Ανάμεσα στους αντίθετους πόλους ενός μαγνήτη υπάρχει. Απέναντι πόλους
Στο σπίτι, στη δουλειά, στο δικό μας αυτοκίνητο ή στα μέσα μαζικής μεταφοράς, είμαστε περιτριγυρισμένοι από διάφορους τύπους μαγνητών. Τροφοδοτούν κινητήρες, αισθητήρες, μικρόφωνα και πολλά άλλα κοινά πράγματα. Επιπλέον, σε κάθε περιοχή χρησιμοποιούνται συσκευές με διαφορετικά χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά. Γενικά, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι μαγνητών:
Τι είδη μαγνητών υπάρχουν;
Ηλεκτρομαγνήτες.Ο σχεδιασμός τέτοιων προϊόντων αποτελείται από έναν σιδερένιο πυρήνα στον οποίο τυλίγονται στροφές σύρματος. Με την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος με διαφορετικές παραμέτρους μεγέθους και κατεύθυνσης, είναι δυνατό να ληφθούν μαγνητικά πεδία της απαιτούμενης ισχύος και πολικότητας.
Το όνομα αυτής της ομάδας μαγνητών είναι συντομογραφία των ονομάτων των συστατικών της: αλουμίνιο, νικέλιο και κοβάλτιο. Το κύριο πλεονέκτημα του κράματος alnico είναι η αξεπέραστη σταθερότητα θερμοκρασίας του υλικού. Άλλοι τύποι μαγνητών δεν μπορούν να καυχηθούν ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε θερμοκρασίες έως +550 ⁰ C. Ταυτόχρονα, αυτό το ελαφρύ υλικό χαρακτηρίζεται από μια ασθενή δύναμη καταναγκασμού. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να απομαγνητιστεί πλήρως όταν εκτεθεί σε ισχυρό εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Ταυτόχρονα, λόγω της προσιτής τιμής του, το alnico είναι μια απαραίτητη λύση σε πολλούς επιστημονικούς και βιομηχανικούς τομείς.
Σύγχρονα μαγνητικά προϊόντα
Λοιπόν, τακτοποιήσαμε τα κράματα. Τώρα ας προχωρήσουμε στο τι είδη μαγνητών υπάρχουν και ποιες χρήσεις μπορούν να βρουν στην καθημερινή ζωή. Στην πραγματικότητα, υπάρχει μια τεράστια ποικιλία επιλογών για τέτοια προϊόντα:
3) Μαγνήτες γραφείου.Οι μαγνητικοί πίνακες χρησιμοποιούνται για παρουσιάσεις και προγραμματισμό συναντήσεων, οι οποίοι σας επιτρέπουν να παρουσιάζετε με σαφήνεια και λεπτομέρεια οποιαδήποτε πληροφορία. Αποδεικνύονται επίσης εξαιρετικά χρήσιμα σε σχολικές τάξεις και πανεπιστημιακές τάξεις.
Αντίθετοι πόλοι
Περπάτησα σε ένα τεράστιο σούπερ μάρκετ, ρίχνοντας στο καρότσι το πρώτο πράγμα που μου ήρθε στο χέρι. Προσπάθησα να μην σκεφτώ τι χρειαζόμουν αυτά τα μαχαίρια, καθαριστικό χαλιών και φθηνό ρολόι με γυαλιστερά στρας. Η επιλογή των προϊόντων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν τυχαία. Όπως και η επιλογή ταμειακής μηχανής στο τέλος του ορόφου συναλλαγών.
Η ταμίας χαμογέλασε ένα φιλικό χαμόγελο, ρώτησε περιληπτικά τον αριθμό των πακέτων που απαιτούνταν και άρχισε να παίρνει μετρήσεις γραμμωτού κώδικα με καθαρές κινήσεις του ρομποτικού βραχίονα. Ο σαρωτής λειτούργησε άψογα. Τα πακέτα δεν ήταν σκισμένα. Και τα εμπορεύματα δεν έπεσαν καν από τον μεταφορικό ιμάντα. Αλλά υπήρχε ακόμα ελπίδα όταν, με τα δάχτυλα να τρέμουν από ενθουσιασμό, έβαλα τον κωδικό PIN της τραπεζικής μου κάρτας στο πληκτρολόγιο... Λοιπόν!!! Οχι. Όλα είναι καλά. «Η επιταγή σου». Και ακόμα το ίδιο λαμπερό χαμόγελο.
Άφησα την Porsche μακριά από την είσοδο. Στη γωνία του πάρκινγκ. Ο υπάλληλος του σούπερ μάρκετ που ακολουθούσε με τα τακούνια μου κουνούσε τα πονεμένα νεύρα μου περισσότερο από τον κρύο αέρα. «Αναρωτιέμαι αν μοιάζω πραγματικά με κλέφτη καροτσιών;» Ενώ αυτή η σκέψη με έκανε να χαμογελάσω, παρόλα αυτά με ανησυχούσε. Ήθελα να φωνάξω: «Δεν μπορείς να περιμένεις!» Αλλά αύξησα μόνο το ρυθμό μου, προσπαθώντας να ξεφύγω από τον ενοχλητικό διώκτη μου.
Η Porsche ξεχώριζε ως ένα περήφανα φωτεινό σημείο ανάμεσα στο γκρι σίδερο αυτοκινήτου που στεκόταν δίπλα της. Ήξερε την αξία του και ήξερε πώς να το πει σε όλους γύρω του. Για όσους δεν θα μπουν ποτέ σε ένα τέτοιο αυτοκίνητο. Όσοι δεν θα ζήσουν ποτέ τη δύναμη του κινητήρα του δεν θα νιώσουν ποτέ τη ζεστή πολυτέλεια του δερμάτινου εσωτερικού. Είναι πολύ ακριβή για αυτούς. Όπως και για μένα τώρα.
Καθόμουν πίσω από το τιμόνι, αλλά δεν κουνήθηκα, περιμένοντας τα δέκα λεπτά. Τώρα δεν υπήρχε ανάγκη για αυτό. Το πείραμα με το μαγαζί και η καθαρή οροφή του σπορ αυτοκινήτου, σκόπιμα αφημένη κάτω από τις φωλιές των κοράκων, επιβεβαίωσαν τις χειρότερες υποψίες μου. Έγινα ο ίδιος με όλους τους άλλους. τα παρατάω... Αλλά η συνήθεια είναι δεύτερη φύση. Θα είναι δύσκολο να την ξεφορτωθείς. Πολύ δύσκολο.
Πρώτα πρέπει να πουλήσεις το αυτοκίνητο. Στη συνέχεια - ένα διαμέρισμα σε ένα πολυώροφο κτίριο. Μετά…. Μόνο μετά από πολλά χρόνια όλα όσα μου συνέβησαν θα ξεχαστούν τόσο πολύ που θα μοιάζουν σαν παραμύθι. Μια περίεργη εφεύρεση για την οποία δεν μπορείτε καν να μιλήσετε - θα σας γελάσουν. Και μόνο ένα κουρελιασμένο ημερολόγιο θα μου θυμίζει ότι συνέβη ακόμα.
12 Φεβρουαρίου 1996.
Δεν έγραψα για πολύ καιρό γιατί δεν μπορούσα - τελικά δεν είμαι αριστερόχειρας. Και το γύψο μου αφαιρέθηκε μόλις χθες. Τίποτα ιδιαίτερο δεν συνέβη αυτό το μήνα. Μόνο που κόντεψα να απολυθώ. Όλα όμως είναι εντάξει. Το πρωί της 5ης Ιανουαρίου, βιαζόμουν να πάω στη δουλειά και σηκώθηκα μπροστά στον θυρωρό. Ήταν τόσο ολισθηρό που έπεσα ακριβώς δίπλα στην είσοδο. Ήμουν τυχερός: Χτύπησα μόνο το χέρι μου και το ασθενοφόρο έφτασε μόλις μια ώρα αργότερα. Στα επείγοντα, μια νοσοκόμα που ήξερα με άφησε να μπω εκτός σειράς. Και ο γιατρός ήταν εκεί και ούτε καν μεθυσμένος. Ωστόσο, το φιλμ ακτίνων Χ αποδείχθηκε ελαττωματικό. Έτσι τράβηξαν τη φωτογραφία μόνο την τρίτη φορά. Μετατοπισμένο κάταγμα. Είναι καλό που είναι κλειστό.
Όσο ήμουν σε αναρρωτική άδεια, το εργαστήριό μας μειώθηκε. Δεν το διέλυσαν εντελώς μόνο επειδή ο σκηνοθέτης είναι συγγενής του Ιβάν Πέτροβιτς (καλά, ναι, ο ίδιος). Έμειναν μόνο αυτός και ο καθηγητής Νικολάεφ. Ο γέρος χρειαζόταν για επιστημονική εμφάνιση και εμφάνιση χρήσιμης εργασίας. Οι υπόλοιποι στάλθηκαν σε άλλα τμήματα για τα οποία δεν υπήρχαν άνωθεν οδηγίες. Λοιπόν, θα με απολύσουν. Ως απών και ακραίων.
Υπάρχει κάτι άλλο που μπορώ να σπάσω;
19 Φεβρουαρίου 1996
Η πρώτη μέρα εργασίας μετά την αναρρωτική άδεια πήγε καλά. Ο διευθυντής του εργαστηρίου έστειλε τον εαυτό του διακοπές. Οπότε κανείς δεν θα με απολύσει για άλλο ένα μήνα. Και ο καθηγητής και εγώ δεν θα ενοχληθούμε από το να παίζουμε πούλια και να μιλάμε για τη ζωή. Ο γέρος είναι καλός και ενδιαφέρον άνθρωπος. Ε, αν το αφεντικό είχε αργήσει να περιποιηθεί τα νεύρα του στο ιατρείο!
26 Φεβρουαρίου 1996
Στο δρόμο για τη δουλειά, σκαρφαλώνοντας πάνω από μια βρώμικη χιονοστιβάδα που άφησαν οι εργαζόμενοι στον δρόμο στο πεζοδρόμιο, σκόνταψα, έπεσα και έσπασα τα γυαλιά μου. Ευτυχώς τίποτα άλλο δεν έπαθε ζημιές. Αλλά το πιο ενοχλητικό είναι ότι περίπου πέντε λεπτά αργότερα αυτή η χιονοστιβάδα καταβροχθίστηκε από έναν εκχιονιστή!
Ο καθηγητής, καθόλου έκπληκτος από την άθλια εμφάνισή μου, μου έριξε ένα ποτήρι λιμάνι και άρχισε να ακούει με ενδιαφέρον και συμπάθεια την επόμενη περιπέτειά μου. Έτσι έγινε στο εργαστήριό μας - πέφτω, και ακούει.
29 Φεβρουαρίου 1996
Σήμερα ο γέρος με χαιρέτησε ελαφρώς συγκινημένος. Περίμενε με ορατή ανυπομονησία να γδυθώ και να καθίσω στο γραφείο μου. Όλο αυτό το διάστημα περπατούσε γύρω από το εργαστήριο, βάζοντας τα χέρια του πίσω από την πλάτη του και κουνώντας νευρικά το κεφάλι του εγκαίρως με τα βήματά του. Έμοιαζε να επαναλαμβάνει τον εαυτό του: «Ναι, ναι! Έτσι είναι!» μου κίνησε το ενδιαφέρον. Δεν ήταν συχνά που έβλεπα τον καθηγητή σε τέτοια ένταση. Ήταν πάρα πολύ ακόμα και για εκείνον. Τελικά, δεν άντεξε: «Ναι, άκου εσύ επιτέλους!»
Το επόμενο μισάωρο πέταξε εντελώς έξω από το ύφασμα του οικείου και του κανονικού. Αποδείχθηκε ότι ο καθηγητής έγραφε αυτό που πίστευε ότι ήταν η πιο σημαντική από τις καθημερινές μου ιστορίες για πολλούς μήνες. Συστηματοποιημένο, χωρίς καμία σχέση. Το ανέλυσα για να αποτινάξω τα βρύα από τις παλιές συνελίξεις. Έψαχνα για λογική. Και μετά χτες του ξημέρωσε. Μάλλον η πίεση έξω άλλαζε. Δεν ήταν πολύ τεμπέλης για να μείνει στο εργαστήριο μια νύχτα για να μπορέσει να σχεδιάσει διαγράμματα της ζωής μου σε ένα γραφικό πλότερ (έτσι γι' αυτό χρησιμεύουν, αποδεικνύεται, αυτά τα κουτιά είναι βαριά!)!
Προφανώς, νότες δυσπιστίας ακούγονταν πολύ καθαρά στις λέξεις με τις οποίες αξιολόγησα αυτό το τιτάνιο έργο, γιατί ο καθηγητής άρχιζε κάθε τόσο να φωνάζει, να χτυπά το στήθος του με τη γροθιά του και να προσθέτει: «Ναι, θα αποτύχω αν» κάνω λάθος!»
Τελικά, άρπαξε έναν βαρύ μαγνήτη πετάλου και τον σήκωσε πάνω από το κεφάλι του απειλητικά: «Κοίτα και άκου προσεκτικά!» Αυτό το επιχείρημα μου φάνηκε πειστικό και έκλεισα το στόμα μου. Ο καθηγητής σήκωσε έναν δεύτερο μαγνήτη πάνω από το κεφάλι του, αυτή τη φορά έναν μαγνήτη ράβδου, και έφερε μαζί αυτά τα δύο οπτικά βοηθήματα με αντίθετους πόλους. Φυσικά κόλλησαν ο ένας στον άλλον. Αλλά σκέφτηκα ότι δεν ήταν ασφαλές να επικροτήσω αυτήν την επιτυχημένη εμπειρία. Ο γέρος, με δυσκολία σπρώχνοντας τους μαγνήτες, εξήγησε: «Αυτός είσαι εσύ!» μου έβαλε ένα πέταλο κάτω από τη μύτη. «Και αυτό είναι πρόβλημα!» - Μου έδειξε έναν άλλο μαγνήτη. «Είστε ελκυσμένοι!» Αυτή η αλήθεια δεν με ευχαριστούσε, αλλά ούτε και με εξέπληξε. Εγώ ο ίδιος το υποψιάζομαι εδώ και καιρό. Χωρίς διαγράμματα και μάλιστα χωρίς μαγνήτες: «Αυτό είναι όλο; Ίσως τότε να παίξουμε καλύτερα πούλια;»
Αλλά ο γέρος ήταν ανένδοτος: «Κοίτα πιο μακριά!» Επανέλαβε το ίδιο πείραμα, μόνο αυτή τη φορά, μετακινώντας τον επίπεδο μαγνήτη σε σχέση με το σχήμα του πετάλου ένα επί δέκα εκατοστά. Τώρα ακούμπησαν μόνο με τους μπλε στύλους τους και, όπως ήταν φυσικό, απωθήθηκαν. Ο καθηγητής με κάλεσε να το δω μόνος μου και φοβήθηκα να αρνηθώ. Αλλά και πάλι δεν κατάλαβα το νόημα.
Και όλα αποδείχτηκαν πολύ απλά. Όταν τελικά ο Νικολάεφ μπόρεσε να κατέβει στη γη από τον ουρανό της ιδιοφυΐας του, μου εξήγησε εύκολα και ξεκάθαρα την ουσία αυτής της περίεργης θεωρίας. Κατά τη γνώμη του, ήμουν μοναδικός άνθρωπος. Τα προβλήματα που με ταλαιπωρούσαν με αξιοζήλευτη κανονικότητα ήταν δεμένα μαζί μου σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Για να τα αποφύγετε, χρειάζεται απλώς να μετακινήσετε τη ζωή σας λίγο πίσω. Περίπου δέκα λεπτά, αν κρίνουμε από τους υπολογισμούς του. Ή, για να το θέσω ακόμα πιο απλά, μόλις πρόκειται να κάνετε κάτι, σταματήστε, περιμένετε τα λεπτά που σας έχουν διατεθεί και - προχωρήστε! Το πρόβλημα είναι ήδη πίσω μας!
Παρ' όλη την τρέλα αυτής της υπόθεσης, υπήρχε κάτι μέσα της. Και αποφάσισα να προσπαθήσω.
6 Μαρτίου 1996
Και πάλι όλα καλά. Αυτές τις μέρες δεν έχω σπάσει ούτε ένα φλιτζάνι. Ποτέ δεν με έχει χτυπήσει λάσπη διερχόμενο αυτοκίνητο. Το κανίς του γείτονα σταμάτησε να μου γαβγίζει!
12 Μαρτίου 1996
Η μέθοδος λειτουργεί. Τώρα είμαι σίγουρος για αυτό. Και η απόδειξη είναι οι ατυχίες μου. Δεν έχουν πάει πουθενά. Συμβαίνουν ακόμα. Αλλά όχι μαζί μου. Περπατούν μπροστά μου κατά τα προβλεπόμενα δέκα λεπτά και συμβαίνει σε κάποιον άλλο. Σε αυτούς που βρίσκονται στο μέρος που πρέπει να είμαι.
19 Μαρτίου 1996
Έφερα στον καθηγητή ένα κουτί με το αγαπημένο του κρασί πόρτο. Πέρασα το τελευταίο μου απόθεμα. Το ψυγείο είναι άδειο και η ημέρα πληρωμής απέχει ακόμα μία εβδομάδα. Αλλά δεν μπορούσα να κάνω διαφορετικά: σήμερα έπρεπε να με χτυπήσει ένα αυτοκίνητο.
26 Μαρτίου 1996
Αυτό που συνέβη αυτή την εβδομάδα είναι δύσκολο να περιγραφεί με λίγα λόγια. Αλλά θα προσπαθήσω να δηλώσω το κύριο πράγμα: η τύχη έχει πάρει τη θέση των προβλημάτων στη ζωή μου! Το παρατήρησα πριν, από την αρχή του πειράματος. Αλλά φοβόταν να τον τρομάξει ή να τον τσαντίσει, αφού το παραδέχτηκε στον εαυτό του. Αλλά μετά τη δεύτερη γέννησή μου, πίστευα τόσο πολύ στην ιδιοφυΐα του καθηγητή που προχώρησα ακόμη περισσότερο στη δοκιμή της θεωρίας του. ξεκίνησα να παίζω. Μικρά πράγματα: λαχεία, κουλοχέρηδες. Κέρδισα λίγο. Αλλά τότε - πάντα!
Και χθες πήγα στο καζίνο. Και παρόλο που δεν ξέρω πραγματικά πώς να παίζω ρουλέτα, πάντα ήξερα σε τι να στοιχηματίσω. Μετά από μια ώρα παιχνιδιού, όταν το στοίχημα είχε ήδη γίνει απρεπώς υψηλό, κατάλαβα από τα βλέμματα των γκαρντ ότι θα ήταν δύσκολο να φύγω. Αλλά δεν φοβήθηκα καθόλου. Σιγά-σιγά εξαργύρωσα τα κέρδη μου. Περίμενα δέκα λεπτά και πήγα προς την έξοδο. Η ασφάλεια δεν είχε χρόνο για μένα εκείνη τη στιγμή: δούλευαν μαζί για να σβήσουν την ηλεκτρική καλωδίωση που είχε βραχυκυκλώσει στο ταμείο.
