Магнетизм

58
М
.
Қ
.
 Досболаев
5-
сурет
.
Қондырғының
электрлік
схемасы
2. 
Оқытушы
немесе
лаборант
электр
тізбегінің
дұрыс
жи
-
налғандығын
тексергеннен
кейін
ғана
келесі
тапсырмаларды
орындауға
кірісіңіз
. 
3. 
Қыздырғыш
сымның
(
немесе
катод
) 
кернеуін
3,7 
В
-
тен
4,3
 
В
-
ке
дейінгі
интервалда
0,1 
В
қадаммен
өзгертіп
, 
осылардың
əрбір
мəні
үшін
анодтық
кернеуді
10 
В
қадаммен
10-
нан
100 
В
-
ке
дейін
өсіре
отырып
, 
анодтық
токтың
мəндерін
1-
кестеге
жазыңыз
. 
К
U
= 
К
I
= 

 
1-
кесте
 
В
U
A
,
10 20 30 100 
A
I
4. 
Əрбір
қыздыру
тогының
мəні
үшін
вольтамперлік
сипат
-
тама
тұрғызу
қажет
жəне
алынған
қисықтың
иілім
нүктесін
қанығу
нүктесі
деп
есептеу
керек
. 

Электр жəне магнетизм
59
 
5. 
К
К
U
I
P

формуласы
бойынша
қыздыру
кернеуінің
бар
-
лық
мəндері
үшін
катодтан
бөлініп
шыққан
қуатты
есептеңіз
, 
сонымен
қатар
катодтың
бетінің
бірлік
ауданына
келетін
қуатты
табыңыз
. 
Берілген
лампаның
катодының
беттік
ауданы
– 
2
2
см
10
52
,
3



К
S
. 
6. 2-
кестедегі
катод
температурасының
К
S
P
/
тəуелділігі
бойынша
қыздыру
қуатының
əрбір
мəні
үшін
катодтың
темпера
-
турасын
анықтау
керек
. 
Катод
 
температурасының
К
S
P
-
ге
 
тəуелділігі
 
2-
кесте
T
, K 
P
/
S
, 
Вт
/
м
2

10
4
T
, K 
P
/
S
, 
Вт
/
м
2

10
4
1500 
1600 
1700 
1800 
1900 
2000 
2100 
2200 
17,33 
24,32 
32,28 
44,54 
54,45 
75,37 
95,69 
119,8 
2300 
2400 
2500 
2600 
2700 
2800 
2900 
3000 
148,2 
181,2 
219,3 
263,0 
312,7 
368,9 
432,4 
503,5 
7. 
S
I
j
кан
кан

формуласы
бойынша
анод
тогының
қанығу
тығыздығын
есептеңіз
; 
2
6
м
10
11



S
. 
8. 
Барлық
алынған
мəліметтерді
3-
кестеге
енгізіңіз
. 
3-
кесте
№
I
кан
,
мА
I
н
,
А
 
U
н
,
В
 P/S
п
,
Вт
/
см
2
 
Т
,
К
 1/
Т
j
кан
,
мА
/
м
2
 
j
кан
,/
Т
2
2
Т
кан
j
lg

60
М
.
Қ
.
 Досболаев
9. 
2
lg
Т
j
кан
-
ның
1/
Т
-
ға
тəуелділік
графигін
тұрғызыңыз
; 
абсцисса
өсі
бойынша
1/
Т
, 
ал
ордината
бойынша
– 
2
Т
кан
j
lg
салынады
. 
10. 
Алынған
түзудің
абсцисса
өсіне
көлбеулік
бұрышының
тангенсін
анықтаңыз
жəне
7-
формула
бойынша
шығу
жұмысын
есептеңіз
. 
11. 
Графиктік
өңдеу
ережелері
бойынша
өлшеу
нəтижеле
-
рінің
қателіктерін
табыңыз
. 
12. 
Орындалған
жұмыстар
бойынша
қорытынды
жазыңыз
. 
 
Өзін
-
өзі
 
тексеру
 
сұрақтары
: 
1.
Қандай
электрондық
эмиссия
түрлері
бар
? 
2.
Электронның
шығу
жұмысы
дегеніміз
не
? 
3.
Электрондарды
металл
көлемінде
ұстап
тұратын
күштердің
табиғаты
қандай
? 
4.
Вакуумды
диодтың
ВАС
-
ын
сызып
түсіндіріңіз
. 
5.
Қанығу
тогы
дегеніміз
не
жəне
ол
температураға
қалай
тəуелді
? 
6.
Екіден
үш
заңының
табиғатын
түсіндіріңіз
. 

