Подобрен: 10.03.16
Относно магнитите
Магнит - тяло, което има намагнитване.
Поле – това е пространството, в което един обект (Източник) влияе, не непременно чрез директен контакт, върху друг обект (Приемник). Ако източникът на влияние е магнит, тогава полето се счита за магнитно.
Магнитно поле - това е пространството наоколо всекиот полюсите на магнит и поради тази причина няма ограничения във всички посоки ! Центърът на всички магнитно полее съответният полюс на магнита.
Повече от един източник може да присъства в определено ограничено пространство едновременно. Интензитетът на тези източници не е задължително да е еднакъв. Съответно може да има и повече от един център.
Полученото поле в този случай няма да бъде равномерно. Във всяка приемна точка на такова поле интензитетът ще съответства на сумата от интензитетите на магнитните полета, генерирани от всички центрове.
В този случай северните магнитни полета и южните магнитни полета трябва да се считат за различни знаци. Например, ако в определена точка от сумарното поле интензитетът на южното магнитно поле, разположено там, съвпада с интензитета на северното магнитно поле, разположено тук, тогава общият интензитет в обсъжданата точка на приемник от взаимодействието на двете полета ще бъде равен на нула.
Постоянен магнит - продукт, способен да поддържа намагнитването си след изключване на външното магнитно поле.
Електромагнит - устройство, при което магнитно поле се създава в намотка само когато през нея протича електрически ток.
Общото свойство на всеки магнит, независимо от вида на магнитното поле (северно или южно) евлечение към материали, съдържащи желязо (Fe ) . С бисмут обикновеният магнит работи на отблъскване. Физиката не може да обясни нито един от двата ефекта, въпреки че могат да бъдат предложени неограничен брой хипотези ! Някои видове неръждаема стомана, които също съдържат желязо, са изключени от това правило („привличане“) - физиката също не може да обясни тази характеристика, въпреки че могат да бъдат предложени неограничен брой хипотези !
Магнитен полюс - една от страните на магнита. Ако магнитът се окачи за средната част, така че полюсите да имат вертикална ориентация и той (магнитът) да може да се върти свободно в хоризонталната равнина, тогава една от страните на магнита ще се обърне към северния полюс на Земята. Съответно противоположната страна ще се обърне към южния полюс. Страната на магнита, насочена към северния полюс на Земята, се наричаЮжен полюс магнит, а противоположната страна -Северен полюс магнит.
Магнитът привлича други магнити и предмети, направени от магнитни материали, без дори да е в контакт с тях. Това действие от разстояние се обяснява със съществуванетомагнитно поле в пространството около двата магнитни полюса на магнита.
Противоположни полюси на два магнита обикновено са привлечени един от друг , а едни и същи имена обикновено са общиотблъскване .
Защо "обикновено"? Да, защото понякога се срещат аномални явления, когато например противоположните полюси нито се привличат, нито се отблъскват ! Това явление има име "магнитна яма " Физиката не може да го обясни !
В експериментите си срещнах и ситуации, при които еднаквите полюси се привличат (вместо очакваното взаимно отблъскване) и разнородните полюси се отблъскват (вместо очакваното взаимно привличане) ! Това явление дори няма име и физиката все още не може да го обясни. !
Ако парче немагнетизирано желязо се доближи до един от полюсите на магнита, последният временно ще се намагнити.
Този материал се счита за магнитен.
В този случай ръбът на парчето, което е най-близо до магнита, ще се превърне в магнитен полюс, чието име е противоположно на името на близкия полюс на магнита, а далечният край на парчето ще стане полюс на същия име като близкия полюс на магнита.
В този случай в зоната на взаимно действие има два противоположни полюса на два магнита: магнитът на източника и конвенционалния магнит (направен от желязо).
По-горе беше споменато, че в пространството между тези магнити има алгебрично събиране на интензитетите на взаимодействащите полета. И тъй като полетата се оказват с различни знаци, между магнитите се образува зона на общо магнитно поле с нулев (или почти нулев) интензитет. По-нататък ще наричам такава зона „Zerozona ».
Тъй като „Природата ненавижда вакуума“, можем да предположим, че тя (Природата) се стреми да запълни празнотата с най-близкия материал „под ръка“. В нашия случай такъв материал са магнитни полета, между които се е образувала нулева зона (Zerozone). За да направите това, е необходимо да сближите двата източника с различни знаци (сближете центровете на магнитните полета), докато нулевата зона между полетата напълно изчезне ! Ако, разбира се, нищо не пречи на движението на центровете (сближаване на магнитите) !
Ето обяснение на взаимното привличане на противоположни магнитни полюси и взаимното привличане на магнит с парче желязо !
По аналогия с привличането можем да разгледаме явлението отблъскване.
При този вариант в зоната на взаимно влияние се появяват магнитни полета от един и същи знак. Разбира се, те също се сумират алгебрично. Поради това в точките на приемника между магнитите се появява зона с интензитет по-висок от интензитета при съседни области. По-нататък ще наричам такава зона „Максисона ».
Логично е да се предположи, че природата се стреми да балансира това неудобство и да премести центровете на взаимодействащите полета един от друг, за да изглади интензитета на полето в Maxison.
С това обяснение се оказва, че нито един от полюсите на магнита не може да отдалечи желязото от себе си ! Тъй като парче желязо, намирайки се в магнитно поле, винаги ще се превръща в условен временен магнит и следователно върху него (върху парчето желязо) винаги ще се образува магнитни полюси. Освен това, близкият полюс на новосформирания временен магнит е противоположен на полюса на магнита на източника. Следователно, парче желязо, разположено в магнитното поле на полюса на източника, ще бъде привлечено от магнита на източника (НО няма да го привлече ! )!
Условният магнит, образуван от парче желязо, поставено в магнитно поле, се държи като магнит само по отношение на магнита-източник. Но ако друго парче желязо се постави до този условен магнит (парче желязо), тогава тези две парчета желязо ще се държат едно спрямо друго като обикновени две парчета желязо ! С други думи, първият магнит - парче желязо, сякаш забравя, че е магнит ! Важно е само дебелината на първото парче желязо да е достатъчно забележима (за моите домашни магнити - поне 2 мм) и напречният размер да е по-голям от размера на второто парче желязо !
Но едноименният полюс на насилствено поставен магнит (това вече не е просто парче желязо) определено ще премести същия полюс от себе си, ако няма препятствия !
В учебниците по физика, а понякога и в уважавани трудове по физика, се пише, че някаква представа за интензитета на магнитното поле и промяната на този интензитет в пространството може да се получи чрез изливане на железни стружки върху лист субстрат ( картон, пластмаса, шперплат, стъкло или друг немагнитен материал), поставен върху магнит. Стърготините ще се подредят във вериги в посоките на различна интензивност на полето, а плътността на линиите на стърготините ще съответства на самата интензивност на това поле.
Така че това е чистоизмама !!! Изглежда, че на никого не му е хрумвало да харчи истински експерименти изсипете тези стърготини !
Стърготините ще се съберат в две плътни купчини. Наоколо ще се образува една купчина Северен полюсмагнит, а другият около него Южен полюс!
Интересен факт е, че точно по средата между двете купчини (в Zerozon) като цяло НЕ ще никакви стърготини ! Този експеримент поставя под съмнение съществуването на прословутия магнетикелектропроводи , който трябва да напусне северния полюс на магнита и да навлезе в южния му полюс !
М. Фарадей, меко казано, греши !
Ако има много дървени стърготини, тогава с отдалечаване от полюса на магнита купчината ще намалява и изтънява, което е индикатор за отслабване на интензитета на магнитното поле с отдалечаването на точката на приемника в пространството от точката на източника на полюса на магнита. Наблюдаваното намаляване на интензитета на магнитното поле, разбира се, не зависи от наличието или отсъствието на дървени стърготини върху експерименталния субстрат ! Намаляване – обективно !
Но намаляването на плътността на покритието от дървени стърготини върху субстрата може да се обясни с наличието на триене на дървени стърготини върху субстрата (върху картон, стъкло и др.). Триенето пречи на отслабеното привличане да придвижи дървените стърготини към полюса на магнита. И колкото по-далеч от полюса, толкова по-малка е силата на привличане и по този начин по-малко дървени стърготини могат да се приближат до полюса. Но ако разклатите субстрата, тогава ВСИЧКИТЕ дървени стърготини ще се съберат възможно най-близо до най-близкия стълб ! По този начин видимата неравномерна плътност на покритието от дървени стърготини ще бъде изравнена !
В средната зона на напречните сечения на магнита алгебрично се добавят две магнитни полета: северно и южно. Резултатът е общата плътност на полето между полюсите алгебрично събиранеинтензитети от различни области. В самата средна секция сумата от тези интензитети ще бъде точно нула (образува се Нулева зона). Поради тази причина в този участък изобщо не трябва да има стърготини и те всъщност Не!
Докато се отдалечавате от средата на магнита (от Zerozone) към магнитния полюс (който и да е), интензитетът на магнитното поле ще се увеличи, достигайки максимум на самия полюс. Градиентът на промяна на средния интензитет е многократно по-висок от градиента на промяна на външния интензитет.
Но във всеки случай стърготините НИКОГА няма да се подредят поне като подобие на линии, свързващи северния полюс на магнита с южния му полюс !
Физиката оперира с термина „Магнитен поток ».
Така че, НЯМА такъвмагнитен поток !
След всичко " поток " означава "еднопосочно движение на материални частици или части" ! Ако тези частици са магнитни, тогава потокът се счита за магнитен.
Има, разбира се, и фигуративни фрази като „поток от думи“, „поток от мисли“, „поток от проблеми“ и подобни фрази. Но да физични явленияте нямат връзка.
Но в истинско магнитно поле нищо никъде не се движи ! Има само магнитно поле, чийто интензитет намалява с отдалечаване от най-близкия полюс на магнита Източник.
Ако съществуваше поток, тогава маса от частици постоянно щеше да изтича от масата на магнита ! И с течение на времето масата на оригиналния магнит значително ще намалее ! Практиката обаче не потвърждава това !
Тъй като съществуването на прословутите магнитни силови линии не се потвърждава от практиката, самият термин става пресилен и измислен.магнитен поток ».
Физиката, между другото, дава такова тълкуване на магнитния поток, което само потвърждава невъзможността на „магнитен поток" в природата:
« магнитен поток"- физическа величина, равна на плътността на потока на силовите линии, преминаващи през безкрайно малка площ dS ... (Продължението на тълкуването може да се види в Интернет).
Още от началото на определението следва глупост ! « поток", се оказва, че това е подреденото движение на „силови линии“, които не съществуват в природата ! Което само по себе си вече е глупост ! Изобщо е невъзможно от линии ( ! ), за да образува "Поток", тъй като линията НЕ е материален обект(вещество) ! И особено НЕ е възможно да се образува поток от несъществуващи линии !
Това, което следва, не е по-малко интересно съобщение! Оказва се, че съвкупността от несъществуващи силови линии образува определена „плътност“. Според принципа: колкото повече линии, които не съществуват в природата, са събрани в ограничен участък, толкова по-плътен става несъществуващия пакет от несъществуващи линии !
накрая, " Поток“ - това според физиците е физическо размер!
това, което се нарича - " НИЕ ПРИСТИГАМЕ» !!!
Приканвам читателя сам да го разбере и да разбере защо, да речем, „мечтата“ не може да бъде физическа величина?
Дори ако " Магнитен поток"съществуваше, тогава във всеки случай "Движение" (и "Поток" е "Движение") не може да съществува размер! "„Стойност“ може да бъде някакъв параметър на движение, например: „Скорост“ на движение, „Ускорение“ на движение, но не и самото „Движение“. !
Защото просто терминът "Магнитен поток„Физиците не можаха да го усвоят, физиците трябваше донякъде да допълнят този термин. Сега физиците го имат - “Поток на магнитна индукция "(въпреки че поради неграмотност често се среща просто "Магнитен поток») !
Репички хрян, разбира се, не е по-сладък !
« Индукция » не е материална субстанция ! Следователно не може да образува нишка ! « Индукция“ – просто е чужд преводот руския термин "Насоки», « Преход от частно към общо» !
Можете да използвате термина "Магнитна индукция ", като влиянието на магнитно поле, но терминът "Поток на магнитна индукция» !
Във физиката има термин "Плътност на магнитния поток » !
Но, слава Богу, за физиците е трудно да дефинират това понятие ! И затова те (физиците) не го дават !
И ако във физиката се е утвърдило понятие, означаващо нищо, като например „плътност на магнитния поток", което по някаква причина се бърка с понятието "магнитна индукция", Че:
Плътност на магнитния поток (наистина НЕсъществуващи), по-логично е да се брои не броят на силовите линии, които не съществуват в природата на единица сечение, перпендикулярно на всяка несъществуваща силова линия, а поведениеброят на дървените стърготини, намиращи се в единичен участък от магнитното поле спрямо броя на същите дървени стърготини, взети като единица, в същия единичен участък, но на самия полюс, ако разглежданите участъци са перпендикулярни навектор на магнитното поле .
Предлагам вместо безсмисления термин "Плътност на магнитния поток"да използвам по-логичен термин, който определя силата, с която източникът на магнитното поле може да действа върху приемника -"Интензитет на магнитното поле » !
Това е нещо подобно на „Сила на електромагнитното поле».
Разбира се, никой никога няма да измери тези количества дървени стърготини. ! Да, никой никога няма да има нужда от това !
Във физиката терминът "Магнитна индукция » !
Това е векторно количество (т.е. „Магнитна индукция" е вектор) и показва с каква сила и в каква посока действа магнитното поле върху движещ се заряд !
Веднага давам съществена поправка на възприетата във физиката интерпретация !
Магнитно поле НЕ валиден на такса!Независимо дали този заряд се движи или не !
Магнитното поле на Източника взаимодействас магнитно поле , генериран движещ сезареждане !
Оказва се, че "магнитна индукция"не е нищо повече от"сила“, бутане на проводник с ток ! а "сила", бутане на проводник с ток, не е нищо повече от "Магнитна индукция» !
А във физиката се предлага следното съобщение: „Посоката от южния полюс се приема като положителна посока на вектора на магнитната индукция С към северния полюс н магнитна игла, свободно позиционирана в магнитно поле.
Ами ако наблизо няма стрелка на компас? ! докато?
Тогава предлагам следното !
Ако проводникът с ток се намира в зоната на северното магнитно поле, тогава векторът идва от най-близо до проводникаТочката на източника е на северния полюс на магнита и пресича проводника.
Ако проводникът с ток е в зоната на южното магнитно поле, тогава векторът идва от точката на приемане, която е най-близо до магнитния полюс на проводника, до най-близката точка на източник на южния полюс на магнита.
С други думи, във всеки случай се взема най-късото разстояниеот проводника до най-близкия стълб. Освен това, в зависимост от това разстояние, се взема величината на силата на пряко действие на магнитното поле върху проводника (най-доброто от всичко - от експериментален графикзависимост на магнитната сила от разстоянието).
Предлагам да възприемам най-краткото разстояние, описано като „Вектор на магнитното поле ».
По този начин се оказва, че може да се изолира неограничен набор от магнитни полета около един магнит (и съответно броят на векторите на магнитното поле). ! Колкото можете да построите нормали към повърхностите на магнитните полюси.
