromagnetyków wraz z krótkim opisem każdego.