12 Απριλίου 1996
Τελικά υπέγραψαν την επιστολή παραίτησής μου. Τώρα δεν χρειάζεται να πηγαίνω στην άλλη άκρη της πόλης κάθε μέρα σε αυτό το ηλίθιο εργαστήριο.
27 Απριλίου 1997
Αγόρασα ένα διαμέρισμα σε μια πολυκατοικία μετά από ένα ταξίδι μιας εβδομάδας στο Μοντεκάρλο. Λοιπόν, φυσικά, άφησα λίγο για να ζήσω, για να μην περιπλανώμαι στα φτηνά καταστήματα τυχερών παιχνιδιών της Μόσχας. Δόξα τω Θεώ έχουμε ελεύθερη χώρα. Και κανείς δεν ρωτάει ακόμα με πόσα χρήματα ζεις.
8 Σεπτεμβρίου 1998
Δεν καταλαβαίνω αυτούς που υπέφεραν από την προεπιλογή. Τι είδους ηλίθιοι πρέπει να είστε για να μην έχετε χρόνο να μετατρέψετε ρούβλια σε ξένο νόμισμα!
18 Μαρτίου 2000
Το έβαλαν... Πώς μπορώ να το πλύνω τώρα; Θα πρέπει να προσέχετε τους υπηρέτες για να μην ξαφνιάσουν ένα κομμάτι!
*****************
6 Νοεμβρίου 2008
Και γιατί αγόρασα μετοχές της Gazprom για 300 ρούβλια το καλοκαίρι, και επίσης με περιθώριο;! Ναι, και πού πήγε αυτός ο καταραμένος καθηγητής;!
12 Δεκεμβρίου 2008
Οι τράπεζες ζητούν την αποπληρωμή των δανείων. Απειλούν με δικαστήριο και δικαστικούς επιμελητές. Αλλά δεν υπάρχει καθηγητής! Ξεκίνησε αυτό το πείραμα και με άφησε ήσυχο! Δραπέτευσε! Πέθανε, μολύνθηκε!!! Και είχα τόσες πολλές ελπίδες για αυτόν...
12 Ιανουαρίου 2009
Σήμερα θα κάνω ό,τι θέλω, προσπαθώντας να μην περιμένω τα 10 λεπτά. Έχω ακόμα ελπίδες ότι δεν έχω γίνει ο ίδιος με όλους τους άλλους. Ότι η κακή μου τύχη είναι ακόμα μαζί μου.
Αφήστε τα πιάτα να σπάσουν, τα ρούχα να σκιστούν και τα λάστιχα να σκάσουν! Θα το περιμένω με ανυπομονησία. Αν αποδεικνυόταν ότι ο στόχος ήταν απλώς κλειστός. Το διάστημα μεταξύ «+» και «-» έχει αλλάξει. Και αν ναι, θα βρω την τύχη μου. Όσο χρόνο και προσπάθεια κι αν μου παίρνει.
**************
**************
Τελικά, η Porsche έφυγε από το πάρκινγκ. Ο φύλακας, ο οποίος στεκόταν κοντά σχεδόν με προσοχή όλη αυτή την ώρα, ήρθε στη ζωή και οδήγησε το καρότσι στις γυάλινες πόρτες του σούπερ μάρκετ. Και κατάφερε ακριβώς στην ώρα του να πιάσει τη σιωπηλή σκηνή, της οποίας οι συμμετέχοντες ήταν πωλητές, ταμίες, πελάτες και μια ηλικιωμένη γυναίκα που κέρδισε εκατό χιλιάδες ρούβλια ως τον εκατομμυριοστό επισκέπτη του καταστήματος.
"Κίνηση σωματιδίων σε μαγνητικό πεδίο" - Εκδήλωση της δύναμης Lorentz. Επανάληψη. Διαστρική ύλη. Κατευθύνσεις της δύναμης Lorentz. Φασματογράφος μάζας. Εφαρμογή της δύναμης Lorentz. Κύκλοτρο. Αλλαγή παραμέτρων. Κίνηση σωματιδίων σε μαγνητικό πεδίο. Καθοδικός σωλήνας. Φασματογράφος. Εννοια. Δύναμη Lorentz. Ερωτήσεις τεστ. Προσδιορισμός του μεγέθους της δύναμης Lorentz.
«Το μαγνητικό πεδίο και η γραφική του αναπαράσταση» - Βιομετρολογία. Μαγνητικές γραμμές. Πολικά φώτα. Ομόκεντροι κύκλοι. Μαγνητικό πεδίο μόνιμου μαγνήτη. Αντίθετοι μαγνητικοί πόλοι. Μαγνητικό πεδίο. Μέσα σε λωρίδα μαγνήτη. μαγνητικό πεδίο της γης. Το μαγνητικό πεδίο και η γραφική του αναπαράσταση. Μόνιμοι μαγνήτες. Η υπόθεση του Ampere. Μαγνητικοί πόλοι.
«Ενέργεια μαγνητικού πεδίου» - Χρόνος χαλάρωσης. Παροδικές διεργασίες. Ενεργειακή πυκνότητα. Κλιμακωτή ποσότητα. Ηλεκτροδυναμική. Πυκνότητα ενέργειας μαγνητικού πεδίου. Σταθερά μαγνητικά πεδία. Ενέργεια πηνίου. Εξω ρεύματα σε κύκλωμα με αυτεπαγωγή. Παλμικό μαγνητικό πεδίο. Αυτο-επαγωγή. Υπολογισμός επαγωγής. Ορισμός επαγωγής. Ταλαντωτικό κύκλωμα.
"Χαρακτηριστικά ενός μαγνητικού πεδίου" - Το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής κατευθύνεται κάθετα στο επίπεδο. Γραμμές μαγνητικής επαγωγής. Ο τύπος ισχύει για τις ταχύτητες των φορτισμένων σωματιδίων. Η δύναμη που ασκείται σε ένα ηλεκτρικό φορτίο. Το σημείο στο οποίο ανιχνεύεται το μαγνητικό πεδίο. Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο κυκλικού ρεύματος. Τρεις τρόποι για να ρυθμίσετε το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής.
«Μαγνητικό πεδίο, μαγνητικές γραμμές» - Εμπειρία στην ανίχνευση του μαγνητικού πεδίου του ρεύματος. Ένας μαγνήτης έχει διαφορετικές ελκτικές δυνάμεις σε διαφορετικές περιοχές. Μαγνητικές γραμμές της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Μαγνητικές γραμμές ευθύγραμμου αγωγού που μεταφέρει ρεύμα. Η διάταξη των μεταλλικών ρινισμάτων γύρω από έναν ευθύ αγωγό. Τελειώστε την πρόταση. Κινούμενα ηλεκτρικά φορτία.
«Προσδιορισμός μαγνητικού πεδίου» - Εξοπλισμός. Βραδινή αντανάκλαση. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, συμπληρώνουμε τον πίνακα. Πειραματική εργασία. Cyrano de Bergerac. J. Vern. Γραφική αναπαράσταση μαγνητικών πεδίων. Ένας μαγνήτης έχει δύο πόλους: βόρειο και νότιο. Δράσεις ηλεκτρικού ρεύματος. Διεύθυνση γραμμών μαγνητικού πεδίου.
Υπάρχουν 20 παρουσιάσεις συνολικά
Ιδιότητες μόνιμων μαγνητών. 1. Οι αντίθετοι μαγνητικοί πόλοι έλκονται, όπως οι μαγνητικοί πόλοι απωθούν. 2. Οι μαγνητικές γραμμές είναι κλειστές γραμμές. Έξω από τον μαγνήτη, οι μαγνητικές γραμμές αφήνουν το "N" και μπαίνουν στο "S", κλείνοντας μέσα στον μαγνήτη. Το 1600 Ο Άγγλος γιατρός G.H.Gilbert συνήγαγε τις βασικές ιδιότητες των μόνιμων μαγνητών.
Διαφάνεια 9από την παρουσίαση "Μόνιμοι μαγνήτες, το μαγνητικό πεδίο της Γης".Το μέγεθος του αρχείου με την παρουσίαση είναι 2149 KB.
Φυσική 8η τάξηπερίληψη άλλων παρουσιάσεων
"Τρεις τύποι μεταφοράς θερμότητας" - Aerostats. Ανταλλαγή θερμότητας. Πώς μπορεί να εξηγηθεί η συναγωγή από την άποψη της μοριακής δομής του αερίου. Ηλιακή ενέργεια. Συγκριτικός πίνακας θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων ουσιών. Βγάλτε ένα συμπέρασμα από την εικόνα. Υγρό. Ψύκτρα. Χρήση διπλών κουφωμάτων. Θερμική αγωγιμότητα. Τύποι μεταφοράς θερμότητας. Πώς μπορεί κανείς να εξηγήσει την καλή θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων; Μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία. Γιατί είναι αδύνατη η μεταφορά στα στερεά;
«Διαδικασία βρασμού» - Πίεση. Τύπος. Ειδική θερμότητα εξάτμισης. Είναι δυνατόν να βράσει το νερό χωρίς να το ζεστάνετε; Q=Lm. Θερμοκρασία υγρού. Μαγείρεμα. Αέρια και στερεά. Βρασμός στην καθημερινότητα και τη βιομηχανία. Ορισμός. Εφαρμογή. Ομοιότητες και διαφορές. Ουσία. Βρασμός. Διαδικασία θέρμανσης. Λύστε προβλήματα. Διαδικασία βρασμού. Σημείο βρασμού. Σημείο βρασμού ενός υγρού. Διαδικασίες θέρμανσης και βρασμού. Εξάτμιση.
«Δημιουργώντας μια επιστημονική εικόνα του κόσμου» - Επανάσταση στην ιατρική. Αλλαγές. Λουί Παστέρ. Άρχοντας του Κεραυνού. Rene Laennec. Ρώσος και Γάλλος βιολόγος. Γερμανός μικροβιολόγος. Επιστήμη: δημιουργία μιας επιστημονικής εικόνας του κόσμου. Τζέιμς Καρλ Μάξγουελ. Wilhelm Conrad Roentgen. Οι αισθήσεις συνεχίζονται. Χέντρικ Άντον Λόρεντς. Επιστήμονες που μελετούν το φαινόμενο της ραδιενέργειας. Χάινριχ Ρούντολφ Χερτζ. Πραξικόπημα. Έντουαρντ Τζένερ. Επανάσταση στη φυσική επιστήμη. Οι ακτίνες διαπερνούν διάφορα αντικείμενα.
«Η φυσική στην 8η τάξη «Θερμικά φαινόμενα»» - Θεματικός προγραμματισμός μαθημάτων στην ενότητα «Θερμικά φαινόμενα». Ανάπτυξη μαθήματος. Μοντελοποίηση του συστήματος μαθημάτων για την ενότητα «Θερμικά Φαινόμενα». Μέθοδοι διδασκαλίας. Ψυχολογική και παιδαγωγική εξήγηση της αντίληψης και της κυριαρχίας του εκπαιδευτικού υλικού. Συνεχίστε να αναπτύσσετε τις γνώσεις των μαθητών σχετικά με την ενέργεια. Γενικά αποτελέσματα θέματος. Προσωπικά αποτελέσματα. Ανάλυση απόδοσης διαγνωστικών εργασιών. Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα.
«Μόνιμοι μαγνήτες» - Μελέτη των ιδιοτήτων των μόνιμων μαγνητών. Μαγνητικές ανωμαλίες. Μαγνητικό πεδίο. Σφαίρα. Προέλευση του μαγνητικού πεδίου. Μαγνητικές ιδιότητες των σωμάτων. Μαγνητική δράση ενός πηνίου που μεταφέρει ρεύμα. Κλείσιμο ηλεκτρικών γραμμών. μαγνητικό πεδίο της Γης. Βόρειος πόλος. Μόνιμοι μαγνήτες. Μαγνητισμός σιδήρου. Αντίθετοι μαγνητικοί πόλοι. Μαγνητικό πεδίο στη Σελήνη. Μαγνητικές δράσεις. Ένας μαγνήτης που έχει έναν πόλο. Μαγνητικές γραμμές δύναμης.
Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι μαγνητών. Μερικοί είναι οι λεγόμενοι μόνιμοι μαγνήτες, κατασκευασμένοι από «σκληρά μαγνητικά» υλικά. Οι μαγνητικές τους ιδιότητες δεν σχετίζονται με τη χρήση εξωτερικών πηγών ή ρευμάτων. Ένας άλλος τύπος περιλαμβάνει τους λεγόμενους ηλεκτρομαγνήτες με πυρήνα από «μαλακό μαγνητικό» σίδηρο. Τα μαγνητικά πεδία που δημιουργούν οφείλονται κυρίως στο γεγονός ότι ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το σύρμα περιέλιξης που περιβάλλει τον πυρήνα.
Μαγνητικοί πόλοι και μαγνητικό πεδίο.
Οι μαγνητικές ιδιότητες ενός μαγνήτη ράβδου είναι πιο αισθητές κοντά στα άκρα του. Εάν ένας τέτοιος μαγνήτης είναι κρεμασμένος από το μεσαίο τμήμα έτσι ώστε να μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα σε οριζόντιο επίπεδο, τότε θα πάρει μια θέση που αντιστοιχεί περίπου στην κατεύθυνση από βορρά προς νότο. Το άκρο της ράβδου που δείχνει βόρεια ονομάζεται βόρειος πόλος και το αντίθετο άκρο ονομάζεται νότιος πόλος. Οι αντίθετοι πόλοι δύο μαγνητών έλκονται μεταξύ τους και σαν πόλοι απωθούνται μεταξύ τους.
Εάν μια ράβδος μη μαγνητισμένου σιδήρου πλησιάσει έναν από τους πόλους ενός μαγνήτη, ο τελευταίος θα μαγνητιστεί προσωρινά. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πόλος της μαγνητισμένης ράβδου που βρίσκεται πιο κοντά στον πόλο του μαγνήτη θα είναι απέναντι στο όνομα και ο μακρινός θα έχει το ίδιο όνομα. Η έλξη μεταξύ του πόλου του μαγνήτη και του αντίθετου πόλου που προκαλείται από αυτόν στη ράβδο εξηγεί τη δράση του μαγνήτη. Μερικά υλικά (όπως ο χάλυβας) γίνονται αδύναμοι μόνιμοι μαγνήτες αφού βρίσκονται κοντά σε μόνιμο μαγνήτη ή ηλεκτρομαγνήτη. Μια χαλύβδινη ράβδος μπορεί να μαγνητιστεί περνώντας απλώς το άκρο ενός μόνιμου μαγνήτη ράβδου κατά μήκος του άκρου της.
Έτσι, ένας μαγνήτης έλκει άλλους μαγνήτες και αντικείμενα από μαγνητικά υλικά χωρίς να έρχεται σε επαφή μαζί τους. Αυτή η δράση σε απόσταση εξηγείται από την ύπαρξη ενός μαγνητικού πεδίου στο χώρο γύρω από τον μαγνήτη. Κάποια ιδέα για την ένταση και την κατεύθυνση αυτού του μαγνητικού πεδίου μπορεί να ληφθεί ρίχνοντας ρινίσματα σιδήρου σε ένα φύλλο χαρτονιού ή γυαλιού τοποθετημένο σε μαγνήτη. Το πριονίδι θα παραταχθεί σε αλυσίδες προς την κατεύθυνση του χωραφιού και η πυκνότητα των γραμμών πριονιδιού θα αντιστοιχεί στην ένταση αυτού του πεδίου. (Είναι παχύτερα στα άκρα του μαγνήτη, όπου η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι μεγαλύτερη.)
Ο M. Faraday (1791–1867) εισήγαγε την έννοια των κλειστών γραμμών επαγωγής για μαγνήτες. Οι γραμμές επαγωγής εκτείνονται στον περιβάλλοντα χώρο από τον μαγνήτη στον βόρειο πόλο του, εισέρχονται στον μαγνήτη στο νότιο πόλο του και περνούν μέσα στο υλικό μαγνήτη από τον νότιο πόλο πίσω στον βορρά, σχηματίζοντας έναν κλειστό βρόχο. Ο συνολικός αριθμός των γραμμών επαγωγής που αναδύονται από έναν μαγνήτη ονομάζεται μαγνητική ροή. Πυκνότητα μαγνητικής ροής ή μαγνητική επαγωγή ( ΣΕ), είναι ίσος με τον αριθμό των γραμμών επαγωγής που διέρχονται κατά μήκος της κανονικής μέσα από μια στοιχειώδη περιοχή μεγέθους μονάδας.
Η μαγνητική επαγωγή καθορίζει τη δύναμη με την οποία ένα μαγνητικό πεδίο δρα σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα που βρίσκεται σε αυτό. Αν ο αγωγός από τον οποίο διέρχεται το ρεύμα εγώ, βρίσκεται κάθετα στις γραμμές επαγωγής, τότε σύμφωνα με το νόμο του Ampere η δύναμη φά, που ενεργεί στον αγωγό, είναι κάθετο τόσο στο πεδίο όσο και στον αγωγό και είναι ανάλογο με τη μαγνητική επαγωγή, την ισχύ του ρεύματος και το μήκος του αγωγού. Έτσι, για μαγνητική επαγωγή σιμπορείτε να γράψετε μια έκφραση
Οπου φά– δύναμη σε Newton, εγώ– ρεύμα σε αμπέρ, μεγάλο– μήκος σε μέτρα. Η μονάδα μέτρησης για τη μαγνητική επαγωγή είναι το Tesla (T).
Γαλβανόμετρο.
Το γαλβανόμετρο είναι ένα ευαίσθητο όργανο για τη μέτρηση ασθενών ρευμάτων. Ένα γαλβανόμετρο χρησιμοποιεί τη ροπή που παράγεται από την αλληλεπίδραση ενός μόνιμου μαγνήτη σε σχήμα πετάλου με ένα μικρό πηνίο μεταφοράς ρεύματος (ένας ασθενής ηλεκτρομαγνήτης) που αιωρείται στο κενό μεταξύ των πόλων του μαγνήτη. Η ροπή, άρα και η εκτροπή του πηνίου, είναι ανάλογη του ρεύματος και της συνολικής μαγνητικής επαγωγής στο διάκενο αέρα, έτσι ώστε η κλίμακα της συσκευής να είναι σχεδόν γραμμική για μικρές παραμορφώσεις του πηνίου.
Μαγνητική δύναμη και ένταση μαγνητικού πεδίου.
Στη συνέχεια, θα πρέπει να εισαγάγουμε μια άλλη ποσότητα που χαρακτηρίζει τη μαγνητική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος. Ας υποθέσουμε ότι το ρεύμα διέρχεται από το σύρμα ενός μακριού πηνίου, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ένα μαγνητιζόμενο υλικό. Η δύναμη μαγνήτισης είναι το γινόμενο του ηλεκτρικού ρεύματος στο πηνίο και του αριθμού των στροφών του (αυτή η δύναμη μετριέται σε αμπέρ, αφού ο αριθμός των στροφών είναι αδιάστατη ποσότητα). Ισχύς μαγνητικού πεδίου Νίση με τη δύναμη μαγνήτισης ανά μονάδα μήκους του πηνίου. Έτσι, η αξία Νμετρημένο σε αμπέρ ανά μέτρο. καθορίζει τη μαγνήτιση που αποκτά το υλικό μέσα στο πηνίο.
Σε μαγνητική επαγωγή κενού σιανάλογη με την ένταση του μαγνητικού πεδίου Ν:
Οπου m 0 – λεγόμενο μαγνητική σταθερά με καθολική τιμή 4 σελΥ 10 –7 Υ/μ. Σε πολλά υλικά η αξία σιπερίπου αναλογικά Ν. Ωστόσο, στα σιδηρομαγνητικά υλικά η αναλογία μεταξύ σιΚαι Νκάπως πιο περίπλοκο (όπως θα συζητηθεί παρακάτω).
Στο Σχ. 1 δείχνει έναν απλό ηλεκτρομαγνήτη που έχει σχεδιαστεί για να συγκρατεί φορτία. Η πηγή ενέργειας είναι μια μπαταρία DC. Το σχήμα δείχνει επίσης τις γραμμές πεδίου του ηλεκτρομαγνήτη, οι οποίες μπορούν να ανιχνευθούν με τη συνήθη μέθοδο ρινισμάτων σιδήρου.
Μεγάλοι ηλεκτρομαγνήτες με πυρήνες σιδήρου και πολύ μεγάλο αριθμό στροφών αμπέρ, που λειτουργούν σε συνεχή λειτουργία, έχουν μεγάλη μαγνητιστική δύναμη. Δημιουργούν μαγνητική επαγωγή έως και 6 Tesla στο κενό μεταξύ των πόλων. αυτή η επαγωγή περιορίζεται μόνο από τη μηχανική καταπόνηση, τη θέρμανση των πηνίων και τον μαγνητικό κορεσμό του πυρήνα. Ένας αριθμός γιγάντιων υδρόψυκτων ηλεκτρομαγνητών (χωρίς πυρήνα), καθώς και εγκαταστάσεις για τη δημιουργία παλμικών μαγνητικών πεδίων, σχεδιάστηκαν από τον P.L Kapitsa (1894–1984) στο Cambridge και στο Ινστιτούτο Φυσικών Προβλημάτων της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. F. Bitter (1902–1967) στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης. Με τέτοιους μαγνήτες ήταν δυνατό να επιτευχθεί επαγωγή έως και 50 Tesla. Ένας σχετικά μικρός ηλεκτρομαγνήτης που παράγει πεδία έως και 6,2 Tesla, καταναλώνει 15 kW ηλεκτρικής ενέργειας και ψύχεται από υγρό υδρογόνο, αναπτύχθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Losalamos. Παρόμοια πεδία λαμβάνονται σε κρυογονικές θερμοκρασίες.
Η μαγνητική διαπερατότητα και ο ρόλος της στον μαγνητισμό.
Μαγνητική διαπερατότητα mείναι μια ποσότητα που χαρακτηρίζει τις μαγνητικές ιδιότητες ενός υλικού. Τα σιδηρομαγνητικά μέταλλα Fe, Ni, Co και τα κράματά τους έχουν πολύ υψηλές μέγιστες διαπερατότητες - από 5000 (για Fe) έως 800.000 (για υπερμαλλό). Σε τέτοια υλικά σε σχετικά χαμηλές εντάσεις πεδίου Hσυμβαίνουν μεγάλες επαγωγές σι, αλλά η σχέση μεταξύ αυτών των μεγεθών είναι, μιλώντας γενικά, μη γραμμική λόγω των φαινομένων κορεσμού και υστέρησης, τα οποία συζητούνται παρακάτω. Τα σιδηρομαγνητικά υλικά έλκονται έντονα από τους μαγνήτες. Χάνουν τις μαγνητικές τους ιδιότητες σε θερμοκρασίες πάνω από το σημείο Curie (770 ° C για Fe, 358 ° C για Ni, 1120 ° C για Co) και συμπεριφέρονται σαν παραμαγνήτες, για τους οποίους η επαγωγή σιέως πολύ υψηλές τιμές τάσης Hείναι ανάλογη με αυτό - ακριβώς όπως είναι στο κενό. Πολλά στοιχεία και ενώσεις είναι παραμαγνητικά σε όλες τις θερμοκρασίες. Οι παραμαγνητικές ουσίες χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι μαγνητίζονται σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Εάν αυτό το πεδίο είναι απενεργοποιημένο, οι παραμαγνητικές ουσίες επιστρέφουν σε μη μαγνητισμένη κατάσταση. Η μαγνήτιση στους σιδηρομαγνήτες διατηρείται ακόμα και μετά την απενεργοποίηση του εξωτερικού πεδίου.
Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει έναν τυπικό βρόχο υστέρησης για ένα μαγνητικά σκληρό (με μεγάλες απώλειες) σιδηρομαγνητικό υλικό. Χαρακτηρίζει τη διφορούμενη εξάρτηση της μαγνήτισης ενός μαγνητικά διατεταγμένου υλικού από την ισχύ του μαγνητιστικού πεδίου. Με αυξανόμενη ένταση μαγνητικού πεδίου από το αρχικό (μηδέν) σημείο ( 1 ) η μαγνήτιση συμβαίνει κατά μήκος της διακεκομμένης γραμμής 1 –2 , και την αξία mαλλάζει σημαντικά καθώς αυξάνεται η μαγνήτιση του δείγματος. Στο σημείο 2 επιτυγχάνεται κορεσμός, δηλ. με περαιτέρω αύξηση της τάσης, η μαγνήτιση δεν αυξάνεται πλέον. Αν τώρα μειώσουμε σταδιακά την τιμή Hστο μηδέν και μετά την καμπύλη σι(H) δεν ακολουθεί πλέον την ίδια διαδρομή, αλλά διέρχεται από το σημείο 3 , αποκαλύπτοντας, σαν να λέγαμε, μια «μνήμη» του υλικού για την «προηγούμενη ιστορία», εξ ου και το όνομα «υστέρηση». Είναι προφανές ότι στην περίπτωση αυτή διατηρείται κάποια υπολειπόμενη μαγνήτιση (τμήμα 1 –3 ). Μετά την αλλαγή της κατεύθυνσης του μαγνητιστικού πεδίου προς την αντίθετη κατεύθυνση, η καμπύλη ΣΕ (Ν) περνάει το σημείο 4 και το τμήμα ( 1 )–(4 ) αντιστοιχεί στη δύναμη καταναγκασμού που εμποδίζει τον απομαγνητισμό. Περαιτέρω αύξηση των τιμών (- H) φέρνει την καμπύλη υστέρησης στο τρίτο τεταρτημόριο - το τμήμα 4 –5 . Η επακόλουθη μείωση της αξίας (- H) στο μηδέν και μετά αυξανόμενες θετικές τιμές Hθα οδηγήσει στο κλείσιμο του βρόχου υστέρησης μέσω των σημείων 6 , 7 Και 2 .
Τα σκληρά μαγνητικά υλικά χαρακτηρίζονται από έναν ευρύ βρόχο υστέρησης, που καλύπτει μια σημαντική περιοχή στο διάγραμμα και επομένως αντιστοιχεί σε μεγάλες τιμές παραμένουσας μαγνήτισης (μαγνητική επαγωγή) και δύναμη καταναγκασμού. Ένας στενός βρόχος υστέρησης (Εικ. 3) είναι χαρακτηριστικός μαλακών μαγνητικών υλικών, όπως ο μαλακός χάλυβας και τα ειδικά κράματα με υψηλή μαγνητική διαπερατότητα. Τέτοια κράματα δημιουργήθηκαν με στόχο τη μείωση των απωλειών ενέργειας που προκαλούνται από την υστέρηση. Τα περισσότερα από αυτά τα ειδικά κράματα, όπως οι φερρίτες, έχουν υψηλή ηλεκτρική αντίσταση, η οποία μειώνει όχι μόνο τις μαγνητικές απώλειες, αλλά και τις ηλεκτρικές απώλειες που προκαλούνται από τα δινορεύματα.
Τα μαγνητικά υλικά με υψηλή διαπερατότητα παράγονται με ανόπτηση, που πραγματοποιείται με διατήρηση σε θερμοκρασία περίπου 1000 ° C, ακολουθούμενη από σκλήρυνση (σταδιακή ψύξη) σε θερμοκρασία δωματίου. Σε αυτή την περίπτωση, η προκαταρκτική μηχανική και θερμική επεξεργασία, καθώς και η απουσία ακαθαρσιών στο δείγμα, είναι πολύ σημαντικές. Για πυρήνες μετασχηματιστών στις αρχές του 20ου αιώνα. αναπτύχθηκαν χάλυβες πυριτίου, το μέγεθος mη οποία αυξήθηκε με την αύξηση της περιεκτικότητας σε πυρίτιο. Μεταξύ 1915 και 1920, εμφανίστηκαν μόνιμα κράματα (κράματα Ni και Fe) με χαρακτηριστικό στενό και σχεδόν ορθογώνιο βρόχο υστέρησης. Ιδιαίτερα υψηλές τιμές μαγνητικής διαπερατότητας mσε μικρές αξίες Hτα κράματα διαφέρουν σε υπερνικά (50% Ni, 50% Fe) και σε μι-μέταλλο (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), ενώ σε perminvar (45% Ni, 30% Fe, 25% Co ) αξία mπρακτικά σταθερό σε ένα ευρύ φάσμα αλλαγών στην ένταση του πεδίου. Μεταξύ των σύγχρονων μαγνητικών υλικών, πρέπει να γίνει αναφορά στο supermalloy, ένα κράμα με την υψηλότερη μαγνητική διαπερατότητα (περιέχει 79% Ni, 15% Fe και 5% Mo).
Θεωρίες μαγνητισμού.
Για πρώτη φορά, η εικασία ότι τα μαγνητικά φαινόμενα μειώνονται τελικά σε ηλεκτρικά φαινόμενα προέκυψε από το Ampere το 1825, όταν εξέφρασε την ιδέα των κλειστών εσωτερικών μικρορευμάτων που κυκλοφορούν σε κάθε άτομο ενός μαγνήτη. Ωστόσο, χωρίς καμία πειραματική επιβεβαίωση της παρουσίας τέτοιων ρευμάτων στην ύλη (το ηλεκτρόνιο ανακαλύφθηκε από τον J. Thomson μόλις το 1897 και η περιγραφή της δομής του ατόμου δόθηκε από τους Rutherford και Bohr το 1913), αυτή η θεωρία «εξασθενεί .» Το 1852, ο W. Weber πρότεινε ότι κάθε άτομο μιας μαγνητικής ουσίας είναι ένας μικροσκοπικός μαγνήτης ή μαγνητικό δίπολο, έτσι ώστε η πλήρης μαγνήτιση μιας ουσίας επιτυγχάνεται όταν όλοι οι ατομικοί μαγνήτες ευθυγραμμίζονται με μια συγκεκριμένη σειρά (Εικ. 4, σι). Ο Weber πίστευε ότι η μοριακή ή ατομική «τριβή» βοηθά αυτούς τους στοιχειώδεις μαγνήτες να διατηρήσουν την τάξη τους παρά την ενοχλητική επίδραση των θερμικών δονήσεων. Η θεωρία του ήταν σε θέση να εξηγήσει τη μαγνήτιση των σωμάτων κατά την επαφή με έναν μαγνήτη, καθώς και την απομαγνήτισή τους κατά την πρόσκρουση ή τη θέρμανση. Τέλος, εξηγήθηκε επίσης η «αναπαραγωγή» των μαγνητών κατά την κοπή μιας μαγνητισμένης βελόνας ή μιας μαγνητικής ράβδου σε κομμάτια. Και όμως αυτή η θεωρία δεν εξηγούσε ούτε την προέλευση των ίδιων των στοιχειωδών μαγνητών, ούτε τα φαινόμενα κορεσμού και υστέρησης. Η θεωρία του Weber βελτιώθηκε το 1890 από τον J. Ewing, ο οποίος αντικατέστησε την υπόθεσή του για την ατομική τριβή με την ιδέα των διατομικών περιοριστικών δυνάμεων που βοηθούν στη διατήρηση της τάξης των στοιχειωδών διπόλων που συνθέτουν έναν μόνιμο μαγνήτη.
Η προσέγγιση του προβλήματος, που προτάθηκε κάποτε από τον Ampere, έλαβε μια δεύτερη ζωή το 1905, όταν ο P. Langevin εξήγησε τη συμπεριφορά των παραμαγνητικών υλικών αποδίδοντας σε κάθε άτομο ένα εσωτερικό μη αντισταθμισμένο ρεύμα ηλεκτρονίων. Σύμφωνα με τον Langevin, είναι αυτά τα ρεύματα που σχηματίζουν μικροσκοπικούς μαγνήτες που προσανατολίζονται τυχαία όταν δεν υπάρχει εξωτερικό πεδίο, αλλά αποκτούν έναν τακτοποιημένο προσανατολισμό όταν εφαρμόζεται. Σε αυτή την περίπτωση, η προσέγγιση για την ολοκλήρωση της τάξης αντιστοιχεί στον κορεσμό της μαγνήτισης. Επιπλέον, ο Langevin εισήγαγε την έννοια της μαγνητικής ροπής, η οποία για έναν ατομικό μαγνήτη ισούται με το γινόμενο του «μαγνητικού φορτίου» ενός πόλου και της απόστασης μεταξύ των πόλων. Έτσι, ο ασθενής μαγνητισμός των παραμαγνητικών υλικών οφείλεται στη συνολική μαγνητική ροπή που δημιουργείται από μη αντισταθμισμένα ρεύματα ηλεκτρονίων.
Το 1907, ο P. Weiss εισήγαγε την έννοια του "domain", η οποία έγινε μια σημαντική συμβολή στη σύγχρονη θεωρία του μαγνητισμού. Ο Weiss φαντάστηκε τους τομείς ως μικρές «αποικίες» ατόμων, μέσα στις οποίες οι μαγνητικές ροπές όλων των ατόμων, για κάποιο λόγο, αναγκάζονται να διατηρήσουν τον ίδιο προσανατολισμό, έτσι ώστε κάθε τομέας να μαγνητίζεται σε κορεσμό. Ένας χωριστός τομέας μπορεί να έχει γραμμικές διαστάσεις της τάξης των 0,01 mm και, κατά συνέπεια, όγκο της τάξης των 10–6 mm 3 . Οι περιοχές διαχωρίζονται από τα λεγόμενα τοιχώματα Bloch, το πάχος των οποίων δεν υπερβαίνει τα 1000 ατομικά μεγέθη. Ο "τοίχος" και δύο αντίθετα προσανατολισμένοι τομείς φαίνονται σχηματικά στο Σχ. 5. Τέτοια τοιχώματα αντιπροσωπεύουν «στρώματα μετάβασης» στα οποία αλλάζει η κατεύθυνση της μαγνήτισης της περιοχής.
Στη γενική περίπτωση, τρία τμήματα μπορούν να διακριθούν στην αρχική καμπύλη μαγνήτισης (Εικ. 6). Στην αρχική τομή, ο τοίχος, υπό την επίδραση ενός εξωτερικού πεδίου, κινείται μέσα στο πάχος της ουσίας μέχρι να συναντήσει ένα ελάττωμα στο κρυσταλλικό πλέγμα, το οποίο τον σταματά. Αυξάνοντας την ένταση του πεδίου, μπορείτε να αναγκάσετε τον τοίχο να μετακινηθεί περαιτέρω, μέσα από το μεσαίο τμήμα μεταξύ των διακεκομμένων γραμμών. Εάν μετά από αυτό η ένταση του πεδίου μειωθεί ξανά στο μηδέν, τότε τα τοιχώματα δεν θα επιστρέψουν πλέον στην αρχική τους θέση, οπότε το δείγμα θα παραμείνει μερικώς μαγνητισμένο. Αυτό εξηγεί την υστέρηση του μαγνήτη. Στο τελικό τμήμα της καμπύλης, η διαδικασία τελειώνει με τον κορεσμό της μαγνήτισης του δείγματος λόγω της σειράς της μαγνήτισης εντός των τελευταίων διαταραγμένων περιοχών. Αυτή η διαδικασία είναι σχεδόν πλήρως αναστρέψιμη. Η μαγνητική σκληρότητα παρουσιάζεται από εκείνα τα υλικά των οποίων το ατομικό πλέγμα περιέχει πολλά ελαττώματα που εμποδίζουν την κίνηση των τοίχων μεταξύ τομέων. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με μηχανική και θερμική επεξεργασία, για παράδειγμα με συμπίεση και επακόλουθη σύντηξη του κονιοποιημένου υλικού. Στα κράματα alnico και τα ανάλογα τους, το ίδιο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με τη σύντηξη μετάλλων σε μια πολύπλοκη δομή.
Εκτός από τα παραμαγνητικά και σιδηρομαγνητικά υλικά, υπάρχουν υλικά με τις λεγόμενες αντισιδηρομαγνητικές και σιδηρομαγνητικές ιδιότητες. Η διαφορά μεταξύ αυτών των τύπων μαγνητισμού εξηγείται στο Σχ. 7. Με βάση την έννοια των περιοχών, ο παραμαγνητισμός μπορεί να θεωρηθεί ως ένα φαινόμενο που προκαλείται από την παρουσία στο υλικό μικρών ομάδων μαγνητικών διπόλων, στα οποία μεμονωμένα δίπολα αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς μεταξύ τους (ή δεν αλληλεπιδρούν καθόλου) και επομένως , απουσία εξωτερικού πεδίου, πάρτε μόνο τυχαίους προσανατολισμούς (Εικ. 7, ΕΝΑ). Στα σιδηρομαγνητικά υλικά, μέσα σε κάθε τομέα υπάρχει μια ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ μεμονωμένων διπόλων, που οδηγεί στη διατεταγμένη παράλληλη ευθυγράμμισή τους (Εικ. 7, σι). Στα αντισιδηρομαγνητικά υλικά, αντίθετα, η αλληλεπίδραση μεταξύ των μεμονωμένων διπόλων οδηγεί στην αντιπαράλληλη διατεταγμένη ευθυγράμμισή τους, έτσι ώστε η συνολική μαγνητική ροπή κάθε τομέα να είναι μηδέν (Εικ. 7, V). Τέλος, στα σιδηρομαγνητικά υλικά (για παράδειγμα, οι φερρίτες) υπάρχει και παράλληλη και αντιπαράλληλη διάταξη (Εικ. 7, σολ), με αποτέλεσμα αδύναμο μαγνητισμό.
Υπάρχουν δύο πειστικές πειραματικές επιβεβαιώσεις για την ύπαρξη τομέων. Το πρώτο από αυτά είναι το λεγόμενο φαινόμενο Barkhausen, το δεύτερο είναι η μέθοδος των μορφών πούδρας. Το 1919, ο G. Barkhausen διαπίστωσε ότι όταν ένα εξωτερικό πεδίο εφαρμόζεται σε ένα δείγμα σιδηρομαγνητικού υλικού, η μαγνήτισή του αλλάζει σε μικρά διακριτά τμήματα. Από τη σκοπιά της θεωρίας του τομέα, αυτό δεν είναι τίποτα άλλο από μια απότομη προώθηση του τοίχου μεταξύ τομέων, συναντώντας στο δρόμο του μεμονωμένα ελαττώματα που τον καθυστερούν. Αυτό το φαινόμενο συνήθως ανιχνεύεται χρησιμοποιώντας ένα πηνίο στο οποίο τοποθετείται μια σιδηρομαγνητική ράβδος ή σύρμα. Εάν φέρνετε εναλλάξ έναν ισχυρό μαγνήτη προς και μακριά από το δείγμα, το δείγμα θα μαγνητιστεί και θα επαναμαγνητιστεί. Οι απότομες αλλαγές στη μαγνήτιση του δείγματος αλλάζουν τη μαγνητική ροή μέσω του πηνίου και διεγείρεται ένα ρεύμα επαγωγής σε αυτό. Η τάση που παράγεται στο πηνίο ενισχύεται και τροφοδοτείται στην είσοδο ενός ζεύγους ακουστικών ακουστικών. Τα κλικ που ακούγονται μέσω ακουστικών υποδεικνύουν μια απότομη αλλαγή στη μαγνήτιση.
Για να προσδιοριστεί η δομή πεδίου ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σχήματος σκόνης, μια σταγόνα ενός κολλοειδούς εναιωρήματος σιδηρομαγνητικής σκόνης (συνήθως Fe 3 O 4) εφαρμόζεται σε μια καλά γυαλισμένη επιφάνεια ενός μαγνητισμένου υλικού. Τα σωματίδια σκόνης εγκαθίστανται κυρίως σε σημεία μέγιστης ανομοιογένειας του μαγνητικού πεδίου - στα όρια των περιοχών. Αυτή η δομή μπορεί να μελετηθεί με μικροσκόπιο. Έχει επίσης προταθεί μια μέθοδος που βασίζεται στη διέλευση πολωμένου φωτός μέσω ενός διαφανούς σιδηρομαγνητικού υλικού.
Η αρχική θεωρία του Weiss για τον μαγνητισμό στα κύρια χαρακτηριστικά της έχει διατηρήσει τη σημασία της μέχρι σήμερα, έχοντας, ωστόσο, λάβει μια ενημερωμένη ερμηνεία βασισμένη στην ιδέα των μη αντισταθμιστικών σπιν ηλεκτρονίων ως παράγοντα που καθορίζει τον ατομικό μαγνητισμό. Η υπόθεση για την ύπαρξη της ίδιας της ορμής ενός ηλεκτρονίου προτάθηκε το 1926 από τους S. Goudsmit και J. Uhlenbeck, και επί του παρόντος είναι τα ηλεκτρόνια ως φορείς σπιν που θεωρούνται «στοιχειώδεις μαγνήτες».
Για να εξηγήσετε αυτή την έννοια, θεωρήστε (Εικ. 8) ένα ελεύθερο άτομο σιδήρου, ένα τυπικό σιδηρομαγνητικό υλικό. Τα δύο κοχύλια του ( ΚΚαι μεγάλο), τα πιο κοντά στον πυρήνα είναι γεμάτα με ηλεκτρόνια, με το πρώτο από αυτά να περιέχει δύο και το δεύτερο να περιέχει οκτώ ηλεκτρόνια. ΣΕ Κ-κέλυφος, το σπιν ενός από τα ηλεκτρόνια είναι θετικό, και του άλλου είναι αρνητικό. ΣΕ μεγάλο-κέλυφος (ακριβέστερα, στους δύο υποφλοιούς του), τέσσερα από τα οκτώ ηλεκτρόνια έχουν θετικά σπιν, και τα άλλα τέσσερα έχουν αρνητικά σπιν. Και στις δύο περιπτώσεις, τα σπιν των ηλεκτρονίων μέσα σε ένα κέλυφος αντισταθμίζονται πλήρως, έτσι ώστε η συνολική μαγνητική ροπή να μηδενίζεται. ΣΕ Μ-κέλυφος, η κατάσταση είναι διαφορετική, αφού από τα έξι ηλεκτρόνια που βρίσκονται στο τρίτο υποκέλυφος, πέντε ηλεκτρόνια έχουν σπιν κατευθυνόμενα προς τη μία κατεύθυνση και μόνο το έκτο στην άλλη. Ως αποτέλεσμα, παραμένουν τέσσερα μη αντισταθμισμένα σπιν, τα οποία καθορίζουν τις μαγνητικές ιδιότητες του ατόμου του σιδήρου. (Στο εξωτερικό Ν-Το κέλυφος έχει μόνο δύο ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία δεν συμβάλλουν στον μαγνητισμό του ατόμου του σιδήρου.) Ο μαγνητισμός άλλων σιδηρομαγνητών, όπως το νικέλιο και το κοβάλτιο, εξηγείται με παρόμοιο τρόπο. Δεδομένου ότι τα γειτονικά άτομα σε ένα δείγμα σιδήρου αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους και τα ηλεκτρόνια τους είναι μερικώς συλλογικοποιημένα, αυτή η εξήγηση θα πρέπει να θεωρηθεί μόνο ως ένα οπτικό, αλλά πολύ απλοποιημένο διάγραμμα της πραγματικής κατάστασης.
Η θεωρία του ατομικού μαγνητισμού, που βασίζεται στη συνεκτίμηση του σπιν των ηλεκτρονίων, υποστηρίζεται από δύο ενδιαφέροντα γυρομαγνητικά πειράματα, το ένα από τα οποία διεξήχθη από τους A. Einstein και W. de Haas και το άλλο από τον S. Barnett. Στο πρώτο από αυτά τα πειράματα, ένας κύλινδρος σιδηρομαγνητικού υλικού αιωρήθηκε όπως φαίνεται στο Σχ. 9. Εάν το ρεύμα διέρχεται από το σύρμα περιέλιξης, ο κύλινδρος περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Όταν η κατεύθυνση του ρεύματος (και επομένως του μαγνητικού πεδίου) αλλάζει, στρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Και στις δύο περιπτώσεις, η περιστροφή του κυλίνδρου οφείλεται στη σειρά των σπιν των ηλεκτρονίων. Στο πείραμα του Barnett, αντίθετα, ένας αιωρούμενος κύλινδρος, που φέρεται απότομα σε κατάσταση περιστροφής, μαγνητίζεται απουσία μαγνητικού πεδίου. Αυτό το φαινόμενο εξηγείται από το γεγονός ότι όταν ο μαγνήτης περιστρέφεται, δημιουργείται μια γυροσκοπική ροπή, η οποία τείνει να περιστρέφει τις ροπές περιστροφής προς την κατεύθυνση του δικού της άξονα περιστροφής.
Για μια πληρέστερη εξήγηση της φύσης και της προέλευσης των δυνάμεων μικρής εμβέλειας που διατάσσουν γειτονικούς ατομικούς μαγνήτες και εξουδετερώνουν την διαταραγμένη επίδραση της θερμικής κίνησης, θα πρέπει να στραφούμε στην κβαντομηχανική. Μια κβαντομηχανική εξήγηση της φύσης αυτών των δυνάμεων προτάθηκε το 1928 από τον W. Heisenberg, ο οποίος υπέθεσε την ύπαρξη αλληλεπιδράσεων ανταλλαγής μεταξύ γειτονικών ατόμων. Αργότερα, οι G. Bethe και J. Slater έδειξαν ότι οι δυνάμεις ανταλλαγής αυξάνονται σημαντικά με τη μείωση της απόστασης μεταξύ των ατόμων, αλλά όταν φτάσουν σε μια ορισμένη ελάχιστη διατομική απόσταση πέφτουν στο μηδέν.
ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΟΥΣΙΑΣ
Μία από τις πρώτες εκτεταμένες και συστηματικές μελέτες των μαγνητικών ιδιοτήτων της ύλης έγινε από τον P. Curie. Διαπίστωσε ότι, σύμφωνα με τις μαγνητικές τους ιδιότητες, όλες οι ουσίες μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες. Το πρώτο περιλαμβάνει ουσίες με έντονες μαγνητικές ιδιότητες, παρόμοιες με τις ιδιότητες του σιδήρου. Τέτοιες ουσίες ονομάζονται σιδηρομαγνητικές. Το μαγνητικό τους πεδίο είναι ορατό σε σημαντικές αποστάσεις ( εκ. υψηλότερα). Η δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνει ουσίες που ονομάζονται παραμαγνητικές. Οι μαγνητικές τους ιδιότητες είναι γενικά παρόμοιες με εκείνες των σιδηρομαγνητικών υλικών, αλλά πολύ πιο αδύναμες. Για παράδειγμα, η δύναμη έλξης προς τους πόλους ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνήτη μπορεί να σκίσει ένα σιδερένιο σφυρί από τα χέρια σας και για να ανιχνεύσετε την έλξη μιας παραμαγνητικής ουσίας στον ίδιο μαγνήτη, χρειάζεστε συνήθως πολύ ευαίσθητες αναλυτικές ισορροπίες. Η τελευταία, τρίτη κατηγορία περιλαμβάνει τις λεγόμενες διαμαγνητικές ουσίες. Απωθούνται από ηλεκτρομαγνήτη, δηλ. Η δύναμη που επενεργεί στα διαμαγνητικά υλικά κατευθύνεται αντίθετα από αυτή που ασκεί σε σιδηρο- και παραμαγνητικά υλικά.
Μέτρηση μαγνητικών ιδιοτήτων.
Κατά τη μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων, δύο τύποι μετρήσεων είναι πιο σημαντικοί. Το πρώτο από αυτά είναι η μέτρηση της δύναμης που ασκείται σε ένα δείγμα κοντά σε έναν μαγνήτη. Έτσι προσδιορίζεται η μαγνήτιση του δείγματος. Το δεύτερο περιλαμβάνει μετρήσεις «συντονιζόμενων» συχνοτήτων που σχετίζονται με τη μαγνήτιση της ύλης. Τα άτομα είναι μικροσκοπικά "γυροσκόπια" και σε προεξοχή μαγνητικού πεδίου (όπως μια κανονική κορυφή υπό την επίδραση της ροπής που δημιουργείται από τη βαρύτητα) σε μια συχνότητα που μπορεί να μετρηθεί. Επιπλέον, μια δύναμη δρα σε ελεύθερα φορτισμένα σωματίδια που κινούνται σε ορθή γωνία προς τις γραμμές μαγνητικής επαγωγής, ακριβώς όπως το ρεύμα ηλεκτρονίων σε έναν αγωγό. Αναγκάζει το σωματίδιο να κινείται σε μια κυκλική τροχιά, η ακτίνα της οποίας δίνεται από
R = mv/eB,
Οπου m- σωματιδιακή μάζα, v- η ταχύτητά του, μιείναι η χρέωση του, και σι– επαγωγή μαγνητικού πεδίου. Η συχνότητα μιας τέτοιας κυκλικής κίνησης είναι
Οπου φάμετρημένο σε hertz, μι– σε μενταγιόν, m- σε κιλά, σι- στην Tesla. Αυτή η συχνότητα χαρακτηρίζει την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων σε μια ουσία που βρίσκεται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Και οι δύο τύποι κίνησης (μετάπτωση και κίνηση κατά μήκος κυκλικών τροχιών) μπορούν να διεγερθούν από εναλλασσόμενα πεδία με συχνότητες συντονισμού ίσες με τις «φυσικές» συχνότητες που χαρακτηρίζουν ένα δεδομένο υλικό. Στην πρώτη περίπτωση, ο συντονισμός ονομάζεται μαγνητικός και στη δεύτερη - κυκλοτρόνιο (λόγω της ομοιότητάς του με την κυκλική κίνηση ενός υποατομικού σωματιδίου σε ένα κυκλοτρόνιο).
Μιλώντας για τις μαγνητικές ιδιότητες των ατόμων, είναι απαραίτητο να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη γωνιακή τους ορμή. Το μαγνητικό πεδίο δρα στο περιστρεφόμενο ατομικό δίπολο, τείνει να το περιστρέφει και να το τοποθετεί παράλληλα με το πεδίο. Αντίθετα, το άτομο αρχίζει να προχωρά γύρω από την κατεύθυνση του πεδίου (Εικ. 10) με συχνότητα που εξαρτάται από τη διπολική ροπή και την ισχύ του εφαρμοζόμενου πεδίου.
Η ατομική μετάπτωση δεν είναι άμεσα παρατηρήσιμη επειδή όλα τα άτομα σε ένα δείγμα προχωρούν σε διαφορετική φάση. Εάν εφαρμόσουμε ένα μικρό εναλλασσόμενο πεδίο που κατευθύνεται κάθετα στο πεδίο σταθερής διάταξης, τότε δημιουργείται μια ορισμένη σχέση φάσης μεταξύ των ατόμων που προηγούνται και η συνολική μαγνητική ροπή τους αρχίζει να προχωρά με συχνότητα ίση με τη συχνότητα μετάπτωσης μεμονωμένων μαγνητικών ροπών. Η γωνιακή ταχύτητα μετάπτωσης είναι σημαντική. Κατά κανόνα, αυτή η τιμή είναι της τάξης των 10 10 Hz/T για μαγνήτιση που σχετίζεται με ηλεκτρόνια και της τάξης των 10 7 Hz/T για μαγνήτιση που σχετίζεται με θετικά φορτία στους πυρήνες των ατόμων.
Ένα σχηματικό διάγραμμα μιας διάταξης για παρατήρηση πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) φαίνεται στο Σχ. 11. Η ουσία που μελετάται εισάγεται σε ένα ομοιόμορφο σταθερό πεδίο μεταξύ των πόλων. Εάν στη συνέχεια διεγείρεται ένα πεδίο ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιώντας ένα μικρό πηνίο που περιβάλλει τον δοκιμαστικό σωλήνα, μπορεί να επιτευχθεί συντονισμός σε μια συγκεκριμένη συχνότητα ίση με τη συχνότητα μετάπτωσης όλων των πυρηνικών «γυροσυχνοτήτων» στο δείγμα. Οι μετρήσεις είναι παρόμοιες με τον συντονισμό ενός ραδιοφωνικού δέκτη στη συχνότητα ενός συγκεκριμένου σταθμού.
Οι μέθοδοι μαγνητικού συντονισμού καθιστούν δυνατή τη μελέτη όχι μόνο των μαγνητικών ιδιοτήτων συγκεκριμένων ατόμων και πυρήνων, αλλά και των ιδιοτήτων του περιβάλλοντος τους. Το γεγονός είναι ότι τα μαγνητικά πεδία στα στερεά και τα μόρια είναι ανομοιογενή, καθώς παραμορφώνονται από ατομικά φορτία και οι λεπτομέρειες της πειραματικής καμπύλης συντονισμού καθορίζονται από το τοπικό πεδίο στην περιοχή όπου βρίσκεται ο προηγούμενος πυρήνας. Αυτό καθιστά δυνατή τη μελέτη των δομικών χαρακτηριστικών ενός συγκεκριμένου δείγματος χρησιμοποιώντας μεθόδους συντονισμού.
Υπολογισμός μαγνητικών ιδιοτήτων.
Η μαγνητική επαγωγή του γήινου πεδίου είναι 0,5 x 10 –4 Tesla, ενώ το πεδίο μεταξύ των πόλων ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνήτη είναι περίπου 2 Tesla ή περισσότερο.
Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από οποιαδήποτε διαμόρφωση ρευμάτων μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο Biot-Savart-Laplace για τη μαγνητική επαγωγή του πεδίου που δημιουργείται από ένα στοιχείο ρεύματος. Ο υπολογισμός του πεδίου που δημιουργείται από κυκλώματα διαφορετικών σχημάτων και κυλινδρικών πηνίων είναι σε πολλές περιπτώσεις πολύ περίπλοκος. Παρακάτω υπάρχουν τύποι για έναν αριθμό απλών περιπτώσεων. Μαγνητική επαγωγή (σε tesla) του πεδίου που δημιουργείται από ένα μακρύ ευθύ σύρμα που μεταφέρει ρεύμα εγώ
Το πεδίο μιας μαγνητισμένης ράβδου σιδήρου είναι παρόμοιο με το εξωτερικό πεδίο μιας μακριάς ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, με τον αριθμό των στροφών αμπέρ ανά μονάδα μήκους που αντιστοιχεί στο ρεύμα στα άτομα στην επιφάνεια της μαγνητισμένης ράβδου, καθώς τα ρεύματα μέσα στη ράβδο ακυρώνονται μεταξύ τους (Εικ. 12). Με το όνομα Ampere, ένα τέτοιο επιφανειακό ρεύμα ονομάζεται Ampere. Ισχύς μαγνητικού πεδίου H α, που δημιουργείται από το ρεύμα Ampere, είναι ίση με τη μαγνητική ροπή ανά μονάδα όγκου της ράβδου Μ.
Εάν μια σιδερένια ράβδος εισαχθεί στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, τότε εκτός από το γεγονός ότι το ρεύμα της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο H, η διάταξη των ατομικών διπόλων στο μαγνητισμένο υλικό της ράβδου δημιουργεί μαγνήτιση Μ. Σε αυτή την περίπτωση, η συνολική μαγνητική ροή προσδιορίζεται από το άθροισμα του πραγματικού και του ρεύματος Ampere, έτσι ώστε σι = m 0(H + H α), ή σι = m 0(Η+Μ). Στάση Μ/Hκάλεσε μαγνητική επιδεκτικότητα και συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα ντο; ντο– αδιάστατη ποσότητα που χαρακτηρίζει την ικανότητα ενός υλικού να μαγνητίζεται σε μαγνητικό πεδίο.
Μέγεθος σι/H, που χαρακτηρίζει τις μαγνητικές ιδιότητες ενός υλικού, ονομάζεται μαγνητική διαπερατότητα και συμβολίζεται με μ α, και μ α = m 0m, Πού μ α- απόλυτη, και m- σχετική διαπερατότητα,
Στις σιδηρομαγνητικές ουσίες η ποσότητα ντομπορεί να έχει πολύ μεγάλες τιμές – έως 10 4 е 10 6 . Μέγεθος ντοΤα παραμαγνητικά υλικά έχουν λίγο περισσότερο από το μηδέν και τα διαμαγνητικά υλικά έχουν λίγο λιγότερο. Μόνο στο κενό και σε πολύ ασθενή πεδία μεγέθους ντοΚαι mείναι σταθερές και ανεξάρτητες από το εξωτερικό πεδίο. Εξάρτηση επαγωγής σιαπό Hείναι συνήθως μη γραμμικό, και τα γραφήματα του, τα λεγόμενα. Οι καμπύλες μαγνήτισης για διαφορετικά υλικά και ακόμη και σε διαφορετικές θερμοκρασίες μπορεί να διαφέρουν σημαντικά (παραδείγματα τέτοιων καμπυλών φαίνονται στα Σχ. 2 και 3).
Οι μαγνητικές ιδιότητες της ύλης είναι πολύ περίπλοκες και η βαθιά κατανόησή τους απαιτεί προσεκτική ανάλυση της δομής των ατόμων, των αλληλεπιδράσεων τους στα μόρια, των συγκρούσεων στα αέρια και της αμοιβαίας επιρροής τους σε στερεά και υγρά. Οι μαγνητικές ιδιότητες των υγρών εξακολουθούν να είναι οι λιγότερο μελετημένες.