Свойства на постоянните магнити. 1. Противоположните магнитни полюси се привличат, като магнитните полюси се отблъскват. 2. Магнитните линии са затворени линии. Извън магнита магнитни линииоставете „N“ и въведете „S“, затваряйки вътре в магнита. През 1600г Английският лекар G.H.Gilbert извежда основните свойства на постоянните магнити.
Слайд 9от презентацията "Постоянни магнити, магнитното поле на Земята". Размерът на архива с презентацията е 2149 KB.Физика 8 клас
резюмедруги презентации“Три вида пренос на топлина” - Аеростат. Топлообмен. Как може да се обясни конвекцията от гледна точка на молекулярната структура на газа. Слънчева енергия. Сравнителна таблица на топлопроводимостта различни вещества. Направете заключение от картината. Течност. Система за охлаждане. Използване на двойна дограма. Топлопроводимост. Видове топлообмен. Как може да се обясни добрата топлопроводимост на металите? Лъчист пренос на топлина. Защо конвекцията е невъзможна в твърди вещества.
"Процес на кипене" - Налягане. Формула. Специфична топлинаизпаряване. Възможно ли е водата да заври без да се нагрява? Q=Lm. Температура на флуида. Готвейки храна. Газове и твърди вещества. Кипи в бита и индустрията. Определение. Приложение. Прилики и разлики. вещество. кипене. Процес на нагряване. Решавам проблеми. Процес на варене. Температура на кипене. Точка на кипене на течност. Процеси на нагряване и кипене. Изпаряване.
Физика “Оптични инструменти” - Използване на микроскоп. Използване на телескопи. Структурата на електронния микроскоп. Рефрактори. Съдържание. Видове телескопи. Микроскоп. Прожекционен апарат. Създаване на микроскоп. Устройството на телескопа. Оптични инструменти: телескоп, микроскоп, камера. Телескоп. Камера. Електронен микроскоп. История на фотографията. Рефлектори.
„Създаване на научна картина на света“ - революция в медицината. Промени. Луи Пастьор. Властелинът на светкавиците. Рене Лаенек. Руски и френски биолог. немски микробиолог. Наука: създаване на научна картина на света. Джеймс Карл Максуел. Вилхелм Конрад Рентген. Сензациите продължават. Хендрик Антон Лоренц. Учени, изучаващи явлението радиоактивност. Хайнрих Рудолф Херц. Преврат. Едуард Дженър. Революция в естествените науки. Лъчите проникват през различни предмети.
“Физика в 8 клас “Топлинни явления”” - Тематично планиранеуроци в раздела " Топлинни явления" Разработка на урока. Моделиране на урочната система за раздел „Топлинни явления”. Методи на преподаване. Психолого-педагогическо обяснение на възприятието и развитието учебен материал. Продължете да развивате знанията на учениците за енергията. Общи резултати по предмета. Лични резултати. Анализ на ефективността на диагностичната работа. Учебно-методичен комплекс.
“Постоянни магнити” - Изследване на свойствата на постоянните магнити. Магнитни аномалии. Магнитно поле. Земята. Произход на магнитното поле. Магнитни свойства на телата. Магнитно действие на намотка с ток. Затвореност на електропроводи. Земното магнитно поле. Северен полюс. Постоянни магнити. Намагнитване на желязото. Противоположни магнитни полюси. Магнитно поле на Луната. Магнитни действия. Магнит с един полюс. Магнитни електропроводи.
Бъдни вечер. Вечерта преди Коледа. Суетлив, но в същото време миролюбив. Вечер, която обикновено се прекарва със семейството. Вечер, в която се очакват чудеса.
Саша присви очи, трепвайки от бодливите снежинки. В светлината на уличните лампи снегът изглеждаше много по-магически сребрист, отколкото в лъчите на слънцето. Само ако не беше такъв в очите ти... Майрън дръпна шала си по-високо и смъкна шапката над веждите си. Доста прохладно, добре че няма вятър.
Тази вечер е обичайно да бъдете със семейството - Саша знаеше това много добре. Но – уви – определено не днес. Сега, когато гневът се охлади и нервите се успокоиха, настъпи недоразумение - как може човек да се кара с всички наведнъж? Първоначално, след като се скараха на парчета в Каймановите, Саша искаше да отиде в стаята си, но на вратата се натъкна на Тея. Развълнуван, той направи някаква шипка, като по този начин ядоса приятелката си. И тогава Дан също попадна под горещата ръка. И сега какво? Саша върви сам по почти пустите улици, ругаейки се, че е полудял и си е тръгнал. И дори вечерта преди Коледа. Не се получи добре.
„Ще се върна по-късно, когато всички заспят“, реши Майрън на себе си и след като почисти снега от пейката, седна на ръба й.
И продължаваше да вали сняг. Бавно, лесно. Типична безветрена зимна вечер. Изглежда как Бъдни вечер се различава от другите зимни вечери? Вече мина една година, а чудеса не се случиха. Освен ако няма разни изненади, както приятни, така и не.
Майрън сякаш се бе събудил от сън. Преди да успее да дойде на себе си, нечии студени малки длани първо докоснаха бузите му, а след това тънки ръце се обвиха около врата му.
Ракури?!
Саша потърка очи и погледна по-отблизо. Той просто не можеше да повярва на очите си. Това е същото момиче, с което имаше шанса да се разхожда в свежия зелен парк през лятото... А тя дори не се е променила! Сладко кръгло лице, червено-кафяви очи, леко, почти безтегловно тяло. Дори дрехите са същите - червена рокля и черни сандали.
Студено е! - възмути се Саша.
Не ми е студено. „Свикнах с това“, сви рамене Ракури.
Не вярвам...
Е, не вярвайте. Защо седиш тук сам? Отидохте ли пак до магазина?
Саша се засмя:
Късно е да отидете да купите хляб! Вървя... Защо си тук, и то съблечен?!
Обещах да се върна.
Майрън я погледна внимателно. И наистина, тя обеща. И тя се върна. Но имаше чувството, че знае точно къде да търси Саша и че той ще бъде сам.
Но няма да те храня повече, нямам пари в себе си - усмихна се тъжно Саша и вдигна ръце.
И не е необходимо. - Ракури сложи ръце на широките му рамене. - Ти ми показа твоя свят, сега аз искам да ти покажа моя.
Ракури хвана Майрън за ръката и като направи крачка назад, го накара да стане и да я последва. Саша се поколеба малко, без да знае дали да направи това, но все пак реши да отиде.
Как не замръзваш? - попита объркано Саша, следвайки момичето.
Когато дойдем в моя свят, вие сами ще разберете - каза Ракури с лека тъга. - Ще те запозная с някой друг.
Те продължиха мълчаливо. Саша просто не знаеше какво да започне да говори. Появата на Ракури не беше просто неочаквана - беше зашеметяваща. Той изобщо не очакваше да я срещне; струваше му се, че след лятната разходка тя никога повече няма да се появи. Но ето го – съвсем истинско, материално. Само ръцете ми са много студени. Въпреки това, чудно ли е, че навън е толкова студено? Накрая Саша не издържа и уви шала си около врата на Ракури. Тя се огледа изненадано и спря.
Студено ми е да те гледам. Освен това ще се разболееш — измърмори Саша.
Сериозно ви казвам, няма да се разболея“, усмихна се в отговор Ракури и продължи напред.
Майрън поклати глава и изведнъж забеляза, че всички сгради са изчезнали някъде, а вместо тях се появява непозната ледена празнота, само сняг все още бавно пада от небето. Наоколо има само снежни преспи и голи дървета, а някъде в далечината има черни скали, стигащи до небето. Саша стисна по-силно ръката на Ракури, оглеждайки се притеснено.
Що за място е?!
„Ние вече сме в моя свят“, каза Ракури спокойно. - Съжалявам, тук няма кафене като във вашия свят, така че не мога да ви почерпя. Както трябва да направите, когато каните някого на гости.