Электр жəне магнетизм
61
 
ФЕРРОМАГНИТТІК
 
МАТЕРИАЛДАРДЫҢ
МАГНИТТІК
 
ҚАСИЕТІН
 
ЗЕРТТЕУ
 
 
Жұмыстың
 
мақсаты
:
Ферромагниттік
материалдардың
магнит
-
телуінің
негізгі
қисығы
, 
гистерезис
тұзағын
алу
жəне
оны
зерттеу
. 
Қысқаша
 
теориялық
 
мəліметтер
 
Заттардың
бəрі
магниттік
қасиеттерге
ие
, 
яғни
магнетиктер
болып
табылады
. 
Заттардың
магниттік
қасиеттері
молекула
-
лардың
, 
иондардың
немесе
атомдардың
магниттік
момент
-
терінің
шамасы
жəне
бағдарлануымен
анықталады
. 
Бойымен
ток
жүретін
, 
ауданы
S
жазық
контурдың
магниттік
моменті
мына
формуламен
анықталады
: 
],
2
м
А
[
 
n
IS
p


(1) 
мұндағы
n
– 
контур
жазықтығынан
бағытталған
бірлік
нормаль
, 
оның
бағыты
оң
бұранда
ережесі
бойынша
анықталады
.
Индукциясы
B
магнит
өрісінде
тогы
бар
тұйық
контурға
мына
күштер
моменті
əсер
етеді
: 
7

62
М
.
Қ
.
 Досболаев
 
 
.
B
,
p
sin
p
В
B
p
M







(2) 
Осы
күштер
моменті
контурды
p
жəне
B
векторларын
бағыттас
етіп
бұруға
тырысады
. 
Тогы
бар
контур
жəне
де
бағы
-
ты
бойынша
контурдың
p
магниттік
моментімен
дəл
келетін
индукциясы
I
B
меншікті
магнит
өрісін
жасайды
. 
0
M


болғандағы
контурдың
орнықты
жағдайында
I
В
B
В




индукция
векторы
контурдың
ішіндегі
жазықтықтың
кез
келген
нүктесінде
əрқашан
сыртқы
магнит
өрісінің
B
индукция
векторынан
үлкен
болады
. 
Магнит
өрісінде
тогы
бар
контурдың
ішіндегі
B
индукцияның
өсуі
сапалы
түрде
сыртқы
магнит
өрісіне
орналастырылған
ферромагнетиктегі
индукцияның
өсуімен
түсіндіріледі
. 
Заттың
магниттелуі
оны
құрайтын
атомдар
, 
молекулалар
, 
иондардың
e
P

электрондық
орбиталық
, 
s
P
электрондық
меншікті
(
спиндік
), 
c
P
ядролық
микроскопиялық
магниттік
моменттерінің
болуымен
түсіндіріледі
. 
Атом
ядросын
айнала
қозғалатын
электронның
электрондық
орбиталық
магниттік
моменті
болады
(1-
сурет
). 
Осындай
электрон
ev
I

тогы
бар
, 
n
2
r
ev
n
IS
e
P






магниттік
моментке
ие
, 
жазық
дөңгелек
рама
контурға
ұқсас
болады
, 
мұндағы
e
– 
электрон
заряды
, 
v
– 
айналу
жиілігі
, 
r
– 
дөңгелек
орбита
радиусы
. 
e
P

магниттік
моменттің
бағыты
 
v
e
m
r
L

механикалық
импульс
моменті
бағытына
қарама
-
қарсы
(2-
сурет
). 
e
P

жəне
L
шамалары

Электр жəне магнетизм
63
 
L
e
m
2
e
е
P




қатынасымен
байланысқан
, 
мұндағы

e
m
элек
-
трон
массасы
.
1-
сурет
.
Атом
ядросын
айнала
қозғалған
электронды
кескіндеу
2-
сурет
.
 
Заттардың
магниттелу
механизмдерін
түсіндіру
s
P

спиндік
магниттік
момент
(1-
суретті
қараңыз
) 
электрон
-
ның
ажыратылмас
қасиеті
болып
табылады
. 
Элементар
магнит
-
тік
моменттің
бірлігі
– 
Бор
магнетоны
:
2
A
м
 
,
24
10
27
,
9
e
m
2
e
Б
M





, 
мұндағы

– 
Планк
тұрақтысы
. 
c
P

ядролық
магниттік
момент
не
нөлге
тең
, 
не
Б
M
-
дан
үш
-
төртке
кіші
, 
сондықтан
оның
ықпалын
елемеуге
болады
. 
Өріс
жоқ
жағдайда
жуық
түрде
атомның
магниттік
моменті
:
,
z
1
i
si
P
z
1
i
ei
P
атом
P







(3) 
деп
санауға
болады
, 
мұндағы
z
– 
орамдағы
электрон
саны
. 

64
М
.
Қ
.
 Досболаев
Молекуланың
магниттік
моменті



N
k
атом
мол
p
p
1

, 
мұндағы

N
молекуладағы
атомдар
саны
. 
Сыртқы
магнит
өрісінде
атомның
электронына
тогы
бар
тұйық
контурға
сияқты
M
күштер
моменті
əсер
етеді
(2-
суретті
қараңыз
). 
Осы
күш
-
тердің
моменті
əсерінен
электрон
, 
механикалық
зырылдауыққа
ұқсас
, 
прецессия
жасайтын
болады
; 
осы
жағдайда
P
жəне
L
векторлары
өріс
бағытын
айнала
тұрақты
бұрыштық
жылдам
-
дықпен
конус
сызады
. 
Электронның
осы
қосымша
қозғалысы
электронда
В
магнит
өрісіне
қарсы
бағытталған
П
Р

прецессия
магниттік
моментінің
пайда
болуына
алып
келеді
. 
Осы
құбылыс
диамагниттік
эффект
деп
аталады
. 
Сыртқы
магнит
өрісі
бар
жағдайда
атомның
магниттік
моменті
: 









N
1
i
П
i
P
N
1
i
si
P
N
1
i
ei
P
атом
P



(4) 
I
магниттелу
мегнетиктің
бірлік
көлемінің
магниттік
моментіне
тең
болады
: 
V
мол
P
I



(5) 
мұндағы
V

– 
магнетиктің
кіші
көлемі
; 
мол
P

– 
V

көлемдегі
барлық
молекулалардың
магниттік
моменттерінің
қосындысы
. 
I
магниттелу
магнит
өрісінің
кернеулігімен
байланысқан
: 
H
I


,
(6)

Электр жəне магнетизм
65
 
мұндағы

– 
заттың
магниттік
алғырлығы
деп
аталатын
пропорционалдық
коэффициент
, 
заттың
тегі
мен
жағыдайына
байланысты
. 
Заттың
магниттік
қасиеттері

магниттік
өтімділікпен
де
сипатталады
. 

жəне

мына
қатынаспен
байланысқан
: 
.
(7) 
Барлық
заттар
магниттік
алғырлықтың
таңбасы
мен
шамасына
байланысты
үш
топқа
бөлінеді
: 
Диамагнетиктер
– (
мысалы
, 
инертті
газдар
) 
сыртқы
магнит
өрісі
жоқта
атомдарының
немесе
молекулаларының
e
P

орбиталық
жəне
s
P

спиндік
моменттері
теңгерілген
заттар
. 
Сыртқы
магнит
өрісінде
прецессия
нəтижесінде
өріске
қарсы
бағытталған
индукцияланған


П
Р
атом
Р


магниттік
мо
-
менттер
пайда
болады
, 
оның
магниттік
алғырлығы
теріс
болады
: 
)
10
10
(
8
6






. 
Парамагнетиктер
– 
B
сыртқы
магнит
өрісі
жоқта
0
атом
P


немесе
0
мол
Р


, 
атом
Р

немесе
мол
Р

М
маг
-
ниттік
моменттерінің
бейберекет
бағдарланулары
салдарынан
0
I

болатын
заттар
0
I

жəне
.
6
10
4
10
,
0







Ферромагнетиктер
– 
кристалдық
заттар
, 
бұларда
жеке
-
леген
иондардың
магниттік
моменттері
– 
0

P
. 
Ферриттерде
кристалдың
элементар
ұяшығын
əртүрлі
типті
иондар
, 
ферромагнетиктерде
бір
типті
иондар
құрайды
. 
А
. 
Эйнштейн
мен
В
. 
де
Гааздың
тəжірибелері
жəне
де
Н
.
Ф
. 
Иоффе
, 
П
.
Л
. 
Капи
-
цаның
тəжірибелері
ферромагнетик
ионының
магниттік
моменті




1

66
М
.
Қ
.
 Досболаев
спиндік
магниттік
моменттердің
реттелген
бағдарлануынан
пайда
болатынын
көрсетті
. 

жүктеу/скачать 3,9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: