Электростатика
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
| Заттардың пара және диамагниттiк қасиеттерi.Өткiзгiштерде өтетiн токтардың магнит өрiсiндегi кез келген магнетик ерекше күйге келедi - осыны магниттелу деп атайды. Сөйтiп, магнетик магниттелген күйде қосымша магнит өрiсiнiң индукциясын бередi, осы микротоктың индукциясы өткiзгiштердегi ток туғызатын сыртқы магнит индукциясымен, яғни қосылады.
Сонымен, жалпы магнит индукциясының векторы дегенiмiз макроскопиялық және микроскопиялық токтар туғызатытн магнит индукция векторларының қосындысы болып табылады . (8) Көптеген тәжiрибелердiң нәтижесiнде, кеңiстiктi түгел толтырып тұратын бiртектi магнетиктер iшiнде қосымша магнит индукциясы бастапқы магнит индукциясымен не бағыттас, не оған қарама-қарсы бағытта болады. 1) Егер және векторлары багғыттас болса, онда олар қосылып () жалпы ортаның магнит өрiсiн күшейтедi де, ортаның магнит өтiмдiлiгi болады. Осындай қасиеттерi бар заттар парамагниттi деп аталады; 2) егер және векторлары бiр-бiрiне қарама-қарсы бағытталса, онда ортаның жалпы магнит өрiсi әлсiрейдi де, ортаның магнит өтiмдiлiгi болады. Мұндай қасиеттерi бар заттар диамагниттi деп аталады; 3) негiзiнде барлық диамагниттi және парамагниттi заттар үшін болады. Бiрақ кейбiр заттар үшiн , сондықтан осындай ерекше қасиеттерi бар заттар ферромагниттi деп аталады. Бұлардың магнит өтiмдiлiгi үлкен болады. Осындай заттарға мәселен пермаллой () жатады. Жоғарыда молекулалық токтардың табиғаты туралы айтқанбыз. Олай болса, парамагниттi заттар iшiндегi магнит өрiсiнің қосынды векторын сол сияқты түсiндiруге болады. Сонымен, парамагттиттi заттардың магниттелуi дегенiмiз ондағы молекулалық токтардың белгiлi бiр ретпен багғытталуы болып табылады. Парамагниттiк заттарға Al, Pt, W сирек кездесетiн элементтер, сiлтiлер және сiлтiлi металдар және тағы басқалар жатады. Парамагнетиктер теориясын жетiлдiрiп дамытқан П. Kанжевен (1872—1946) болды. Кейінiрек бiртектi магнит өрiсiндегi молекулалық токтардың статистикалық заңдылығын зерттеп, екендiгiн тұжырымдады. Диамагниттi заттардың молекулаларында тұрақты деңгелек токтар жоқ. Олардағы доңгелек токтар тек сыртқы магнит өрiсiнiң қоздыруынан ғана пайда болады, яғни индукцияланады. Осы индукцияланған токтардың бағыты, яғни магнит индукциясы сыртқы магнит өрісіне қарама-қарс бағытта болады. Диамагниттi заттарға инерттi газдар, көптеген органикалық қосылыстар, Bi, Zn, Au, Cu, Ag, Pg cиякты металдар, шайыр, су, шыны т. 6. жатады. Бұл заттардың молекулалары мен атомдарының магнит моменттерi сыртқы магнит өрісінің әсерi болмаса нөлге тең. болады, яғни . Жалпы ортаның магниттелу дәрежесiн магниттелу векторы деп аталатын вектормен сипаттайды да, ол ортаның көлем бiрлiгiнiң магнит моментiне тең болады. Магнетиктiң көлемi iшiндегi молекулаларының магниттiк моменттерiнiң қосындысын деп белгiлейiк. Сонда бiртектi магниттелген магнетиктердің матниттелу векторы мына теңдiкпен анықталады: . (9) Магниттелу векторының сан мәнi ұзындық бiрлiгiпе келетiн молекулалық токтың күшiне тең болады да, бағыты жағынан индукция векторының бағытына сәйкес келедi, яғни . Ферромагниттi емес заттар үшiн магниттелу векторы берiлген сыртқы магнит индукциясына пропорционал болады , мұндағы — берiлген магниттi сипаттайтын магниттелу коэффициентi немесе магниттiк қаблеттілік деп аталады. Магниттiк алғырлық () диамагниттi заттар үшiн парамагниттi заттар үшiн болады. Сөйтiп, бiртектi емес магнит өрiсiнде парамагниттi денелер магнит өрiсiнiң өсу жағына қарай бағдарланса, диамагниттi денелер магнит өрiсiнiң кему жағына ығысады. Ендi (8) формулаға магнетиктердiң меншiктi магнит индукциясының мәнiн қойсақ және екендiгiн ескерсек, онда қорытқы магнит индукциясы мынаған тең болады: Мұндағы - ортаның магнит өтiмдiлiгi деп аталады, олай болса . (10) Сонымен магнит индукция векторы ток тудыратын магнит өрiсiнiң кернеулiгiне пропорционал шама болып есептелiнедi. Заттардағы магнит өрiсi үшiн толық ток заңын (циркуляция векторын ) мына түрде жазуға болады , (11) Мұндағы және -макро және микротоктардың алгебралық қосындысы. Сөйтіп, тұйық контурдағы магнит индукция векторының циркуляциясы өткізгіштегі ток пен молекулалық токтардың алгебралық қосындысын магнит тұрақтысына көбейткенге тең болады. жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|