Ракури бавно крачеше през скърцащия под краката й сняг, без да пуска ръката на Саша. Той силно стисна миниатюрната й длан, а с другата ръка внимателно я хвана за раменете, защото беше доста трудно да се спуснеш по тези снежни преспи, без да паднеш. И така вървяха около половин час, докато стигнаха подножието на планината. Майрън присви очи, опитвайки се да види какво има там. Видя няколко пещери, чиито входове бяха окачени с дебел, но парцалив плат. Сърцето ми започна да бие неспокойно - там живее някой и то не един или двама. Въпреки това, живеят ли хора тук?
не се притеснявай Докато си до мен, никой няма да те докосне“, каза насърчително Ракури и поведе Майрън в една от пещерите.
Кой е това?! – веднага се чу нечий плътен и заплашителен глас.
Саша се отдръпна от това неочаквано възклицание. Първото нещо, което привлече вниманието му, беше жена, облечена в рокля, с руса коса, вързана на конска опашка и алени очи, а на рамото й имаше ножница с меч с две ръце. Освен това тя се оказа доста висока и мускулеста, което изненада Саша, който беше свикнал с ниските хора поради двуметровия си ръст. Тя се приближи до Майрън и Ракури с дълги крачки и като се наведе, се взря в лицето на мъж, когото не познаваше.
Валери, спри - каза Ракури със спокоен, дори студен глас. - Казва се Саша. Доведох го тук.
Този път собственикът му се оказа нисък, добре изглеждащ мъж, въпреки че на пръв поглед Саша го помисли за момиче. Човекът седеше на пода и си играеше с бялата си и изненадващо дълга коса, върху която беше закрепен воал с фиби. Той стана от пода и се приближи, за да види по-добре Саша.
Изадел! – излая Валери на момчето.
— Не ми крещи — отвърна той спокойно.
Докато уреждаха нещата помежду си, Майрън огледа пещерата, което не можа да направи веднага. Изведнъж тук стана уютно, макар и по своему. Навсякъде са пръснати книги, стари нафтови печки, овехтели играчки и някакви странни боклуци. И изглежда, че пещерата е строена дълго време.
Не обръщай внимание. Не водя гости често - каза Ракури.
И тогава Саша усети някакво движение отзад, така че, обръщайки се, той се приготви да се защити, но вместо очакваната опасност, пред него се появи малко, нежно момиче със сиви очи, по-високо от Ракури, но също толкова крехко и слаба, с къдрава лавандулова коса, облечена в рокля по размер. Момичето примигна изненадано, без да разбира кого вижда пред себе си.
Ами... Аз съм Саша“, опита се да се представи Мирон, но малко изплаши момичето с гръдния си и дрезгав глас.
О, червенокоса! - изкиска се закачливо момичето. - Аз съм Лоралей!
Махни се от него! Той не е от нашия свят! - прозвуча друг глас.
Саша видя да се приближава ниска, но заплашителна жена, облечена в рокля с остри черти и дълга коса под кръста. Още отдалеч се виждаше как тя блестеше със злите си жълти очи. Приближавайки се, жената хвърли презрителен поглед на Майрън и след това, като погледна Ракури с раздразнение, изчезна в следващата пещера. Саша дори не разбра какво иска да каже жената.
Това е Ремилия. Тя винаги е такава“, обясни Ракури. - Тук живея. С тях. Но ти още не си видял всички.
И не е необходимо! - изсумтя Валери и като се обърна рязко, отиде по-навътре в пещерата.
Саша погледна Изадел и Лоралей. Момчето си въртеше косата и внимателно оглеждаше Майрън от глава до пети с интелигентния си, пронизващ поглед, а момичето се усмихваше безгрижно. Всичко беше толкова хаотично, неестествено и странно, че дори главата му започна да се върти и Саша се облегна на рамото на Ракури, сякаш това можеше да го спаси от падане.
Отидох. „Видяхте достатъчно“, каза тя и изведе Саша за ръка от пещерата.
Майрън си пое дълбоко свежия мразовит въздух. Все още не можеше да събере мислите си и да разбере къде е попаднал. Те се отдалечиха доста от пещерите, а сърцето продължи да бие бързо. Саша все още не можеше да се успокои.
— Знаеш ли, мисля, че трябва да ти призная — бавно каза Ракури. - Ще се смеете, но аз създадох този свят.
богиня ли си
Аз съм дива. И всички, които сте видели, също са диви. Да... аз съм богиня.
Саша погледна леката, безтегловна фигура на Ракури и се опита да разбере как може тя да е тази, която създава светове. Не, изобщо не ми идва в главата. Това момиче не може да бъде създател на светове.
Вие не ми вярвате? - попита Ракури.
Как мога просто да повярвам на това? - вдигна ръце Саша. - Добре, ти ме доведе в този свят, представи ме странни хора... Но просто не мога да повярвам, че ти си създал всичко това... Така че не ти ли е студено?
Съвсем не... Обърни се.
Обърни се.
Майрън сви рамене, но все пак се обърна. И само няколко секунди по-късно нечии големи ръце лежаха на раменете му. Саша почти подскочи от изненада и се обърна. Ракури беше изчезнала някъде, но вместо нея стоеше необичайно висока жена, около три глави по-висока от Майрън, с черна, катранена дълга коса. Едва след като се вгледа по-внимателно, Саша разбра, че тази жена има лицето на малкото момиченце, с което се появи на този свят.
Ракури?! - възкликна Майрън.
Да, аз съм - тя наклони глава настрани. - Повярвай ми, не съм човек.
Ти си толкова...висок...
Сигурно ви е неудобно.
Ракури се приближи. Тя дишаше шумно и неравномерно, притеснена. Дланта й, която беше станала широка, лежеше върху рамото на Саша, а другият Ракури докосна червената му коса. Майрън я погледна и замълча. Бавно и колебливо той докосна ръката й до рамото си.
„Толкова студено...“ проблесна през главата на Саша.
Тук винаги всичко е ледено. И на всички ни е студено. И те са празни отвътре“, каза Ракури. - Всъщност изобщо не съм това, което искаш да бъда. Ти и аз сме като два полюса - напълно различни.
Забавен. Противоположни полюси„Привличат се“, усмихна се Саша. - Не може да си празен отвътре. Не мисля така.
Можеш да мислиш каквото искаш, но няма да промениш същността ми.
Майрън я погледна в студените, спокойни очи и се усмихна топло. След като промени външния си вид, шалът не изчезна от врата на Ракури. Ето защо тя не изглеждаше студена и празна на Саша. Шалът я правеше да изглежда по-жива. По-родно.
Ти си едно глупаво момиченце. Как можеш да го кажеш? Всеки може да се промени. Една празна чаша може да се напълни с чудесно вино“, каза нежно Саша.
Ракури се дръпна рязко и в един миг се върна към обичайния си вид. Лицето й стана тъжно и малко уплашено. Малки капки сълзи се търкулнаха от аленокафявите й очи. Саша седна до него и протегна ръце, за да го прегърне, но Ракури се дръпна, но това не попречи на Майрън да направи нов опит и все още да прегръща Ракури в ръцете си. Но тя не заплака; сълзите бързо пресъхнаха на студеното й лице. Ракури притисна сакото на Саша към гърба му с малките си ръце и зарови лице в рамото му. Но тя не плачеше, дори не ридаеше.
Добър си, Саша. Но аз не съм добър. Нито лошо, нито добро. „Аз съм просто дива“, каза Ракури, отблъсквайки Майрън от себе си. - Време е да се прибираш.
Наистина ли...
Саша се изправи рязко и се огледа. Буквално на няколко метра от него и Ракури стояха четирима души. Много високи хора, Саша почти не достига до рамото на някой от тях. Един от тях - белокос човек - гледа заплашително, в червените му очи пръска неудържим пламък. И как не му е студено само в панталоните с тиранти не е ясно. Най-високият от тях е жена. Лицето и ръцете й са обезобразени с белези, едното око е покрито с превръзка, а другото - синкаво-кристално - изглежда предпазливо. Разтърсвайки шок от немита тъмна коса, жената непрекъснато се увива в наметалото си. До нея е светлокосо момиче, също с шлифер и панталон, изглежда по-дружелюбно от другите две.
Човекът се казва Дик, онази жена с белезите е Рейчъл, а тя е Йоко“, тя веднага изброи всички Ракури, ставайки от снега.
Кой е този мъж? - попита Рейчъл.
Саша”, спокойно й отговориха те.
Дива ли е?
Дик погледна Саша много внимателно, преценяващо, но бързо отмести поглед. Майрън знае как да прави също толкова заплашителни очи. Йоко се приближи до него и, като го погледна внимателно в очите, се усмихна, като по този начин принуди Саша да отговори по същия начин.
Време е да се прибираш у дома — напомни Ракури. - Ще те преведат.
Да, нека...! – понечи да извика Дик, но беше прекъснат.
Казах: изпълнете!
Дик беше принуден да млъкне, но въпреки това изсумтя ядосано. Йоко протегна ръка към Саша, а Рейчъл само се засмя.
А ти? – притесни се Саша.
И си стоя вкъщи. Дръж шала...
Запази го.
Майрън се сдържа, за да не заплаче. Стана ужасно тъжно. Защо тя не иска да го изпрати, а го доверява на онези, които Саша вижда за първи път?..
Децата ми няма да ти направят нищо. ще се видим - Това беше последното нещо, което Саша чу преди Ракури внезапно да изчезне.
Отидох. „Ще те изпратим“, каза Йоко, усмихвайки се.
Майрън нямаше друг избор, освен да ги последва. Пътеката, по която го водят, се оказва съвсем различна от тази, която той и Ракури следват, за да стигнат до скалите. Саша крачеше зад триото, гледайки широките им гърбове. Защо ги нарече свои деца? Точно това ги попита Майрън.
Тя ни създаде. Тя е създала всичко тук“, каза Рейчъл.
Защото е дива? - попита Саша.
Защото тя е богиня.
„Значи все пак ти си богиня, не сгреших“, помисли си Саша.
Той вече не беше изненадан, че Рейчъл, Йоко и Дик изчезнаха и вместо ледената празнота се появиха сгради и пътища. И тук вали сняг. Бодлив искрящ сняг.
„Защо не обеща да се върнеш, глупако? Въпреки че, не, тя каза „да се видим по-късно“, помисли си Майрън, „Ти изобщо не си добър“.
След като постоя минута в размисъл, Саша се прибра у дома. Сигурно са го чакали там. Все пак е Коледа, трябва да сте със семейството си.
Има два магнита различни видове. Някои са така наречените постоянни магнити, направени от „твърди магнитни“ материали. Техен магнитни свойстване е свързано с употреба външни източнициили течения. Друг вид включват така наречените електромагнити със сърцевина от „меко магнитно“ желязо. Създаваните от тях магнитни полета се дължат главно на факта, че жицата на намотката, обграждаща ядрото, преминава електричество.
Магнитни полюси и магнитно поле.
Магнитните свойства на прътовия магнит са най-забележими близо до краищата му. Ако такъв магнит бъде окачен за средната част, така че да може да се върти свободно в хоризонтална равнина, тогава той ще заеме позиция, приблизително съответстваща на посоката от север на юг. Краят на пръта, сочещ на север, се нарича северен полюс, а противоположният край се нарича южен полюс. Противоположните полюси на два магнита се привличат и еднаквите полюси се отблъскват.
Ако пръчка немагнетизирано желязо се доближи до един от полюсите на магнита, последният ще стане временно магнетизиран. В този случай полюсът на магнетизираната лента, най-близък до полюса на магнита, ще бъде противоположен по име, а далечният ще има същото име. Привличането между полюса на магнита и противоположния полюс, предизвикано от него в лентата, обяснява действието на магнита. Някои материали (като стомана) сами стават слаби постоянни магнити, след като са били близо до постоянен магнит или електромагнит. Стоманена пръчка може да бъде магнетизирана, като просто прекарате края на пръчков постоянен магнит по края му.
И така, магнитът привлича други магнити и предмети, направени от магнитни материали, без да е в контакт с тях. Това действие от разстояние се обяснява със съществуването на магнитно поле в пространството около магнита. Известна представа за интензитета и посоката на това магнитно поле може да се получи чрез изливане на железни стружки върху лист картон или стъкло, поставен върху магнит. Стърготините ще се подредят във вериги по посока на полето, а плътността на линиите на стърготините ще съответства на интензитета на това поле. (Те са най-дебели в краищата на магнита, където интензитетът на магнитното поле е най-голям.)
М. Фарадей (1791–1867) въвежда концепцията за затворени индукционни линии за магнити. Индукционните линии се простират в околното пространство от магнита на северния му полюс, навлизат в магнита на южния му полюс и преминават вътре в магнитния материал от южния полюс обратно към севера, образувайки затворен контур. Пълен номерИндукционните линии, излизащи от магнит, се наричат магнитен поток. Плътност на магнитния поток или магнитна индукция ( IN), е равен на броя на индукционните линии, преминаващи по нормата през елементарна площ с единичен размер.
Магнитната индукция определя силата, с която магнитното поле действа върху проводник с ток, разположен в него. Ако проводникът, през който преминава токът аз, е разположен перпендикулярно на индукционните линии, тогава според закона на Ампер силата Е, действащ върху проводника, е перпендикулярен както на полето, така и на проводника и е пропорционален на магнитната индукция, силата на тока и дължината на проводника. По този начин, за магнитна индукция Бможете да напишете израз
Където Е– сила в нютони, аз– ток в ампери, л– дължина в метри. Мерната единица за магнитна индукция е тесла (T).
Галванометър.
Галванометърът е чувствителен инструмент за измерване на слаб ток. Галванометърът използва въртящия момент, произведен от взаимодействието на подковообразен постоянен магнит с малка намотка, носеща ток (слаб електромагнит), окачена в пролуката между полюсите на магнита. Въртящият момент и следователно отклонението на намотката са пропорционални на тока и общата магнитна индукция във въздушната междина, така че мащабът на устройството е почти линеен за малки отклонения на намотката.
Магнетизираща сила и сила на магнитното поле.
След това трябва да въведем още една характеризираща величина магнитно действиеелектрически ток. Да предположим, че токът преминава през жицата на дълга намотка, вътре в която има магнетизиращ се материал. Магнетизиращата сила е произведението на електрическия ток в бобината и броя на нейните завъртания (тази сила се измерва в ампери, тъй като броят на завъртанията е безразмерна величина). Сила на магнитното поле нравна на магнетизиращата сила на единица дължина на бобината. По този начин стойността низмерено в ампери на метър; той определя намагнитването, придобито от материала вътре в намотката.
Във вакуумна магнитна индукция Бпропорционална на силата на магнитното поле н:
Където м 0 – т.нар магнитна константа с универсална стойност 4 стр H 10 –7 H/m. В много материали стойността Бприблизително пропорционално н. Във феромагнитните материали обаче съотношението между БИ нмалко по-сложно (както ще бъде обсъдено по-долу).
На фиг. 1 показва прост електромагнит, предназначен да захваща товари. Източникът на енергия е акумулаторна батерияпостоянен ток. Фигурата също така показва силовите линии на електромагнита, които могат да бъдат открити чрез обичайния метод на железни стружки.
Големи електромагнити с железни ядра и много Голям бройампер-оборотите, работещи в непрекъснат режим, имат голяма магнетизираща сила. Те създават магнитна индукция до 6 тесла в пролуката между полюсите; тази индукция е ограничена само от механично напрежение, нагряване на намотките и магнитно насищане на сърцевината. Редица гигантски електромагнити с водно охлаждане (без ядро), както и инсталации за създаване на импулсни магнитни полета, са проектирани от П.Л. Капица (1894–1984) в Кеймбридж и в Института по физически проблеми на Академията на науките на СССР и Ф. Битър (1902–1967) в Масачузетския технологичен институт. С такива магнити беше възможно да се постигне индукция до 50 тесла. Сравнително малък електромагнит, който произвежда полета до 6,2 Tesla, консумира 15 kW електрическа енергия и се охлажда с течен водород, е разработен в Националната лаборатория Лосаламос. Подобни полета се получават при криогенни температури.
Магнитна проницаемост и нейната роля в магнетизма.
Магнитна пропускливост ме величина, характеризираща магнитните свойства на материала. Феромагнитните метали Fe, Ni, Co и техните сплави имат много високи максимални пропускливости - от 5000 (за Fe) до 800 000 (за супермалой). В такива материали при относително ниска напрегнатост на полето звъзникват големи индукции Б, но връзката между тези количества е, най-общо казано, нелинейна поради явленията на насищане и хистерезис, които са обсъдени по-долу. Феромагнитните материали се привличат силно от магнитите. Те губят своите магнитни свойства при температури над точката на Кюри (770° C за Fe, 358° C за Ni, 1120° C за Co) и се държат като парамагнетици, за които индукция Бдо много високи стойности на напрежението зе пропорционална на нея - точно същата, каквато е във вакуум. Много елементи и съединения са парамагнитни при всякакви температури. Парамагнитните вещества се характеризират с това, че се магнетизират във външно магнитно поле; ако това поле се изключи, парамагнитните вещества се връщат в немагнитизирано състояние. Намагнитването във феромагнетиците се поддържа дори след изключване на външното поле.
На фиг. Фигура 2 показва типична хистерезисна верига за магнитно твърд (с големи загуби) феромагнитен материал. Характеризира нееднозначната зависимост на магнетизацията на магнитно подреден материал от силата на магнетизиращото поле. С увеличаване на силата на магнитното поле от началната (нулева) точка ( 1 ) намагнитването възниква по пунктираната линия 1 –2 , и стойността мсе променя значително с увеличаване на намагнитването на пробата. В точката 2 се постига насищане, т.е. с по-нататъшно увеличаване на напрежението намагнитването вече не се увеличава. Ако сега постепенно намалим стойността здо нула, след това кривата Б(з) вече не следва същия път, а минава през точката 3 , разкривайки, така да се каже, „памет“ за материал за „ минала история", откъдето идва и името "хистерезис". Очевидно е, че в този случай се запазва известно остатъчно намагнитване (сегмент 1 –3 ). След промяна на посоката на магнитното поле в обратна посока, кривата IN (н) преминава точката 4 и сегментът ( 1 )–(4 ) съответства на коерцитивната сила, която предотвратява размагнитването. По-нататъшно увеличение на стойностите (- з) довежда хистерезисната крива към третия квадрант - секцията 4 –5 . Последвалото намаление на стойността (- з) до нула и след това нарастващи положителни стойности зще доведе до затваряне на хистерезисната верига през точките 6 , 7 И 2 .
Твърдите магнитни материали се характеризират с широка верига на хистерезис, покриваща значителна площ на диаграмата и следователно съответстваща на големи стойности на остатъчна намагнитност (магнитна индукция) и коерцитивна сила. Тесен хистерезис (фиг. 3) е характерен за меки магнитни материали, като мека стомана и специални сплави с висока магнитна проницаемост. Такива сплави са създадени с цел намаляване на загубите на енергия, причинени от хистерезис. Повечето от тези специални сплави, като феритите, имат висока електрическо съпротивление, поради което се намаляват не само магнитните загуби, но и електрическите загуби, причинени от вихрови токове.
Магнитни материали с висока пропускливост се произвеждат чрез отгряване, извършвано чрез задържане при температура от около 1000 ° C, последвано от темпериране (постепенно охлаждане) до стайна температура. В този случай предварителната механична и термична обработка, както и липсата на примеси в пробата са много важни. За трансформаторни ядра в началото на 20 век. бяха разработени силициеви стомани, стойността мкоето нараства с увеличаване на съдържанието на силиций. Между 1915 и 1920 г. се появяват пермалой (сплави на Ni и Fe) с характерна тясна и почти правоъгълна хистерезисна верига. Особено високи стойности на магнитна проницаемост мпри малки стойности зсплавите се различават в хиперничен (50% Ni, 50% Fe) и мю-метал (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), докато в перминвар (45% Ni, 30% Fe, 25% Co ) стойност мпрактически постоянна в широк диапазон от промени в силата на полето. Сред съвременните магнитни материали трябва да се спомене супермалой, сплав с най-висока магнитна проницаемост (съдържа 79% Ni, 15% Fe и 5% Mo).
Теории за магнетизма.
За първи път предположението, че магнитните явления в крайна сметка се свеждат до електрически явления, възниква от Ампер през 1825 г., когато той изразява идеята за затворени вътрешни микротокове, циркулиращи във всеки атом на магнита. Въпреки това, без експериментално потвърждение за наличието на такива токове в материята (електронът е открит от Дж. Томсън едва през 1897 г., а описанието на структурата на атома е дадено от Ръдърфорд и Бор през 1913 г.), тази теория „избледня .” През 1852 г. W. Weber предполага, че всеки атом на магнитно вещество е малък магнит или магнитен дипол, така че пълното намагнитване на веществото се постига, когато всички отделни атомни магнити са подредени в определен ред (фиг. 4, b). Вебер вярва, че молекулярното или атомно „триене“ помага на тези елементарни магнити да поддържат реда си въпреки смущаващото влияние на топлинните вибрации. Неговата теория успя да обясни магнетизирането на телата при контакт с магнит, както и тяхното демагнетизиране при удар или нагряване; накрая беше обяснено и „възпроизвеждането“ на магнитите при нарязване на магнетизирана игла или магнитна пръчка на парчета. И все пак тази теория не обяснява нито произхода на самите елементарни магнити, нито явленията на насищане и хистерезис. Теорията на Вебер е подобрена през 1890 г. от J. Ewing, който заменя своята хипотеза за атомно триене с идеята за междуатомни ограничаващи сили, които помагат да се поддържа подреждането на елементарните диполи, които съставляват постоянен магнит.
Подходът към проблема, веднъж предложен от Ампер, получава втори живот през 1905 г., когато П. Ланжевин обяснява поведението на парамагнитните материали, като приписва на всеки атом вътрешен некомпенсиран електронен ток. Според Langevin именно тези токове образуват малки магнити, които са произволно ориентирани, когато няма външно поле, но придобиват подредена ориентация, когато е приложено. В този случай подходът към пълен ред съответства на насищане на намагнитването. В допълнение, Langevin въвежда концепцията за магнитен момент, който за отделен атомен магнит е равен на произведението на „магнитния заряд“ на полюса и разстоянието между полюсите. По този начин слабият магнетизъм на парамагнитните материали се дължи на общия магнитен момент, създаден от некомпенсирани електронни токове.
През 1907 г. П. Вайс въвежда понятието „домейн“, което става важен принос за съвременна теориямагнетизъм. Вайс си представя домейните като малки „колонии“ от атоми, в които магнитните моменти на всички атоми по някаква причина са принудени да поддържат една и съща ориентация, така че всеки домейн да е магнетизиран до насищане. Отделен домейн може да има линейни размери от порядъка на 0,01 mm и съответно обем от порядъка на 10–6 mm 3 . Домейните са разделени от така наречените блохови стени, чиято дебелина не надвишава 1000 атомни размера. „Стената“ и два противоположно ориентирани домена са показани схематично на фиг. 5. Такива стени представляват „преходни слоеве“, в които посоката на намагнитването на домейна се променя.
IN общ случайНа началната крива на намагнитване могат да се разграничат три участъка (фиг. 6). В началния участък стената под въздействието на външно поле се движи през дебелината на веществото, докато се натъкне на дефект кристална решетка, което я спира. Като увеличите силата на полето, можете да принудите стената да се придвижи по-нататък, през средната секция между пунктираните линии. Ако след това силата на полето отново се намали до нула, тогава стените вече няма да се върнат в първоначалното си положение, така че пробата ще остане частично намагнетизирана. Това обяснява хистерезиса на магнита. В последния участък от кривата процесът завършва с насищане на намагнитването на пробата поради подреждането на намагнитването вътре в последните неподредени домени. Този процес е почти напълно обратим. Магнитна твърдост се проявява от онези материали, чиято атомна решетка съдържа много дефекти, които възпрепятстват движението на междудомейнните стени. Това може да се постигне чрез механична и термична обработка, например чрез пресоване и последващо синтероване на прахообразния материал. В алнико сплавите и техните аналози същият резултат се постига чрез сливане на метали в сложна структура.
В допълнение към парамагнитните и феромагнитните материали има материали с така наречените антиферомагнитни и феримагнитни свойства. Разликата между тези видове магнетизъм е обяснена на фиг. 7. Въз основа на концепцията за домейни, парамагнетизмът може да се разглежда като явление, причинено от наличието в материала на малки групи от магнитни диполи, в които отделните диполи взаимодействат много слабо помежду си (или не взаимодействат изобщо) и следователно , при липса на външно поле, вземете само произволни ориентации (фиг. 7, А). Във феромагнитните материали във всеки домейн има силно взаимодействие между отделните диполи, което води до тяхното подредено паралелно подреждане (фиг. 7, b). В антиферомагнитните материали, напротив, взаимодействието между отделните диполи води до тяхното антипаралелно подредено подреждане, така че общият магнитен момент на всеки домейн е нула (фиг. 7, V). И накрая, във феримагнитните материали (например ферити) има както паралелно, така и антипаралелно подреждане (фиг. 7, Ж), което води до слаб магнетизъм.
Има две убедителни експериментални потвърждения за съществуването на домейни. Първият от тях е така нареченият ефект на Баркхаузен, вторият е методът на праховите фигури. През 1919 г. G. Barkhausen установява, че когато външно поле се приложи към проба от феромагнитен материал, неговата намагнитност се променя на малки дискретни части. От гледна точка на теорията на домейна, това не е нищо повече от рязко напредване на междудомейнната стена, срещайки по пътя си отделни дефекти, които го забавят. Този ефект обикновено се открива с помощта на намотка, в която е поставен феромагнитен прът или тел. Ако последователно придвижите силен магнит към и далеч от пробата, пробата ще бъде намагнетизирана и повторно намагнетизирана. Резки промени в намагнитването на промяната на пробата магнитен потокпрез намотката и в нея се възбужда индукционен ток. Напрежението, генерирано в бобината, се усилва и се подава към входа на чифт акустични слушалки. Щраканията, чути през слушалките, показват рязка промяна в намагнитването.
За идентифициране на доменната структура на магнит, като се използва методът на прахообразната фигура, капка колоидна суспензия от феромагнитен прах (обикновено Fe 3 O 4) се нанася върху добре полирана повърхност на магнетизиран материал. Праховите частици се утаяват главно в места с максимална нехомогенност на магнитното поле - на границите на домейните. Тази структура може да се изследва под микроскоп. Предложен е и метод, основан на преминаването на поляризирана светлина през прозрачен феромагнитен материал.
Оригиналната теория на Вайс за магнетизма в основните си характеристики е запазила значението си и до днес, като обаче е получила актуализирана интерпретация, основана на идеята за некомпенсирани електронни завъртания като фактор, определящ атомния магнетизъм. Хипотеза за съществуване собствен моментелектронът е представен през 1926 г. от S. Goudsmit и J. Uhlenbeck и в момента електроните като спинови носители се считат за "елементарни магнити".
За да обясним тази концепция, разгледайте (фиг. 8) свободен атом на желязото, типичен феромагнитен материал. Двете му черупки ( КИ Л), тези, които са най-близо до ядрото, са пълни с електрони, като първият от тях съдържа два, а вторият съдържа осем електрона. IN К-обвивка, спинът на един от електроните е положителен, а на другия е отрицателен. IN Л-обвивка (по-точно в двете й подобвивки), четири от осемте електрона имат положителни спинове, а останалите четири имат отрицателни спинове. И в двата случая завъртанията на електрона в една обвивка са напълно компенсирани, така че общият магнитен момент е нула. IN М-обвивка, ситуацията е различна, тъй като от шестте електрона, разположени в третата подобвивка, пет електрона имат спинове, насочени в една посока, а само шестият в другата. В резултат остават четири некомпенсирани спина, което определя магнитните свойства на железния атом. (Във външния н-обвивката има само два валентни електрона, които не допринасят за магнетизма на железния атом.) Магнетизмът на други феромагнетици, като никел и кобалт, се обяснява по подобен начин. Тъй като съседните атоми в желязна проба силно взаимодействат помежду си и техните електрони са частично колективизирани, това обяснение трябва да се разглежда само като визуална, но много опростена диаграма на реалната ситуация.
Теорията за атомния магнетизъм, основана на отчитане на въртенето на електрона, се подкрепя от два интересни жиромагнитни експеримента, единият от които е извършен от А. Айнщайн и В. де Хаас, а другият от С. Барнет. В първия от тези експерименти цилиндър от феромагнитен материал беше окачен, както е показано на фиг. 9. Ако токът преминава през намотката, цилиндърът се върти около оста си. Когато посоката на тока (и следователно на магнитното поле) се промени, той се обръща в обратна посока. И в двата случая въртенето на цилиндъра се дължи на подреждането на електронните завъртания. В експеримента на Барнет, напротив, окачен цилиндър, рязко приведен в състояние на въртене, се магнетизира в отсъствието на магнитно поле. Този ефект се обяснява с факта, че при въртене на магнита се създава жироскопичен момент, който се стреми да завърти спиновите моменти по посока на собствената си ос на въртене.
За по-пълно обяснение на природата и произхода на силите с малък обсег, които подреждат съседни атомни магнити и противодействат на разрушаващото влияние топлинно движение, трябва да се свържете квантова механика. Квантово механично обяснение на природата на тези сили е предложено през 1928 г. от В. Хайзенберг, който постулира съществуването на обменни взаимодействия между съседни атоми. По-късно G. Bethe и J. Slater показаха, че обменните сили нарастват значително с намаляване на разстоянието между атомите, но при достигане на определено минимално междуатомно разстояние те спадат до нула.
МАГНИТНИ СВОЙСТВА НА ВЕЩЕСТВОТО
Едно от първите обширни и систематични изследвания на магнитните свойства на материята е предприето от П. Кюри. Той установява, че според магнитните си свойства всички вещества могат да бъдат разделени на три класа. Първата категория включва вещества с изразени магнитни свойства, подобни на свойствата на желязото. Такива вещества се наричат феромагнитни; тяхното магнитно поле се забелязва на значителни разстояния ( см. по-висок). Вторият клас включва вещества, наречени парамагнитни; Техните магнитни свойства като цяло са подобни на тези на феромагнитните материали, но много по-слаби. Например силата на привличане към полюсите на мощен електромагнит може да изтръгне железен чук от ръцете ви и за да откриете привличането на парамагнитно вещество към същия магнит, обикновено се нуждаете от много чувствителни аналитични везни. Последният, трети клас включва така наречените диамагнитни вещества. Те се отблъскват от електромагнит, т.е. силата, действаща върху диамагнитните материали, е насочена противоположно на тази, действаща върху феро- и парамагнитните материали.
Измерване на магнитни свойства.
Когато изучаваме магнитните свойства, два вида измервания са най-важни. Първият от тях е измерване на силата, действаща върху образец в близост до магнит; Така се определя намагнитването на пробата. Вторият включва измервания на "резонансни" честоти, свързани с намагнитването на материята. Атомите са малки "жироскопи" и прецесират в магнитно поле (като обикновен връх под въздействието на въртящия момент, създаден от гравитацията) с честота, която може да бъде измерена. В допълнение, сила действа върху свободните заредени частици, движещи се под прав ъгъл спрямо линиите на магнитната индукция, точно като електронния ток в проводник. Той кара частицата да се движи по кръгова орбита, чийто радиус е даден от
Р = мв/eB,
Където м– маса на частиците, v– неговата скорост, де неговият заряд и Б– индукция на магнитно поле. Честотата на такова кръгово движение е
Където fизмерено в херци, д– във висулки, м– в килограми, Б- в Tesla. Тази честота характеризира движението на заредени частици в вещество, намиращо се в магнитно поле. И двата вида движения (прецесия и движение по кръгови орбити) могат да бъдат възбудени от редуващи се полета с резонансни честоти, равни на „естествените“ честоти, характерни за от този материал. В първия случай резонансът се нарича магнитен, а във втория - циклотронен (поради сходството му с цикличното движение на субатомна частица в циклотрон).
Говорейки за магнитните свойства на атомите, е необходимо да се обърне специално внимание на техния ъглов момент. Магнитното поле действа върху въртящия се атомен дипол, като се стреми да го завърти и постави успоредно на полето. Вместо това атомът започва да прецесира около посоката на полето (фиг. 10) с честота, зависеща от диполния момент и силата на приложеното поле.
Атомната прецесия не може да се наблюдава директно, тъй като всички атоми в проба прецесират в различна фаза. Ако приложим малко променливо поле, насочено перпендикулярно на постоянното нареждащо поле, тогава се установява определено фазово съотношение между прецесиращите атоми и техният общ магнитен момент започва да прецесира с честота, равна на честотата на прецесия на отделните магнитни моменти. важноТо има ъглова скоростпрецесия. По правило тази стойност е от порядъка на 10 10 Hz/T за намагнитване, свързано с електрони, и от порядъка на 10 7 Hz/T за намагнитване, свързано с положителни заряди в ядрата на атомите.
Схематична диаграма на настройка за наблюдение на ядрено-магнитен резонанс (NMR) е показана на фиг. 11. Изследваното вещество се въвежда в еднородно постоянно поле между полюсите. Ако след това се възбуди радиочестотно поле с помощта на малка намотка, обграждаща епруветката, може да се постигне резонанс при специфична честота, равна на честотата на прецесия на всички ядрени „жироскопи“ в пробата. Измерванията са подобни на настройването на радиоприемник на честотата на определена станция.
Методите на магнитния резонанс позволяват да се изследват не само магнитните свойства на конкретни атоми и ядра, но и свойствата на тяхната среда. Факт е, че магнитните полета в твърдите тела и молекулите са нехомогенни, защото са изкривени атомни заряди, а подробностите за хода на експерименталната резонансна крива се определят от локалното поле в областта, където се намира прецесиращото ядро. Това дава възможност да се изследват структурните характеристики на определена проба с помощта на резонансни методи.
Изчисляване на магнитни свойства.
Магнитната индукция на полето на Земята е 0,5 x 10 –4 Tesla, докато полето между полюсите на силен електромагнит е около 2 Tesla или повече.
Магнитното поле, създадено от всяка конфигурация на токове, може да се изчисли с помощта на формулата на Biot-Savart-Laplace за магнитната индукция на полето, създадено от токов елемент. Изчисляване на полето, създадено от контури различни формии цилиндрични намотки, в много случаи много сложни. По-долу има формули за редица прости случаи. Магнитна индукция (в тесла) на полето, създадено от дълъг прав проводник, по който протича ток аз
Полето на магнетизиран железен прът е подобно на външното поле на дълъг соленоид, като броят на ампер-оборотите на единица дължина съответства на тока в атомите на повърхността на магнетизирания прът, тъй като токовете вътре в пръта се компенсират една друга (фиг. 12). С името на Ампер такъв повърхностен ток се нарича Ампер. Сила на магнитното поле H a, създаден от тока на Ампер, е равен на магнитния момент на единица обем на пръта М.
Ако в соленоида се постави железен прът, тогава в допълнение към факта, че соленоидният ток създава магнитно поле з, подреждането на атомните диполи в материала на магнетизирания прът създава намагнитване М. В този случай общият магнитен поток се определя от сумата на реалния и амперния ток, така че Б = м 0(з + H a), или Б = м 0(Н+М). Поведение М/зНаречен магнитна чувствителност и се обозначава с гръцката буква ° С; ° С– безразмерна величина, характеризираща способността на материала да се магнетизира в магнитно поле.
величина Б/з, която характеризира магнитните свойства на материала, се нарича магнитна проницаемост и се означава с m a, и m a = м 0м, Където m a- абсолютна и м– относителна пропускливост,
При феромагнитните вещества количеството ° Сможе да има много големи стойности – до 10 4 е 10 6 . величина ° СПарамагнитните материали имат малко повече от нула, а диамагнитните материали имат малко по-малко. Само във вакуум и в много слаби магнитудни полета ° СИ мса постоянни и независими от външното поле. Индукционна зависимост Бот зобикновено е нелинейна, а нейните графики, т.нар. кривите на намагнитване за различни материали и дори при различни температури могат да се различават значително (примери за такива криви са показани на фиг. 2 и 3).
Магнитните свойства на материята са много сложни и тяхното дълбоко разбиране изисква внимателен анализ на структурата на атомите, техните взаимодействия в молекулите, техните сблъсъци в газове и взаимното им влияние в твърди вещества и течности; Магнитните свойства на течностите все още са най-малко проучени.
У дома, на работа, в собствената ни кола или в градския транспорт сме заобиколени от различни видове магнити. Те захранват двигатели, сензори, микрофони и много други обикновени неща. Освен това във всяка област се използват устройства с различни характеристики и функции. Като цяло се разграничават следните видове магнити:
Какви видове магнити има?
Електромагнити.Дизайнът на такива продукти се състои от желязна сърцевина, върху която са навити навивки от тел. Прилагане на електрически ток с различни параметриголемина и посока, е възможно да се получат магнитни полета с необходимата сила и полярност.
Името на тази група магнити е съкращение от имената на нейните компоненти: алуминий, никел и кобалт. Основното предимство на алнико сплавта е ненадминатата температурна стабилност на материала. Други видове магнити не могат да се похвалят, че могат да се използват при температури до +550 ⁰ C. В същото време този лек материал се характеризира със слаба коерцитивна сила. Това означава, че може да бъде напълно демагнетизиран, когато е изложен на силно външно магнитно поле. В същото време, поради достъпната си цена, alnico е незаменимо решение в много научни и индустриални сектори.
Модерни магнитни продукти
И така, подредихме сплавите. Сега нека да преминем към какви видове магнити има и какви приложения могат да намерят в ежедневието. Всъщност има огромно разнообразие от опции за такива продукти:
3) Офис магнити.Магнитните дъски се използват за презентации и планиране на срещи, които ви позволяват ясно и подробно да представите всяка информация. Те също се оказват изключително полезни в училищни класни стаи и университетски класни стаи.
