Магнетизм және электромагнетизм туралы мәлімет

Металлургия өнеркәсібі үшін өндірілетін темір кендері арасында магниттік темір деп аталатын кен бар. Бұл кен темір заттарды тарту қасиетіне ие. Мұндай темір рудасының бір бөлігі табиғи магнит деп аталады, ал олар көрсететін тартылыс қасиеті — магнетизм.

Қазіргі уақытта магнетизм құбылысы Әртүрлі электр қондырғыларында өте кең қолданылады. Алайда, енді табиғи емес, жасанды магниттер қолданылады.

Жасанды магниттер болаттың арнайы сорттарынан жасалады. Мұндай Болаттың бөлігі ерекше магниттенеді, содан кейін ол магнитті қасиеттерге ие болады, яғни тұрақты магнитке айналады.

Тұрақты магниттердің нысаны олардың мақсатына байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Магнетизм және электромагнетизм тұрақты магнит күшінде оның полюстері ғана бар. Магниттің Солтүстік полюсі деп аталады, ал оңтүстікке қараған соңы — магниттің оңтүстік полюсі деп аталды. Әрбір тұрақты магнит екі полюсті бар: солтүстік және Оңтүстік. Магниттің Солтүстік полюсі С немесе N әрпімен, оңтүстік полюсі Ю немесе S әрпімен белгіленеді.

Магнит темір, болат, шойын, никель, кобальт тартады. Барлық осы денелер магниттік денелер деп аталады. Дегенмен, магнитке тартылмайтын басқа денелер магнитті емес денелер деп аталады.

Магнит құрылымы. Магниттеу

Кез келген дене, оның ішінде магнитті, ұсақ бөлшектер — молекулалардан тұрады. Магнитті емес денелердің молекулаларына қарағанда магнитті дененің молекулалары молекулалық магнитті қасиеттерге ие. Магнитті дененің ішінде бұл молекулалық магниттер әртүрлі бағыттарда өз осьтерімен орналасқан, нәтижесінде дененің өзі магниттік қасиеттерді көрсетпейді. Бірақ егер бұл магниттер өз осьтерінің айналасында бұрылуға мәжбүрлесе, олар өздерінің солтүстік полюстерімен бір жаққа, ал оңтүстікке екінші жаққа қаратылса, онда дене магниттік қасиеттерге ие болады, яғни магнит болады.

Магнит денесі магнит қасиетіне ие болатын Процесс магнитті деп аталады. Тұрақты магниттерді дайындау кезінде магниттеу электр тогының көмегімен жүргізіледі. Бірақ сіз әдеттегі тұрақты магнитті пайдалана отырып, денені магниттеуге болады.

Егер түзу сызықты магнит бейтарап сызықпен егілсе, онда екі дербес магнит алынады және магнит ұштарының полярлығы сақталады, ал кесу нәтижесінде алынған ұшында қарама-қарсы полюстер пайда болады.

Алынған магниттердің әрқайсысын екі магнитке бөлуге болады, және біз мұндай бөлуді қанша жалғастырсақ та, біз әрқашан екі полюсті дербес магниттерді алатын боламыз. Бір магнитті полюсі бар брустарды алу мүмкін емес. Бұл мысал магнит денесі көптеген молекулалық магниттерден тұрады.

Магнитті денелер молекулалық магнитиктердің қозғалу дәрежесінен ерекшеленеді. Тез магниттелетін және тез ыдырайтын денелер бар. Керісінше, баяу магниттелетін дене бар, бірақ магнит қасиеттерін ұзақ сақтайды.

Сонымен, темір бөгде магниттің әсерінен тез магниттенеді, бірақ тез және ұсақталады, яғни магнитті жою кезінде магнитті қасиеттерін жоғалтады. Болат бір рет магнитті, ұзақ уақыт бойы магнитті қасиеттерді сақтайды, яғни тұрақты магнитке айналады.

Темірдің тез магниттелуі және магниттелуі қасиеті Темірдің молекулалық магниттелуі өте жылжымалы, олар сыртқы магниттік күштердің әсерінен оңай бұрылады, бірақ магниттеуші денені алып тастағанда бұрынғы ретсіз жағдайға тез келеді.

Алайда темірде магнитиктердің аз бөлігі және тұрақты магнитті алып тастағаннан кейін олар магниттеу кезінде қабылдаған күйде біраз уақыт қалады. Демек, магниттеуден кейін темір өте әлсіз магниттік қасиеттерін сақтайды. Бұл магниттің полюсінен темір пластинканы алып тастағанда барлық опилкалар оның соңынан құлап кетпегенін растайды-олардың аздаған бөлігі пластинкаға тартылып қалды.

Магнетизм және электрмагнетизм Болаттың қасиеті ұзақ уақыт магниттелген болып қала береді, Болаттың молекулалық магниткалары магниттеу кезінде қажетті бағытта қиын бұрылуымен, бірақ ұзақ уақытқа белгіленген жағдайды және магниттеуші денені алып тастағаннан кейін де сақтап қалады.

Магнит денесінің магниттеуден кейін магнитті қасиеттерін көрсету қабілеті қалдық магнетизм деп аталады.

Қалдық магнетизм құбылысы магнитті денеде магниттеу кезінде молекулалық магниткаларды ұстап тұратын кідірткіш күш әрекетінен туындады.

Темірде ұстағыш күштің әсері өте әлсіз, нәтижесінде ол тез төмендейді және өте аз қалдық магнетизм бар.

Темірдің қасиеті тез магниттелуге және магниттелуге өте кең қолданылады. Электр аппараттарында қолданылатын барлық электромагниттердің өзекшелері өте аз қалдық магнетизмге ие арнайы темірден жасалады.

Болат үлкен тежеуіш күшке ие, соның арқасында магнетизм қасиеті сақталады. Сондықтан тұрақты магниттер арнайы болат қорытпалардан жасалады.

Тұрақты магниттің қасиеттеріне соққы, шайқалу және температураның күрт ауытқуы теріс әсер етеді. Егер, мысалы, тұрақты магнит қызып, содан кейін суытса, онда ол өзінің магниттік қасиеттерін мүлдем жоғалтады. Сол сияқты, егер тұрақты магнит соққысына ұшыраса, онда оның тартылу күші айтарлықтай азаяды.

Бұл қатты қызғанда немесе соққанда кідіртуші күштің әрекетін жеңеді және осылайша молекулалық магнитиктердің реттелген орналасуын бұзады. Сондықтан тұрақты магниттері бар тұрақты магниттер мен аспаптармен сақтықпен жұмыс істеу керек.

Магниттік күш желілері. Магнит полюстерінің өзара әрекеттесуі

Кез келген магниттің айналасында магниттік өріс бар.

Магнетитті деп аталады кеңістік, онда жұмыс істейді магниттік күштер. Тұрақты магниттің магниттік өрісі-бұл магниттің магниттік күші түзусызықты магнит өрістері жұмыс істейтін кеңістіктің бөлігі.

Магниттік күш желілері. Магнит полюстерінің өзара әрекеттесуі
Магнит өрісінің магниттік күші белгілі бір бағыттарда әрекет етеді. Магнитті күштің әрекет ету бағыттары магнитті күш сызықтары деп аталды. Бұл термин электротехниканы зерттеген кезде кеңінен қолданылады, алайда магниттік күш желілері материалдық емес екенін есте сақтау керек: бұл — магнит өрісінің қасиеттерін түсінуді жеңілдету үшін ғана енгізілген шартты ұғым.

Магнит өрісінің пішіні, яғни магнит күштік сызықтарының кеңістігіндегі орналасуы магнит формасына байланысты.

Магнитті күш желілері бірқатар қасиеттерге ие: олар әрдайым тұйықталған, ешқашан қиылыспайды,қысқа жолмен баруға және бір-бірінен бір жаққа бағытталса, бұрылуға ұмтылады. Күш желілері магниттің Солтүстік полюсінен шығып, оның оңтүстік полюске кіреді деп есептеледі; магнит ішінде олар оңтүстік полюстен солтүстікке қарай бағыт алады.

Магниттік күш желілері. Магнит полюстерінің өзара әрекеттесуі
Бір аттас магнитті полюстер итеріледі, әртүрлі магниттік полюстер тартылады.

Екі қорытындының дұрыстығына іс жүзінде көз жеткізу қиын емес. Компасты алып, оған Солтүстік сияқты тік сызықты магнит полюстерінің бірін апарыңыз. Сіз көрсеткі магнит Солтүстік полюсіне дереу бұрылатынын көресіз. Егер магнитті 180 ° — ге жылдам бұрса, онда бірден 180° — ге және магниттік стрелка бұрылады, яғни оның солтүстік ұшы магнит оңтүстік полюсіне айналады.

Магниттік индукция. Магнит ағыны

Тұрақты магниттің магнит денесіне әсер ету күші (тартылу) магнит полюсі мен осы дене арасындағы қашықтықтың ұлғаюымен жойылады. Магнит тартылу күші тікелей оның полюстерінде, яғни магниттік күш желілері тығыз орналасқан жерде көрінеді. Полюстен аластаған сайын күштік сызықтардың тығыздығы азаяды, олар сирек және сирек орналасады, сонымен бірге магниттің тартылу күші де әлсірейді.

Осылайша, магнит өрісінің әртүрлі нүктелерінде магнит тартылу күші бірдей емес және күштік сызықтардың тығыздығымен сипатталады. Магнит өрісінің сипаттамасы үшін оның әр түрлі нүктелерінде магнит индукциясы деп аталатын шама енгізіледі.
Өрістің магниттік индукциясы олардың бағытына перпендикуляр орналасқан, 1 см2 алаң арқылы өтетін күштік сызықтардың санына сандық тең.

Демек, өрістің осы нүктесінде күштік сызықтардың тығыздығы көп болған сайын, осы нүктеде магниттік индукция соғұрлым көп болады.

Қандай да бір аудан арқылы өтетін магниттік күш сызықтарының жалпы саны магниттік ағын деп аталады.

Магнит ағыны ф әрпімен белгіленеді және магниттік индукциямен байланысты:

Ф = BS,

мұнда Ф-магнит ағыны, В-өрістің магнит индукциясы; S-Осы магнит ағынымен өтетін аудан.

Бұл формула s ауданы магнит ағынының бағытына перпендикуляр орналасқан жағдайда ғана әділ. Кері жағдайда магнит ағынының шамасы S ауданы қандай бұрышта орналасқанына байланысты болады, сонда формула неғұрлым күрделі түрді алады.

Тұрақты магниттің магниттік ағыны магниттің көлденең қимасы арқылы өтетін күштік сызықтардың толық санымен анықталады. Тұрақты магниттің магнит ағыны неғұрлым көп болса, бұл магниттің тартылу күші көп.

Тұрақты магниттің магнит ағыны магнит жасалған Болаттың сапасына, магниттің өлшеміне және оның магниттелу дәрежесіне байланысты.

Магниттік өткізгіштігі

Магнит ағынын өткізудегі дененің қасиеті магнит өткізгіштігі деп аталады. Магнитті емес денеден гөрі ауа арқылы өту оңай.

Әр түрлі заттарды олардың магниттік өткізгіштігі бойынша салыстыру мүмкіндігі болуы үшін ауаның магниттік өткізгіштігі бір бірлікке тең деп есептеледі.

Магниттік өткізгіштігі бірліктен аз заттар диамагнит деп аталады. Оларға мыс, қорғасын, күміс және т. б. жатады.

Алюминий, платина, қалайы және т.б. магниттік өткізгіштікке ие және парамагнитті заттардың атауы бар.

Магниттік өткізгіштігі әлдеқайда көп (мыңмен өлшенеді) заттар ферромагнит деп аталады. Оларға никель, кобальт, болат, темір және т.б. жатады.

Байланыс техникасы үшін практикалық қызығушылық пермаллоев атын алған никельмен Темірдің арнайы қорытпалары болып табылады.

Басқа да ұқсас мәліметтер

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *