ระหว่างขั้วตรงข้ามของแม่เหล็กมีอยู่ ขั้วตรงข้าม

ที่บ้าน ที่ทำงาน ในรถยนต์ของเราเอง หรือบนระบบขนส่งสาธารณะ เราถูกรายล้อมไปด้วยแม่เหล็กประเภทต่างๆ โดยให้พลังงานกับมอเตอร์ เซ็นเซอร์ ไมโครโฟน และสิ่งทั่วไปอื่นๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ในแต่ละพื้นที่มีการใช้อุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติและคุณสมบัติที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว แม่เหล็กประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

แม่เหล็กมีกี่ประเภท?

แม่เหล็กไฟฟ้าการออกแบบผลิตภัณฑ์ดังกล่าวประกอบด้วยแกนเหล็กซึ่งมีการพันขดลวด ด้วยการใช้กระแสไฟฟ้าที่มีพารามิเตอร์ขนาดและทิศทางต่างกัน จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับสนามแม่เหล็กที่มีความแรงและขั้วที่ต้องการ

ชื่อของแม่เหล็กกลุ่มนี้เป็นคำย่อของชื่อของส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ อะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ ข้อได้เปรียบหลักของโลหะผสมอัลนิโกคือความเสถียรของอุณหภูมิที่ไม่มีใครเทียบได้ของวัสดุ แม่เหล็กประเภทอื่นไม่สามารถอวดได้ว่าสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง +550 ⁰ C ในขณะเดียวกันวัสดุน้ำหนักเบานี้มีลักษณะเป็นแรงบีบบังคับที่อ่อนแอ ซึ่งหมายความว่าสามารถล้างอำนาจแม่เหล็กได้อย่างสมบูรณ์เมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีกำลังแรงสูง ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากราคาที่เอื้อมถึง อัลนิโกจึงเป็นโซลูชั่นที่ขาดไม่ได้ในภาคส่วนวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมจำนวนมาก

ผลิตภัณฑ์แม่เหล็กสมัยใหม่

ดังนั้นเราจึงแยกโลหะผสมออก มาดูกันว่ามีแม่เหล็กประเภทใดบ้างและมีประโยชน์อะไรบ้างในชีวิตประจำวัน ในความเป็นจริงมีตัวเลือกมากมายสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าว:

1) ของเล่นลูกดอกที่ไม่มีลูกดอกคม เกมกระดาน โครงสร้างการศึกษา - พลังแม่เหล็กทำให้ความบันเทิงที่คุ้นเคยน่าสนใจและน่าตื่นเต้นยิ่งขึ้น

2) ตัวยึดและตัวยึดตะขอและแผงจะช่วยให้คุณจัดระเบียบพื้นที่ได้อย่างสะดวกโดยไม่ต้องติดตั้งและเจาะผนังให้เต็มไปด้วยฝุ่น แรงแม่เหล็กถาวรของตัวยึดเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในโฮมเวิร์ค ร้านบูติก และร้านค้า นอกจากนี้ยังจะพบการใช้งานที่คุ้มค่าทุกห้อง

3) แม่เหล็กสำนักงานกระดานแม่เหล็กใช้สำหรับการนำเสนอและการวางแผนการประชุม ซึ่งช่วยให้คุณสามารถนำเสนอข้อมูลได้อย่างชัดเจนและละเอียด นอกจากนี้ยังพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในห้องเรียนของโรงเรียนและห้องเรียนของมหาวิทยาลัย

ขั้วตรงข้าม

ฉันเดินไปรอบๆ ซูเปอร์มาร์เก็ตขนาดใหญ่แห่งหนึ่ง โดยโยนสิ่งแรกที่มาถึงมือลงในรถเข็น ฉันพยายามไม่คิดเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันต้องการ มีดทำความสะอาดพรม และนาฬิการาคาถูกที่มีไรน์สโตนแวววาว การเลือกสินค้าควรเป็นการสุ่มให้มากที่สุด เช่นเดียวกับการเลือกเครื่องบันทึกเงินสดที่ส่วนท้ายของพื้นการซื้อขาย
เด็กสาวแคชเชียร์ยิ้มอย่างเป็นมิตร ถามโดยท่องจำเกี่ยวกับจำนวนบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการ และเริ่มอ่านบาร์โค้ดด้วยการเคลื่อนไหวของแขนหุ่นยนต์ที่ชัดเจน เครื่องสแกนทำงานไม่มีที่ติ พัสดุไม่ฉีกขาด และสินค้าก็ไม่ตกจากสายพานลำเลียงด้วยซ้ำ แต่ยังคงมีความหวังเมื่อฉันกรอกรหัส PIN ของบัตรธนาคารลงในคีย์บอร์ดด้วยนิ้วที่สั่นด้วยความตื่นเต้น... ดี!!! เลขที่ ทุกอย่างเรียบร้อยดี "เช็คของคุณ" และยังคงเป็นรอยยิ้มที่สดใสเหมือนเดิม

ฉันทิ้งรถปอร์เช่ไว้ไกลจากทางเข้า ที่มุมหนึ่งของลานจอดรถ พนักงานซูเปอร์มาร์เก็ตที่เดินตามฉันมาทำให้ฉันปวดเมื่อยมากกว่าลมหนาว “ฉันสงสัยว่าฉันดูเหมือนคนขโมยเกวียนจริงๆ หรือเปล่า?” แม้ว่าความคิดนี้ทำให้ฉันยิ้ม แต่ก็ยังกังวลอยู่ ฉันอยากจะตะโกน: “คุณรอไม่ไหวแล้ว!” แต่ฉันเพียงแต่เพิ่มความเร็วขึ้น พยายามหลบหนีจากผู้ไล่ตามที่น่ารำคาญ

รถปอร์เช่โดดเด่นในฐานะจุดสว่างที่น่าภาคภูมิใจท่ามกลางเหล็กรถยนต์สีเทาที่ยืนอยู่ข้างๆ เขารู้คุณค่าของตัวเองและรู้วิธีบอกทุกคนรอบตัวเขาเกี่ยวกับเรื่องนี้ สำหรับผู้ที่จะไม่เคยได้เข้าไปในรถคันดังกล่าว ผู้ที่ไม่เคยสัมผัสกับพลังของเครื่องยนต์จะไม่มีวันรู้สึกถึงความหรูหราอันอบอุ่นของการตกแต่งภายในด้วยหนัง เธอแพงเกินไปสำหรับพวกเขา เช่นเดียวกับฉันตอนนี้

ฉันนั่งอยู่หลังพวงมาลัยแต่ไม่ขยับ รอเป็นเวลาสิบนาที ตอนนี้ไม่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ การทดลองกับร้านค้าและหลังคารถสปอร์ตที่สะอาดตา ซึ่งจงใจทิ้งไว้ใต้รังอีกา เป็นการยืนยันความสงสัยที่เลวร้ายที่สุดของฉัน ฉันก็กลายเป็นเหมือนคนอื่นๆ ฉันยอมแพ้... แต่นิสัยก็เป็นธรรมชาติที่สอง มันจะเป็นเรื่องยากที่จะกำจัดเธอ ยากมาก.
ก่อนอื่นคุณต้องขายรถก่อน จากนั้น - อพาร์ทเมนต์ในอาคารสูง หลังจาก…. หลังจากผ่านไปหลายปีทุกสิ่งที่เกิดขึ้นกับฉันจะถูกลืมมากจนดูเหมือนเป็นเทพนิยาย สิ่งประดิษฐ์แปลก ๆ ที่คุณไม่สามารถพูดถึงได้ - พวกเขาจะหัวเราะเยาะคุณ และมีเพียงไดอารี่ที่ขาดรุ่งริ่งเท่านั้นที่จะเตือนฉันว่ามันยังคงเกิดขึ้น

12 กุมภาพันธ์ 2539.
ฉันไม่ได้เขียนเป็นเวลานานเพราะฉันทำไม่ได้ - ฉันไม่ได้ถนัดซ้ายเลย และนักแสดงของฉันถูกลบออกเมื่อวานนี้เท่านั้น ไม่มีอะไรพิเศษเกิดขึ้นในเดือนนี้ ยกเว้นว่าฉันเกือบจะถูกไล่ออก แต่ทุกอย่างเป็นไปตามลำดับ เช้าวันที่ 5 มกราคม ผมรีบไปทำงานและลุกขึ้นต่อหน้าภารโรง มันลื่นมากจนฉันล้มลงข้างทางเข้า ฉันโชคดี ฉันแค่ตีแขนตัวเองเท่านั้น แล้วรถพยาบาลก็มาถึงเพียงหนึ่งชั่วโมงต่อมา ที่ห้องฉุกเฉิน พยาบาลที่ฉันรู้จักก็ให้ฉันเข้าไปโดยไม่ทันตั้งตัว และหมอก็อยู่ที่นั่นและไม่เมาด้วยซ้ำ จริงอยู่ที่ฟิล์มในการเอ็กซเรย์มีข้อบกพร่อง พวกเขาจึงถ่ายรูปเพียงครั้งที่สามเท่านั้น การแตกหักแบบแทนที่ ดีที่ปิดแล้ว.
ขณะที่ฉันลาป่วย ห้องปฏิบัติการของเราถูกลดขนาดลง พวกเขาไม่ได้เลิกกิจการโดยสิ้นเชิงเพียงเพราะผู้กำกับเป็นญาติของ Ivan Petrovich (ใช่แล้วคนเดียวกันนั้น) เหลือเพียงเขาและศาสตราจารย์นิโคเลฟเท่านั้น ชายชราจำเป็นสำหรับการปรากฏตัวทางวิทยาศาสตร์และการปรากฏตัวของงานที่มีประโยชน์ ส่วนที่เหลือจะถูกส่งไปยังแผนกอื่นๆ ซึ่งไม่มีคำแนะนำจากด้านบน พวกเขากำลังจะไล่ฉันออก ขาดและสุดขีด
มีอะไรอีกไหมที่ฉันสามารถทำลายได้?

19 กุมภาพันธ์ 2539
ทำงานวันแรกหลังจากลาป่วยผ่านไปด้วยดี ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการส่งตัวเองไปพักร้อน ดังนั้นจึงไม่มีใครไล่ฉันออกอีกเดือนหนึ่ง และอาจารย์กับฉันจะไม่ถูกรบกวนจากการเล่นหมากฮอสและพูดคุยเกี่ยวกับชีวิต ชายชราเป็นคนดีและน่าสนใจ เอ๊ะ ถ้าเพียงแต่เจ้านายจะใช้เวลานานกว่านี้ในการรักษาอาการประสาทของเขาที่ห้องจ่ายยา!

26 กุมภาพันธ์ 2539
ระหว่างทางไปทำงาน ปีนขึ้นไปบนกองหิมะสกปรกที่คนงานทำถนนทิ้งไว้บนทางเท้า ฉันสะดุดล้มและทำให้แว่นตาแตก โชคดีที่ไม่มีอะไรเสียหายอีก แต่สิ่งที่น่ารำคาญที่สุดคือประมาณห้านาทีต่อมากองหิมะนี้ก็ถูกเครื่องเป่าหิมะกลืนกิน!
ศาสตราจารย์ไม่แปลกใจเลยกับรูปร่างหน้าตาโทรมของฉัน เทแก้วพอร์ตให้ฉันแล้วเริ่มฟังด้วยความสนใจและความเห็นอกเห็นใจเกี่ยวกับการผจญภัยครั้งต่อไปของฉัน นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในห้องทดลองของเรา - ฉันล้มลงและเขาก็ฟัง

29 กุมภาพันธ์ 2539
วันนี้ชายชราทักทายฉันด้วยความตื่นเต้นเล็กน้อย เขารอให้ฉันเปลื้องผ้าและนั่งลงที่โต๊ะด้วยความกระวนกระวายใจ ตลอดเวลานี้เขาเดินไปรอบ ๆ ห้องทดลอง วางมือไว้ด้านหลังและกระตุกศีรษะอย่างประหม่าทันเวลาตามขั้นตอนของเขา ดูเหมือนเขาจะสะท้อนตัวเอง: “ใช่ ใช่! ถูกต้อง!” ฉันรู้สึกทึ่ง ไม่บ่อยนักที่จะเห็นอาจารย์เครียดขนาดนี้ มันมากเกินไปสำหรับเขาด้วยซ้ำ ในที่สุดเขาก็ทนไม่ไหว:“ ใช่ ฟังนะ คุณ!”

ครึ่งชั่วโมงถัดมาก็หลุดลอยไปจากสิ่งที่คุ้นเคยและเป็นปกติ ปรากฏว่าอาจารย์ได้จดสิ่งที่เขาคิดว่าสำคัญที่สุดในชีวิตประจำวันของฉันมาเป็นเวลาหลายเดือนแล้ว เป็นระบบ ไม่มีอะไรทำ ฉันวิเคราะห์มันเพื่อที่จะสลัดตะไคร่น้ำออกจากการโน้มน้าวแบบเก่า ฉันกำลังมองหาตรรกะ แล้วเมื่อวานมันก็นึกถึงเขา บางทีความกดดันภายนอกก็เปลี่ยนไป เขาไม่ขี้เกียจเกินไปที่จะอยู่ในห้องทดลองข้ามคืนเพื่อที่เขาจะได้วาดไดอะแกรมชีวิตของฉันบนพล็อตเตอร์กราฟ (นั่นคือสิ่งที่มีไว้สำหรับ ปรากฎว่ากล่องเหล่านี้หนัก!)!
เห็นได้ชัดว่าบันทึกความไม่ไว้วางใจนั้นได้ยินชัดเจนเกินไปในคำพูดที่ฉันประเมินงานอันยิ่งใหญ่นี้ เพราะศาสตราจารย์เริ่มตะโกนเป็นระยะ ๆ ทุบหน้าอกของเขาด้วยกำปั้นของเขาแล้วเสริมว่า: "ใช่ ฉันจะล้มเหลวถ้าฉัน' ฉันผิด!”
ในที่สุด เขาก็คว้าแม่เหล็กเกือกม้าอันหนักหน่วงแล้วยกมันขึ้นเหนือหัวอย่างขู่: “ดูและฟังให้ดี!” ข้อโต้แย้งนี้ดูน่าเชื่อถือสำหรับฉัน และฉันก็หุบปากไป ศาสตราจารย์ยกแม่เหล็กอันที่สองขึ้นเหนือศีรษะ คราวนี้เป็นแม่เหล็กแท่ง และนำอุปกรณ์ช่วยการมองเห็นทั้งสองนี้มารวมกันโดยมีขั้วตรงข้ามกัน พวกเขาติดกันโดยธรรมชาติ แต่ฉันคิดว่ามันไม่ปลอดภัยที่จะปรบมือให้กับประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จนี้ ชายชราอธิบายด้วยความยากลำบากในการแยกแม่เหล็กว่า “นี่คือคุณ!” พระองค์ทรงเอาเกือกม้ามาอยู่ใต้จมูกของฉัน “และนี่คือปัญหา!” - เขาแสดงแม่เหล็กอีกอันให้ฉันดู “คุณถูกดึงดูด!” ความจริงข้อนี้ไม่ได้ทำให้ฉันพอใจ แต่ก็ไม่ได้ทำให้ฉันประหลาดใจเช่นกัน ฉันเองก็สงสัยเรื่องนี้มานานแล้ว ไม่มีไดอะแกรมและแม้แต่ไม่มีแม่เหล็ก: “แค่นั้นเหรอ? บางทีเราควรจะเล่นหมากฮอสดีกว่าไหม”
แต่ชายชรายืนกราน: “ดูต่อไป!” เขาทำการทดลองเดิมซ้ำ แต่คราวนี้ โดยขยับแม่เหล็กแบนให้สัมพันธ์กับรูปเกือกม้าทีละสิบเซนติเมตร ตอนนี้พวกเขาสัมผัสกันด้วยเสาสีน้ำเงินเท่านั้นและถูกรังเกียจโดยธรรมชาติ อาจารย์ชวนผมไปดูเรื่องนี้ด้วยตัวเอง และผมก็กลัวที่จะปฏิเสธ แต่ฉันก็ยังไม่เข้าใจประเด็นนี้

และทุกอย่างกลายเป็นเรื่องง่ายมาก ในที่สุดเมื่อ Nikolaev ก็สามารถลงมาจากสวรรค์แห่งอัจฉริยะของเขามายังโลกได้เขาก็อธิบายให้ฉันฟังถึงแก่นแท้ของทฤษฎีแปลก ๆ นี้ได้อย่างง่ายดายและชัดเจน ในความคิดของเขา ฉันเป็นคนที่ไม่เหมือนใคร ปัญหาที่รุมเร้าฉันด้วยความสม่ำเสมอที่น่าอิจฉานั้นเชื่อมโยงกับฉันในช่วงเวลาหนึ่ง เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านั้น คุณเพียงแค่ต้องขยับชีวิตของคุณถอยออกไปเล็กน้อย ประมาณสิบนาที ตัดสินจากการคำนวณของเขา หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ทันทีที่คุณกำลังจะทำอะไรบางอย่าง ให้หยุด รอตามนาทีที่กำหนด แล้ว - ลุยเลย! ปัญหาอยู่ข้างหลังเราแล้ว!
สำหรับความบ้าคลั่งทั้งหมดของสมมติฐานนี้ มีบางอย่างอยู่ในนั้น และฉันตัดสินใจที่จะลอง

6 มีนาคม 2539
ทุกอย่างเรียบร้อยดีอีกครั้ง ในระหว่างนี้ฉันไม่ได้ทำแก้วแตกเลยสักแก้วเดียว ฉันไม่เคยโดนรถที่ผ่านไปมาโดนโคลนเลย พุดเดิ้ลของเพื่อนบ้านถึงกับหยุดเห่าใส่ฉันเลย!

12 มีนาคม 2539
วิธีการนี้ได้ผล ตอนนี้ฉันแน่ใจแล้ว และข้อพิสูจน์ก็คือความโชคร้ายของฉัน พวกเขาไม่ได้ไปไหนเลย พวกเขายังคงเกิดขึ้น แต่ไม่ใช่กับฉัน พวกเขาเดินนำหน้าฉันภายในสิบนาทีที่กำหนดและบังเอิญไปเจอคนอื่น ถึงผู้ที่พบว่าตัวเองอยู่ในที่ที่ฉันควรจะอยู่

19 มีนาคม 2539
ฉันนำไวน์พอร์ตที่เขาชอบมาให้ศาสตราจารย์หนึ่งกล่อง ฉันใช้เงินสะสมครั้งสุดท้าย ตู้เย็นว่างเปล่า และวันจ่ายเงินเดือนยังเหลืออีกสัปดาห์หนึ่ง แต่ฉันทำอย่างอื่นไม่ได้ วันนี้ฉันจะถูกรถชน

26 มีนาคม 1996
สิ่งที่เกิดขึ้นในสัปดาห์นี้เป็นเรื่องยากที่จะอธิบายโดยสรุป แต่ฉันจะพยายามระบุสิ่งสำคัญ: โชคเข้าแทนที่ปัญหาในชีวิตของฉัน! ฉันสังเกตเห็นสิ่งนี้มาก่อนตั้งแต่เริ่มต้นการทดลอง แต่เขากลัวที่จะทำให้ตกใจหรือนำโชคร้ายมายอมรับกับตัวเอง แต่หลังจากที่ฉันเกิดครั้งที่สอง ฉันเชื่อในอัจฉริยะของศาสตราจารย์มากจนต้องทดสอบทฤษฎีของเขาให้ไกลยิ่งขึ้น ฉันเริ่มเล่น สิ่งเล็กๆ น้อยๆ: ลอตเตอรี่, เครื่องสล็อต ฉันชนะนิดหน่อย แต่แล้ว - เสมอ!
และเมื่อวานฉันไปคาสิโน และแม้ว่าฉันจะไม่รู้วิธีเล่นรูเล็ตจริงๆ แต่ฉันก็รู้อยู่เสมอว่าจะเดิมพันอะไร หลังจากเล่นไปได้หนึ่งชั่วโมง เมื่อเดิมพันสูงจนไม่เหมาะสม ฉันรู้จากสายตาของทหารองครักษ์ว่ามันยากที่จะออกไป แต่ฉันไม่ได้กลัวเลย ฉันค่อยๆ ถอนเงินรางวัลของฉันออกอย่างช้าๆ ฉันรอสิบนาทีแล้วไปที่ทางออก ฝ่ายรักษาความปลอดภัยไม่มีเวลาสำหรับฉันในขณะนั้น พวกเขากำลังทำงานร่วมกันเพื่อดับสายไฟที่ลัดวงจรในเครื่องบันทึกเงินสด

12 เมษายน 1996
ในที่สุดพวกเขาก็ลงนามในจดหมายลาออกของฉัน ตอนนี้ฉันไม่ต้องไปอีกฟากของเมืองทุกวันเพื่อห้องทดลองโง่ๆ นี้

27 เมษายน 1997
ฉันซื้ออพาร์ทเมนต์ในอาคารสูงหลังจากเดินทางไปมอนติคาร์โลเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ แน่นอนว่าฉันเหลือไว้ใช้เลี้ยงชีพเล็กน้อยเพื่อไม่ให้เดินไปรอบ ๆ สถานประกอบการพนันราคาถูกในมอสโก ขอบคุณพระเจ้าที่เรามีประเทศเสรี และยังไม่มีใครถามว่าคุณมีเงินอยู่เท่าไหร่

8 กันยายน 2541
ฉันไม่เข้าใจคนที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการผิดนัด คุณต้องเป็นคนงี่เง่าแบบไหนถึงไม่มีเวลาแปลงรูเบิลเป็นสกุลเงินต่างประเทศ!

18 มีนาคม 2543
พวกเขาใส่มัน... ฉันจะล้างมันตอนนี้ได้อย่างไร? คุณจะต้องจับตาดูคนรับใช้เพื่อไม่ให้พวกเขาเห็นชิ้นส่วน!

*****************

6 พฤศจิกายน 2551
แล้วทำไมฉันถึงซื้อหุ้น Gazprom ในราคา 300 รูเบิลในช่วงฤดูร้อนและได้มาร์จิ้นด้วย! ใช่ แล้วศาสตราจารย์เจ้าบ้านั่นไปไหนล่ะ!

12 ธันวาคม 2551
ธนาคารเรียกร้องให้ชำระคืนเงินกู้ พวกเขาข่มขู่ศาลและปลัดอำเภอ แต่ไม่มีศาสตราจารย์! เขาเริ่มการทดลองนี้และทิ้งฉันไว้ตามลำพัง! หลบหนี! ตายแล้ว ติดเชื้อ!!! และฉันก็หวังกับเขามาก...

12 มกราคม 2552
วันนี้ฉันจะทำตามที่ฉันต้องการ พยายามไม่รอ 10 นาทีที่ได้รับมอบหมาย ฉันยังมีความหวังว่าฉันจะไม่เป็นเหมือนคนอื่นๆ ว่าความโชคร้ายของฉันยังคงอยู่กับฉัน
ปล่อยให้จานแตก เสื้อผ้าขาด และยางแตก! ฉันจะตั้งตารอมัน หากปรากฏว่าเป้าหมายนั้นล้มเหลว ช่วงเวลาระหว่าง “+” และ “-” มีการเปลี่ยนแปลง และถ้าเป็นเช่นนั้นฉันจะพบโชคลาภของฉัน ไม่ว่าฉันจะต้องใช้เวลาและความพยายามมากแค่ไหนก็ตาม

**************
**************

ในที่สุดปอร์เช่ก็ออกจากลานจอดรถ เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยที่ยืนอยู่ใกล้ ๆ เกือบจะเป็นที่สนใจตลอดเวลาก็มีชีวิตขึ้นมาและเข็นรถเข็นไปที่ประตูกระจกของซุปเปอร์มาร์เก็ต และเขาก็สามารถจับภาพเหตุการณ์เงียบ ๆ ได้ทันเวลา โดยมีผู้เข้าร่วมเป็นผู้ขาย พนักงานเก็บเงิน ลูกค้า และหญิงชราผู้ได้รับรางวัลหนึ่งแสนรูเบิลในฐานะผู้มาเยี่ยมร้านคนที่ล้าน

“การเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็ก” - การแสดงพลังลอเรนซ์ การทำซ้ำ เรื่องระหว่างดวงดาว ทิศทางของแรงลอเรนซ์ สเปกโตรกราฟมวล การประยุกต์ใช้แรงลอเรนซ์ ไซโคลตรอน การเปลี่ยนพารามิเตอร์ การเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็ก หลอดรังสีแคโทด. สเปกโตรกราฟ ความหมาย. ลอเรนซ์ ฟอร์ซ. คำถามทดสอบ การกำหนดขนาดของแรงลอเรนซ์

“สนามแม่เหล็กและการแสดงภาพของมัน” - ชีวมาตรวิทยา เส้นแม่เหล็ก ไฟขั้วโลก วงกลมศูนย์กลาง. สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร ขั้วแม่เหล็กตรงข้าม สนามแม่เหล็ก ภายในแถบแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กโลก สนามแม่เหล็กและการแสดงภาพกราฟิก แม่เหล็กถาวร สมมติฐานของแอมแปร์ เสาแม่เหล็ก

“พลังงานสนามแม่เหล็ก” - ช่วงเวลาแห่งการผ่อนคลาย กระบวนการชั่วคราว ความหนาแน่นของพลังงาน ปริมาณสเกลาร์ ไฟฟ้ากระแส. ความหนาแน่นของพลังงานสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กคงที่ พลังงานคอยล์ กระแสเกินในวงจรที่มีความเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กพัลส์ การเหนี่ยวนำตนเอง การคำนวณความเหนี่ยวนำ ความหมายของการเหนี่ยวนำ วงจรการสั่น

“ลักษณะของสนามแม่เหล็ก” - เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตั้งฉากกับระนาบ เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก สูตรนี้ใช้ได้ที่ความเร็วของอนุภาคที่มีประจุ แรงที่กระทำต่อประจุไฟฟ้า จุดที่ตรวจพบสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็กของกระแสวงกลม สามวิธีในการตั้งค่าเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

“สนามแม่เหล็ก เส้นแม่เหล็ก” - มีประสบการณ์ในการตรวจจับสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า แม่เหล็กมีแรงดึงดูดที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ เส้นแม่เหล็กของโซลินอยด์ เส้นแม่เหล็กของตัวนำตรงที่ส่งกระแสไฟฟ้า การจัดเรียงตะไบโลหะรอบๆ ตัวนำตรง จบประโยค. การเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้า

“การหาสนามแม่เหล็ก” – อุปกรณ์ ภาพสะท้อนยามเย็น เรากรอกข้อมูลลงในตารางโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการทดลอง งานทดลอง. ซีราโน เดอ เบอร์เชอรัก. เจ.เวิร์น. การแสดงกราฟิกของสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กมีสองขั้ว: เหนือและใต้ การกระทำของกระแสไฟฟ้า ทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก

มีการนำเสนอทั้งหมด 20 หัวข้อ

คุณสมบัติของแม่เหล็กถาวร 1. ขั้วแม่เหล็กฝั่งตรงข้ามจะดึงดูดกัน เช่นเดียวกับขั้วแม่เหล็กที่ผลักกัน 2. เส้นแม่เหล็กเป็นเส้นปิด ด้านนอกแม่เหล็ก เส้นแม่เหล็กจะปล่อย "N" และเข้าสู่ "S" โดยปิดอยู่ภายในแม่เหล็ก ในปี 1600 แพทย์ชาวอังกฤษ G.H. Gilbert ได้สรุปคุณสมบัติพื้นฐานของแม่เหล็กถาวร

สไลด์ 9จากการนำเสนอ “แม่เหล็กถาวร สนามแม่เหล็กโลก”- ขนาดของไฟล์เก็บถาวรพร้อมการนำเสนอคือ 2149 KB

ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8

สรุปการนำเสนออื่นๆ

“การถ่ายเทความร้อนสามประเภท” - Aerostats การแลกเปลี่ยนความร้อน จะอธิบายการพาความร้อนได้อย่างไรจากมุมมองของโครงสร้างโมเลกุลของก๊าซ พลังงานแสงอาทิตย์ ตารางเปรียบเทียบค่าการนำความร้อนของสารต่างๆ จงสรุปผลจากภาพ ของเหลว. แผ่นระบายความร้อน การใช้กรอบหน้าต่างคู่ การนำความร้อน ประเภทของการถ่ายเทความร้อน เราจะอธิบายการนำความร้อนที่ดีของโลหะได้อย่างไร การถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี เหตุใดการพาความร้อนจึงเป็นไปไม่ได้ในของแข็ง

"กระบวนการเดือด" - ความดัน สูตร. ความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอ เป็นไปได้ไหมที่จะทำให้น้ำเดือดโดยไม่ทำให้ร้อน? ถาม=ลม. อุณหภูมิของของไหล การทำอาหาร. ก๊าซและของแข็ง เดือดดาลในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรม คำนิยาม. แอปพลิเคชัน. ความเหมือนและความแตกต่าง สาร. เดือด. กระบวนการทำความร้อน แก้ไขปัญหา กระบวนการต้ม จุดเดือด. จุดเดือดของของเหลว กระบวนการทำความร้อนและการเดือด การกลายเป็นไอ

ฟิสิกส์ “เครื่องมือเกี่ยวกับแสง” - การใช้กล้องจุลทรรศน์ การใช้กล้องโทรทรรศน์ โครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ตัวหักเห. เนื้อหา. ประเภทของกล้องโทรทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์. เครื่องฉายภาพ การสร้างกล้องจุลทรรศน์ โครงสร้างของกล้องโทรทรรศน์ อุปกรณ์เกี่ยวกับสายตา: กล้องโทรทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์ กล้อง กล้องโทรทรรศน์. กล้อง. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ประวัติความเป็นมาของการถ่ายภาพ แผ่นสะท้อนแสง

“สร้างภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลก” - การปฏิวัติทางการแพทย์ การเปลี่ยนแปลง หลุยส์ ปาสเตอร์. เจ้าแห่งสายฟ้า เรเน่ ลาเน็ก. นักชีววิทยาชาวรัสเซียและฝรั่งเศส นักจุลชีววิทยาชาวเยอรมัน วิทยาศาสตร์: การสร้างภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลก เจมส์ คาร์ล แม็กซ์เวลล์. วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน ความรู้สึกดำเนินต่อไป เฮนดริก แอนตัน ลอเรนซ์. นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสี ไฮน์ริช รูดอล์ฟ เฮิรตซ์. รัฐประหาร. เอ็ดเวิร์ด เจนเนอร์. การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ รังสีทะลุผ่านวัตถุต่างๆ

“ ฟิสิกส์ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8“ ปรากฏการณ์ความร้อน”” - การวางแผนบทเรียนเฉพาะเรื่องในส่วน“ ปรากฏการณ์ความร้อน” การพัฒนาบทเรียน การสร้างแบบจำลองระบบบทเรียนหัวข้อ “ปรากฏการณ์ความร้อน” วิธีการสอน. คำอธิบายทางจิตวิทยาและการสอนเกี่ยวกับการรับรู้และความเชี่ยวชาญในสื่อการศึกษา พัฒนาความรู้ของนักศึกษาเกี่ยวกับพลังงานต่อไป ผลการเรียนทั่วไป ผลลัพธ์ส่วนบุคคล การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำงานของการวินิจฉัย ซับซ้อนทางการศึกษาและระเบียบวิธี

“แม่เหล็กถาวร” - ศึกษาคุณสมบัติของแม่เหล็กถาวร ความผิดปกติของแม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก โลก. กำเนิดของสนามแม่เหล็ก คุณสมบัติทางแม่เหล็กของร่างกาย การกระทำของแม่เหล็กของขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้า การปิดสายไฟ สนามแม่เหล็กโลก ขั้วโลกเหนือ. แม่เหล็กถาวร การดึงดูดเหล็ก ขั้วแม่เหล็กตรงข้าม สนามแม่เหล็กบนดวงจันทร์ การกระทำของแม่เหล็ก แม่เหล็กที่มีขั้วเดียว เส้นแรงแม่เหล็ก

แม่เหล็กมีสองประเภทที่แตกต่างกัน บางชนิดเรียกว่าแม่เหล็กถาวร ซึ่งทำจากวัสดุ "แม่เหล็กแข็ง" คุณสมบัติทางแม่เหล็กไม่เกี่ยวข้องกับการใช้แหล่งหรือกระแสภายนอก อีกประเภทหนึ่งประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีแกนทำจากเหล็ก "แม่เหล็กอ่อน" สนามแม่เหล็กที่พวกมันสร้างขึ้นส่วนใหญ่เกิดจากการที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดพันรอบแกนกลาง

ขั้วแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อใกล้ถึงปลายของมัน หากแม่เหล็กดังกล่าวแขวนไว้ที่ส่วนตรงกลางเพื่อให้สามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน มันจะอยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับทิศทางโดยประมาณจากเหนือลงใต้ ปลายไม้เรียวที่ชี้ไปทางเหนือเรียกว่าขั้วโลกเหนือ และปลายอีกด้านเรียกว่าขั้วโลกใต้ ขั้วตรงข้ามของแม่เหล็ก 2 ขั้วจะดึงดูดกัน และขั้วแม่เหล็กก็จะผลักกันเหมือนกัน

ถ้านำแท่งเหล็กที่ไม่เป็นแม่เหล็กเข้าใกล้ขั้วหนึ่งของแม่เหล็ก ขั้วหลังจะกลายเป็นแม่เหล็กชั่วคราว ในกรณีนี้ ขั้วของแท่งแม่เหล็กที่อยู่ใกล้กับขั้วแม่เหล็กมากที่สุดจะมีชื่อตรงกันข้าม และขั้วที่อยู่ไกลจะมีชื่อเดียวกัน แรงดึงดูดระหว่างขั้วของแม่เหล็กกับขั้วตรงข้ามที่เหนี่ยวนำโดยแท่งแม่เหล็กจะอธิบายการกระทำของแม่เหล็ก วัสดุบางชนิด (เช่น เหล็ก) จะกลายเป็นแม่เหล็กถาวรแบบอ่อนหลังจากอยู่ใกล้แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แท่งเหล็กสามารถทำให้เกิดแม่เหล็กได้โดยเพียงแค่ผ่านปลายแท่งแม่เหล็กถาวรไปตามปลายของมัน

ดังนั้นแม่เหล็กจะดึงดูดแม่เหล็กอื่นและวัตถุที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กโดยไม่ต้องสัมผัสกับพวกมัน การกระทำในระยะไกลนี้อธิบายได้จากการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กในอวกาศรอบแม่เหล็ก แนวคิดบางประการเกี่ยวกับความเข้มและทิศทางของสนามแม่เหล็กนี้สามารถหาได้โดยการเทตะไบเหล็กลงบนแผ่นกระดาษแข็งหรือแก้วที่วางบนแม่เหล็ก ขี้เลื่อยจะเรียงกันเป็นโซ่ตามทิศทางของสนาม และความหนาแน่นของเส้นขี้เลื่อยจะสอดคล้องกับความเข้มของสนามนี้ (ส่วนปลายของแม่เหล็กจะหนาที่สุด โดยที่ความเข้มของสนามแม่เหล็กจะมากที่สุด)

เอ็ม. ฟาราเดย์ (พ.ศ. 2334-2410) ได้แนะนำแนวคิดเรื่องเส้นเหนี่ยวนำแบบปิดสำหรับแม่เหล็ก เส้นเหนี่ยวนำขยายเข้าไปในพื้นที่โดยรอบจากแม่เหล็กที่ขั้วเหนือของมัน เข้าไปในแม่เหล็กที่ขั้วใต้ของมัน และผ่านเข้าไปในวัสดุแม่เหล็กจากขั้วใต้กลับไปทางทิศเหนือ ก่อให้เกิดวงปิด จำนวนเส้นเหนี่ยวนำที่เกิดจากแม่เหล็กทั้งหมดเรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็ก ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กหรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ( ใน) เท่ากับจำนวนเส้นเหนี่ยวนำที่ผ่านไปตามเส้นปกติผ่านพื้นที่เบื้องต้นของขนาดหน่วย

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะกำหนดแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ในนั้น ถ้าเป็นตัวนำที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ฉันตั้งอยู่ตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำ จากนั้นตามกฎของแอมแปร์จะมีแรง เอฟซึ่งกระทำต่อตัวนำจะตั้งฉากกับทั้งสนามและตัวนำ และเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความแรงของกระแสไฟฟ้า และความยาวของตัวนำ ดังนั้นสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บีคุณสามารถเขียนนิพจน์ได้

ที่ไหน เอฟ- แรงเป็นนิวตัน ฉัน– กระแสเป็นแอมแปร์ ล– ความยาวเป็นเมตร หน่วยวัดสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือเทสลา (T)

กัลวาโนมิเตอร์

กัลวาโนมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนในการวัดกระแสอ่อน กัลวาโนมิเตอร์ใช้แรงบิดที่เกิดจากอันตรกิริยาของแม่เหล็กถาวรรูปเกือกม้ากับขดลวดนำกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก (แม่เหล็กไฟฟ้าชนิดอ่อน) ที่แขวนอยู่ในช่องว่างระหว่างขั้วของแม่เหล็ก แรงบิดและการโก่งตัวของขดลวดจะเป็นสัดส่วนกับกระแสและการเหนี่ยวนำแม่เหล็กทั้งหมดในช่องว่างอากาศ ดังนั้นสเกลของอุปกรณ์จึงเกือบจะเป็นเส้นตรงสำหรับการโก่งตัวของขดลวดเล็กน้อย

แรงแม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็ก

ต่อไปเราควรแนะนำปริมาณอื่นที่แสดงถึงผลทางแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า สมมติว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดขดลวดยาว ซึ่งภายในมีวัสดุที่สามารถเป็นแม่เหล็กได้ แรงแม่เหล็กเป็นผลคูณของกระแสไฟฟ้าในขดลวดและจำนวนรอบของขดลวด (แรงนี้วัดเป็นแอมแปร์ เนื่องจากจำนวนรอบเป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ) ความแรงของสนามแม่เหล็ก เอ็นเท่ากับแรงแม่เหล็กต่อความยาวหน่วยของขดลวด จึงเกิดคุณค่า เอ็นวัดเป็นแอมแปร์ต่อเมตร จะกำหนดแรงดึงดูดที่ได้จากวัสดุภายในขดลวด

ในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสุญญากาศ บีแปรผันตามความแรงของสนามแม่เหล็ก เอ็น:

ที่ไหน ม 0 – ที่เรียกว่า ค่าคงที่แม่เหล็กมีค่าสากลเท่ากับ 4 พีสูง 10 –7 ชม./ม. ในวัสดุหลายชนิดมีคุณค่า บีได้สัดส่วนโดยประมาณ เอ็น- อย่างไรก็ตาม ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก อัตราส่วนระหว่าง บีและ เอ็นค่อนข้างซับซ้อนกว่า (ดังที่จะกล่าวถึงด้านล่าง)

ในรูป รูปที่ 1 แสดงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างง่ายที่ออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนัก แหล่งพลังงานคือแบตเตอรี่กระแสตรง รูปนี้ยังแสดงเส้นสนามของแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถตรวจจับได้โดยวิธีการตะไบเหล็กตามปกติ

แม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีแกนเหล็กและจำนวนแอมแปร์เทิร์นจำนวนมากซึ่งทำงานในโหมดต่อเนื่องมีแรงแม่เหล็กขนาดใหญ่ พวกเขาสร้างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงถึง 6 เทสลาในช่องว่างระหว่างขั้ว การเหนี่ยวนำนี้ถูกจำกัดโดยความเค้นเชิงกล การให้ความร้อนของขดลวด และความอิ่มตัวของแม่เหล็กของแกนกลางเท่านั้น แม่เหล็กไฟฟ้าขนาดยักษ์ระบายความร้อนด้วยน้ำจำนวนหนึ่ง (ไม่มีแกน) รวมถึงการติดตั้งสำหรับสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลส์ได้รับการออกแบบโดย P.L. Kapitsa (1894–1984) ในเคมบริดจ์และที่สถาบันปัญหาทางกายภาพของ USSR Academy of Sciences และ F. Bitter (1902–1967) ในสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ด้วยแม่เหล็กดังกล่าวจึงสามารถเหนี่ยวนำได้ถึง 50 เทสลา แม่เหล็กไฟฟ้าขนาดค่อนข้างเล็กที่สร้างสนามไฟฟ้าได้มากถึง 6.2 เทสลา ใช้พลังงานไฟฟ้า 15 กิโลวัตต์ และระบายความร้อนด้วยไฮโดรเจนเหลว ได้รับการพัฒนาที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติโลซาลามอส ได้รับสาขาที่คล้ายกันที่อุณหภูมิแช่แข็ง

การซึมผ่านของแม่เหล็กและบทบาทในแม่เหล็ก

การซึมผ่านของแม่เหล็ก มคือปริมาณที่แสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุ โลหะเฟอร์โรแมกเนติก Fe, Ni, Co และโลหะผสมมีความสามารถในการซึมผ่านสูงสุดที่สูงมาก - ตั้งแต่ 5,000 (สำหรับ Fe) ถึง 800,000 (สำหรับซูเปอร์มัลลอย) ในวัสดุดังกล่าวที่มีความแรงของสนามค่อนข้างต่ำ ชมมีการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่เกิดขึ้น บีแต่ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเหล่านี้ โดยทั่วไปแล้ว ไม่เป็นเชิงเส้นเนื่องจากปรากฏการณ์ความอิ่มตัวและฮิสเทรีซิส ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง วัสดุเฟอร์โรแมกเนติกถูกแม่เหล็กดึงดูดอย่างแรง พวกมันสูญเสียคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดกูรี (770° C สำหรับ Fe, 358° C สำหรับ Ni, 1120° C สำหรับ Co) และประพฤติตนเหมือนพาราแมกเนติก ซึ่งทำให้เกิดการเหนี่ยวนำ บีจนถึงค่าแรงดึงที่สูงมาก ชมเป็นสัดส่วนกับมัน - เหมือนกับที่อยู่ในสุญญากาศทุกประการ ธาตุและสารประกอบหลายชนิดมีพาราแมกเนติกอยู่ที่ทุกอุณหภูมิ สารพาราแมกเนติกมีลักษณะเฉพาะคือพวกมันกลายเป็นแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กภายนอก หากปิดสนามนี้ สารพาราแมกเนติกจะกลับสู่สถานะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก การดึงดูดแม่เหล็กในเฟอร์โรแมกเนติกจะยังคงอยู่แม้หลังจากปิดสนามแม่เหล็กภายนอกแล้วก็ตาม

ในรูป รูปที่ 2 แสดงลูปฮิสเทรีซิสทั่วไปสำหรับวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกที่มีความแข็งทางแม่เหล็ก (ที่มีการสูญเสียมาก) มันเป็นลักษณะการพึ่งพาที่ไม่ชัดเจนของการดึงดูดของวัสดุที่เรียงลำดับทางแม่เหล็กกับความแรงของสนามแม่เหล็ก โดยเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็กจากจุดเริ่มต้น (ศูนย์) ( 1 ) แรงดึงดูดเกิดขึ้นตามเส้นประ 1 –2 และค่า มเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อแรงดึงดูดของตัวอย่างเพิ่มขึ้น ตรงจุด 2 ความอิ่มตัวเกิดขึ้นได้เช่น เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอีก แรงแม่เหล็กจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป หากตอนนี้เราค่อยๆลดมูลค่าลง ชมเป็นศูนย์ ตามด้วยเส้นโค้ง บี(ชม) ไม่เป็นไปตามเส้นทางเดิมอีกต่อไป แต่ผ่านจุดนั้นไป 3 เผยให้เห็น "ความทรงจำ" ของเนื้อหาเกี่ยวกับ "ประวัติศาสตร์ในอดีต" ดังนั้นจึงเรียกว่า "ฮิสเทรีซิส" เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้ยังมีสนามแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่ (ส่วน 1 –3 - หลังจากเปลี่ยนทิศทางของสนามแม่เหล็กเป็นเส้นโค้งไปในทิศทางตรงกันข้าม ใน (เอ็น) ผ่านจุดนั้น 4 และส่วน ( 1 )–(4 ) สอดคล้องกับแรงบีบบังคับที่ป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็ก มูลค่าเพิ่มขึ้นอีก (- ชม) นำเส้นโค้งฮิสเทรีซิสไปที่จตุภาคที่สาม - ส่วน 4 –5 - มูลค่าที่ลดลงตามมา (- ชม) ให้เป็นศูนย์แล้วเพิ่มค่าบวก ชมจะนำไปสู่การปิดลูปฮิสเทรีซิสผ่านจุดต่างๆ 6 , 7 และ 2 .

วัสดุแม่เหล็กแข็งนั้นมีลักษณะเป็นวงฮิสเทรีซีสที่กว้างซึ่งครอบคลุมพื้นที่สำคัญบนแผนภาพดังนั้นจึงสอดคล้องกับค่าแม่เหล็กคงเหลือจำนวนมาก (การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) และแรงบีบบังคับ วงฮิสเทรีซิสแคบ (รูปที่ 3) เป็นคุณลักษณะของวัสดุแม่เหล็กอ่อน เช่น เหล็กอ่อนและโลหะผสมพิเศษที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง โลหะผสมดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากฮิสเทรีซิส โลหะผสมพิเศษเหล่านี้ส่วนใหญ่ เช่น เฟอร์ไรต์ มีความต้านทานไฟฟ้าสูง ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดการสูญเสียทางแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสูญเสียทางไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไหลวนด้วย

วัสดุแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านสูงเกิดจากการหลอมซึ่งดำเนินการโดยการคงไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 1,000 ° C ตามด้วยการแบ่งเบาบรรเทา (เย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป) จนถึงอุณหภูมิห้อง ในกรณีนี้ การบำบัดเชิงกลและเชิงความร้อนเบื้องต้น รวมถึงการไม่มีสิ่งเจือปนในตัวอย่างถือเป็นสิ่งสำคัญมาก สำหรับแกนหม้อแปลงเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 เหล็กซิลิกอนได้รับการพัฒนาให้มีคุณค่า มซึ่งเพิ่มขึ้นตามปริมาณซิลิกอนที่เพิ่มขึ้น ระหว่างปี 1915 ถึง 1920 เปอร์มัลลอย (โลหะผสมของ Ni และ Fe) ปรากฏขึ้นพร้อมกับวงฮิสเทรีซีสที่แคบและเกือบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ค่าการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงเป็นพิเศษ มที่มีค่าน้อย ชมโลหะผสมต่างกันในไฮเปอร์นิก (50% Ni, 50% Fe) และ mu-metal (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr) ในขณะที่อยู่ในเพอร์มินวาร์ (45% Ni, 30% Fe, 25% ค่าร่วม) มเกือบจะคงที่ตลอดการเปลี่ยนแปลงความแรงของสนามที่หลากหลาย ในบรรดาวัสดุแม่เหล็กสมัยใหม่ ควรกล่าวถึงซูเปอร์มัลลอย ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงที่สุด (ประกอบด้วย 79% Ni, 15% Fe และ 5% Mo)

ทฤษฎีแม่เหล็ก

นับเป็นครั้งแรกที่การเดาว่าปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กจะลดลงจนกลายเป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในที่สุดเกิดขึ้นจากแอมแปร์ในปี 1825 เมื่อเขาแสดงแนวคิดเรื่องกระแสน้ำขนาดเล็กภายในแบบปิดที่หมุนเวียนอยู่ในแต่ละอะตอมของแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามหากไม่มีการยืนยันเชิงทดลองเกี่ยวกับการมีอยู่ของกระแสดังกล่าวในสสาร (เจ. ทอมสันค้นพบอิเล็กตรอนในปี พ.ศ. 2440 เท่านั้นและรัทเทอร์ฟอร์ดและบอร์ให้คำอธิบายโครงสร้างของอะตอมในปี พ.ศ. 2456) ทฤษฎีนี้ "จางหายไป ” ในปี ค.ศ. 1852 W. Weber เสนอแนะว่าแต่ละอะตอมของสารแม่เหล็กคือแม่เหล็กขนาดเล็กหรือไดโพลแม่เหล็ก ดังนั้นการทำให้เป็นแม่เหล็กโดยสมบูรณ์ของสารจะเกิดขึ้นได้เมื่อแม่เหล็กอะตอมแต่ละตัวเรียงกันในลำดับที่แน่นอน (รูปที่ 4, ข- เวเบอร์เชื่อว่า "แรงเสียดทาน" ของโมเลกุลหรืออะตอมช่วยให้แม่เหล็กพื้นฐานเหล่านี้รักษาลำดับของมันได้ แม้ว่าจะได้รับอิทธิพลรบกวนจากการสั่นสะเทือนจากความร้อนก็ตาม ทฤษฎีของเขาสามารถอธิบายความเป็นแม่เหล็กของวัตถุเมื่อสัมผัสกับแม่เหล็ก เช่นเดียวกับการล้างอำนาจแม่เหล็กเมื่อกระแทกหรือได้รับความร้อน ในที่สุดก็อธิบาย "การสืบพันธุ์" ของแม่เหล็กเมื่อตัดเข็มแม่เหล็กหรือแท่งแม่เหล็กเป็นชิ้น ๆ ด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ไม่ได้อธิบายทั้งต้นกำเนิดของแม่เหล็กมูลฐานเอง หรือปรากฏการณ์ของความอิ่มตัวและฮิสเทรีซิส ทฤษฎีของเวเบอร์ได้รับการปรับปรุงในปี พ.ศ. 2433 โดย J. Ewing ซึ่งแทนที่สมมติฐานของเขาเกี่ยวกับแรงเสียดทานของอะตอมด้วยแนวคิดเรื่องแรงกักขังระหว่างอะตอมที่ช่วยรักษาลำดับของไดโพลเบื้องต้นที่ประกอบเป็นแม่เหล็กถาวร

แนวทางแก้ไขปัญหาซึ่งครั้งหนึ่งแอมแปร์เสนอนั้นได้รับชีวิตที่สองในปี 1905 เมื่อ P. Langevin อธิบายพฤติกรรมของวัสดุพาราแมกเนติกโดยการให้กระแสอิเล็กตรอนภายในที่ไม่มีการชดเชยแก่แต่ละอะตอม ตามข้อมูลของ Langevin กระแสน้ำเหล่านี้ก่อตัวเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กที่จะถูกวางแบบสุ่มเมื่อไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก แต่จะวางแนวอย่างเป็นระเบียบเมื่อถูกนำไปใช้ ในกรณีนี้ วิธีการในการเรียงลำดับให้สมบูรณ์สอดคล้องกับความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ Langevin ยังแนะนำแนวคิดเรื่องโมเมนต์แม่เหล็ก ซึ่งสำหรับแม่เหล็กอะตอมแต่ละตัวจะเท่ากับผลคูณของ "ประจุแม่เหล็ก" ของขั้วหนึ่งและระยะห่างระหว่างขั้วทั้งสอง ดังนั้นสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอของวัสดุพาราแมกเนติกจึงเกิดจากโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยกระแสอิเล็กตรอนที่ไม่มีการชดเชย

ในปี 1907 พี. ไวส์แนะนำแนวคิดเรื่อง "โดเมน" ซึ่งกลายเป็นส่วนสำคัญต่อทฤษฎีแม่เหล็กสมัยใหม่ ไวส์จินตนาการว่าโดเมนเป็น "อาณานิคม" เล็กๆ ของอะตอม ซึ่งด้วยเหตุผลบางประการ โมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมทั้งหมดถูกบังคับให้รักษาทิศทางเดียวกัน เพื่อให้แต่ละโดเมนถูกดึงดูดให้อิ่มตัว โดเมนที่แยกจากกันสามารถมีขนาดเชิงเส้นของลำดับ 0.01 มม. และตามลำดับ ปริมาตรของลำดับ 10–6 มม. 3 . โดเมนถูกคั่นด้วยสิ่งที่เรียกว่าผนังโบลช ซึ่งมีความหนาไม่เกิน 1,000 ขนาดอะตอม “กำแพง” และโดเมนสองโดเมนที่มีการวางแนวตรงกันข้ามถูกแสดงไว้ในแผนผังในรูปที่. 5. ผนังดังกล่าวเป็นตัวแทนของ "ชั้นการเปลี่ยนแปลง" ซึ่งทิศทางของโดเมนแม่เหล็กเปลี่ยนไป

ในกรณีทั่วไป สามารถแยกแยะได้สามส่วนบนเส้นโค้งสนามแม่เหล็กเริ่มต้น (รูปที่ 6) ในส่วนเริ่มต้น ผนังภายใต้อิทธิพลของสนามภายนอกจะเคลื่อนที่ผ่านความหนาของสสารจนกระทั่งพบข้อบกพร่องในโครงตาข่ายคริสตัลซึ่งจะหยุดมันไว้ ด้วยการเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็ก คุณสามารถบังคับกำแพงให้เคลื่อนที่ต่อไปได้ โดยผ่านส่วนตรงกลางระหว่างเส้นประ หากหลังจากนี้ความแรงของสนามแม่เหล็กลดลงเหลือศูนย์อีกครั้ง ผนังจะไม่กลับสู่ตำแหน่งเดิมอีกต่อไป ดังนั้นตัวอย่างจะยังคงถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็กบางส่วน สิ่งนี้จะอธิบายฮิสเทรีซิสของแม่เหล็ก ที่ส่วนสุดท้ายของเส้นโค้ง กระบวนการจะสิ้นสุดลงด้วยความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กของตัวอย่าง เนื่องจากการเรียงลำดับของสนามแม่เหล็กภายในโดเมนที่ไม่เป็นระเบียบสุดท้าย กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้เกือบทั้งหมด ความแข็งของแม่เหล็กนั้นแสดงโดยวัสดุเหล่านั้นซึ่งมีโครงตาข่ายอะตอมที่มีข้อบกพร่องมากมายที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ของผนังระหว่างโดเมน ซึ่งสามารถทำได้โดยการบำบัดทางกลและทางความร้อน เช่น โดยการบีบอัดและการเผาวัสดุที่เป็นผงในภายหลัง ในโลหะผสมอัลนิโกและสารอะนาล็อก ผลลัพธ์เดียวกันนี้ทำได้โดยการหลอมโลหะให้เป็นโครงสร้างที่ซับซ้อน

นอกจากวัสดุพาราแมกเนติกและเฟอร์โรแมกเนติกแล้ว ยังมีวัสดุที่เรียกว่าคุณสมบัติต้านเฟอร์โรแมกเนติกและเฟอร์ริแมกเนติกอีกด้วย ความแตกต่างระหว่างแม่เหล็กประเภทนี้อธิบายไว้ในรูปที่ 1 7. ตามแนวคิดเรื่องโดเมน พาราแมกเนติกถือได้ว่าเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการมีอยู่ของไดโพลแม่เหล็กกลุ่มเล็ก ๆ ในวัสดุ ซึ่งไดโพลแต่ละตัวมีปฏิกิริยาต่อกันอย่างอ่อนมาก (หรือไม่โต้ตอบเลย) ดังนั้น ในกรณีที่ไม่มีสนามภายนอกให้ใช้การวางแนวแบบสุ่มเท่านั้น ( รูปที่ 7, ก- ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก ภายในแต่ละโดเมนจะมีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างไดโพลแต่ละตัว ซึ่งนำไปสู่การจัดเรียงแบบขนานที่ได้รับคำสั่ง (รูปที่ 7, ข- ในทางกลับกัน ในวัสดุต้านเฟอร์โรแมกเนติก ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไดโพลแต่ละตัวจะนำไปสู่การจัดตำแหน่งที่ต้านขนานกัน ดังนั้นโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดของแต่ละโดเมนจะเป็นศูนย์ (รูปที่ 7, วี- ในที่สุด ในวัสดุเฟอร์ริแมกเนติก (เช่น เฟอร์ไรต์) มีทั้งการเรียงลำดับแบบขนานและแบบต้านขนาน (รูปที่ 7, ช) ส่งผลให้สนามแม่เหล็กอ่อน

มีการยืนยันเชิงทดลองที่น่าเชื่อสองประการเกี่ยวกับการมีอยู่ของโดเมน อย่างแรกคือเอฟเฟกต์ที่เรียกว่า Barkhausen ส่วนอย่างที่สองคือวิธีการสร้างรูปผง ในปี 1919 G. Barkhausen ได้กำหนดไว้ว่าเมื่อมีการใช้สนามภายนอกกับตัวอย่างของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก การทำให้เกิดแม่เหล็กของมันจะเปลี่ยนแปลงไปในส่วนเล็กๆ ที่แยกจากกัน จากมุมมองของทฤษฎีโดเมน นี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าความก้าวหน้าอย่างกะทันหันของกำแพงระหว่างโดเมน โดยต้องเผชิญกับข้อบกพร่องส่วนบุคคลที่ทำให้เกิดความล่าช้า โดยปกติจะตรวจพบผลกระทบนี้โดยใช้ขดลวดซึ่งมีแท่งเฟอร์โรแมกเนติกหรือลวดวางอยู่ หากคุณสลับแม่เหล็กแรงเข้าและออกจากตัวอย่าง ตัวอย่างจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กและถูกสร้างเป็นแม่เหล็กใหม่ การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของการดึงดูดของตัวอย่างจะเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กผ่านขดลวด และกระแสเหนี่ยวนำจะตื่นเต้นในนั้น แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในคอยล์จะถูกขยายและป้อนเข้ากับอินพุตของหูฟังอะคูสติกคู่หนึ่ง การคลิกที่ได้ยินผ่านหูฟังบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของการดึงดูด

ในการระบุโครงสร้างโดเมนของแม่เหล็กโดยใช้วิธีรูปผง จะมีการหยดสารแขวนลอยคอลลอยด์ของผงเฟอร์โรแมกเนติก (โดยปกติคือ Fe 3 O 4) ลงบนพื้นผิวที่ขัดเงาอย่างดีของวัสดุแม่เหล็ก อนุภาคผงจะจับตัวอยู่ในบริเวณที่มีความไม่สม่ำเสมอสูงสุดของสนามแม่เหล็ก - ที่ขอบเขตของโดเมน โครงสร้างนี้สามารถศึกษาได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ มีการเสนอวิธีการที่อาศัยการส่งผ่านแสงโพลาไรซ์ผ่านวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกโปร่งใส

ทฤษฎีแม่เหล็กดั้งเดิมของ Weiss ในลักษณะหลักยังคงมีความสำคัญมาจนถึงทุกวันนี้ อย่างไรก็ตาม ได้รับการตีความที่อัปเดตตามแนวคิดของการหมุนของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการชดเชยซึ่งเป็นปัจจัยกำหนดแม่เหล็กของอะตอม สมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของโมเมนตัมของอิเล็กตรอนถูกหยิบยกขึ้นมาในปี 1926 โดย S. Goudsmit และ J. Uhlenbeck และในปัจจุบันอิเล็กตรอนเป็นพาหะของการหมุนซึ่งถือเป็น "แม่เหล็กพื้นฐาน"

เพื่ออธิบายแนวคิดนี้ ให้พิจารณา (รูปที่ 8) อะตอมของเหล็กอิสระ ซึ่งเป็นวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกทั่วไป มันสองเปลือกหอย ( เคและ ล) อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน โดยตัวแรกมีอิเล็กตรอน 2 ตัว และตัวที่สองมีอิเล็กตรอน 8 ตัว ใน เค- เปลือก การหมุนของอิเล็กตรอนตัวหนึ่งเป็นบวก และอีกตัวหนึ่งเป็นลบ ใน ล- เปลือก (หรือเจาะจงกว่านั้นคือในเปลือกย่อย 2 ชั้น) อิเล็กตรอน 4 ใน 8 ตัวมีการหมุนเป็นบวก และอีก 4 ตัวมีการหมุนเป็นลบ ในทั้งสองกรณี การหมุนของอิเล็กตรอนภายในเปลือกเดียวจะได้รับการชดเชยอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดจึงเป็นศูนย์ ใน ม- เปลือก สถานการณ์แตกต่างออกไป เนื่องจากจากอิเล็กตรอนหกตัวที่อยู่ในเปลือกย่อยที่สาม มีอิเล็กตรอนห้าตัวหมุนไปในทิศทางเดียว และมีเพียงอิเล็กตรอนตัวที่หกเท่านั้นในอีกทิศทางหนึ่ง เป็นผลให้เหลือการหมุนที่ไม่มีการชดเชยสี่ครั้งซึ่งจะกำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอมเหล็ก (ภายนอก เอ็น-เปลือกมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงสองตัวเท่านั้น ซึ่งไม่ได้มีส่วนช่วยในการเป็นแม่เหล็กของอะตอมเหล็ก) แม่เหล็กของเฟอร์โรแมกเนติกอื่นๆ เช่น นิกเกิลและโคบอลต์ ได้รับการอธิบายในลักษณะเดียวกัน เนื่องจากอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงในตัวอย่างเหล็กมีปฏิกิริยาต่อกันอย่างรุนแรง และอิเล็กตรอนของพวกมันก็รวมตัวกันเป็นบางส่วน คำอธิบายนี้จึงควรพิจารณาเป็นเพียงแผนภาพของสถานการณ์จริงที่มองเห็นได้ แต่เรียบง่ายมาก

ทฤษฎีแม่เหล็กอะตอมโดยคำนึงถึงการหมุนของอิเล็กตรอน ได้รับการสนับสนุนจากการทดลองไจโรแมกเนติกที่น่าสนใจ 2 การทดลอง การทดลองหนึ่งดำเนินการโดย A. Einstein และ W. de Haas และอีกการทดลองหนึ่งดำเนินการโดย S. Barnett ในการทดลองครั้งแรก กระบอกของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกถูกแขวนไว้ดังแสดงในรูป 9. ถ้ากระแสไหลผ่านลวดขดลวด กระบอกจะหมุนรอบแกนของมัน เมื่อทิศทางของกระแส (และสนามแม่เหล็กด้วย) เปลี่ยนแปลง มันจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ในทั้งสองกรณี การหมุนของกระบอกสูบเกิดจากการเรียงลำดับการหมุนของอิเล็กตรอน ในการทดลองของ Barnett ในทางกลับกัน กระบอกแขวนลอยซึ่งถูกทำให้เข้าสู่สถานะการหมุนอย่างรวดเร็ว กลายเป็นแม่เหล็กในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก ผลกระทบนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อแม่เหล็กหมุน โมเมนต์ไจโรสโคปิกจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งมีแนวโน้มที่จะหมุนโมเมนต์การหมุนในทิศทางของแกนหมุนของมันเอง

หากต้องการคำอธิบายที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติและที่มาของแรงระยะสั้นที่สั่งแม่เหล็กอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงและต่อต้านอิทธิพลที่ทำให้เกิดความวุ่นวายของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน เราควรหันไปใช้กลศาสตร์ควอนตัม คำอธิบายทางกลควอนตัมเกี่ยวกับธรรมชาติของแรงเหล่านี้ถูกเสนอในปี พ.ศ. 2471 โดยดับเบิลยู. ไฮเซนเบิร์ก ผู้ตั้งสมมุติฐานการมีอยู่ของการแลกเปลี่ยนอันตรกิริยาระหว่างอะตอมข้างเคียง ต่อมา G. Bethe และ J. Slater แสดงให้เห็นว่าแรงแลกเปลี่ยนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อระยะห่างระหว่างอะตอมลดลง แต่เมื่อถึงระยะห่างระหว่างอะตอมขั้นต่ำที่แน่นอน แรงเหล่านั้นจะลดลงเหลือศูนย์

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของสาร

การศึกษาคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสสารอย่างกว้างขวางและเป็นระบบครั้งแรกดำเนินการโดย P. Curie เขากำหนดว่าตามคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสารทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทได้ ประเภทแรกประกอบด้วยสารที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กเด่นชัดคล้ายกับคุณสมบัติของเหล็ก สารดังกล่าวเรียกว่าเฟอร์โรแมกเนติก สนามแม่เหล็กสามารถสังเกตได้ชัดเจนในระยะไกลมาก ( ซม. สูงกว่า- ชั้นที่สองประกอบด้วยสารที่เรียกว่าพาราแมกเนติก โดยทั่วไปคุณสมบัติทางแม่เหล็กจะคล้ายกับวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่จะอ่อนกว่ามาก ตัวอย่างเช่น แรงดึงดูดต่อขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงสามารถฉีกค้อนเหล็กออกจากมือของคุณได้ และในการตรวจจับแรงดึงดูดของสารพาราแมกเนติกกับแม่เหล็กอันเดียวกัน คุณมักจะต้องใช้เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ที่มีความละเอียดอ่อนมาก ชั้นสุดท้ายและชั้นที่สามรวมถึงสารที่เรียกว่าไดแมกเนติก พวกมันถูกผลักด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แรงที่กระทำต่อวัสดุไดแมกเนติกนั้นอยู่ตรงข้ามกับแรงที่กระทำกับวัสดุเฟอร์โรและพาราแมกเนติก

การวัดคุณสมบัติของแม่เหล็ก

เมื่อศึกษาสมบัติทางแม่เหล็ก การวัดสองประเภทมีความสำคัญที่สุด อย่างแรกคือการวัดแรงที่กระทำต่อตัวอย่างใกล้กับแม่เหล็ก นี่คือวิธีการกำหนดแรงดึงดูดของตัวอย่าง ประการที่สองรวมถึงการวัดความถี่ "เรโซแนนซ์" ที่เกี่ยวข้องกับการทำให้เป็นแม่เหล็กของสสาร อะตอมเป็น "ไจโร" เล็กๆ และอยู่ในสนามแม่เหล็ก (เหมือนยอดปกติภายใต้อิทธิพลของแรงบิดที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง) ในความถี่ที่สามารถวัดได้ นอกจากนี้ แรงยังกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุอิสระซึ่งเคลื่อนที่เป็นมุมฉากกับเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เช่นเดียวกับกระแสอิเล็กตรอนในตัวนำ มันทำให้อนุภาคเคลื่อนที่เป็นวงโคจรเป็นวงกลมซึ่งมีรัศมีกำหนดไว้

ร = MV/อีบี,

ที่ไหน ม– มวลอนุภาค โวลต์– ความเร็วของมัน จเป็นค่าใช้จ่ายของมัน และ บี– การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก ความถี่ของการเคลื่อนที่แบบวงกลมดังกล่าวคือ

ที่ไหน ฉวัดเป็นเฮิรตซ์ จ– ในจี้ ม– เป็นกิโลกรัม บี- ในเทสลา ความถี่นี้เป็นลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสารที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก การเคลื่อนที่ทั้งสองประเภท (การเคลื่อนที่ล่วงหน้าและการเคลื่อนที่ตามวงโคจรวงกลม) สามารถถูกกระตุ้นได้โดยการสลับสนามที่มีความถี่เรโซแนนซ์เท่ากับความถี่ "ธรรมชาติ" ของวัสดุที่กำหนด ในกรณีแรกการสั่นพ้องเรียกว่าแม่เหล็กและในกรณีที่สอง - ไซโคลตรอน (เนื่องจากความคล้ายคลึงกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมของอนุภาคย่อยของอะตอมในไซโคลตรอน)

เมื่อพูดถึงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอมจำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับโมเมนตัมเชิงมุมของพวกมัน สนามแม่เหล็กกระทำต่อไดโพลอะตอมที่กำลังหมุน โดยมีแนวโน้มที่จะหมุนและวางไว้ขนานกับสนาม ในทางกลับกัน อะตอมจะเริ่มเคลื่อนที่ไปรอบๆ ทิศทางของสนามแม่เหล็ก (รูปที่ 10) โดยมีความถี่ขึ้นอยู่กับโมเมนต์ไดโพลและความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้

พรีเซสชั่นของอะตอมไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง เนื่องจากอะตอมทั้งหมดในพรีเซสชั่นของตัวอย่างอยู่ที่เฟสอื่น หากเราใช้สนามไฟฟ้ากระแสสลับขนาดเล็กที่ตั้งฉากกับสนามการเรียงลำดับคงที่ ความสัมพันธ์ของเฟสบางอย่างจะถูกสร้างขึ้นระหว่างอะตอมที่อยู่ข้างหน้าและโมเมนต์แม่เหล็กรวมของพวกมันจะเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความถี่เท่ากับความถี่พรีเซสชั่นของโมเมนต์แม่เหล็กแต่ละโมเมนต์ ความเร็วเชิงมุมของ precession มีความสำคัญ ตามกฎแล้ว ค่านี้จะอยู่ในลำดับ 10 10 Hz/T สำหรับการทำให้เกิดแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอน และอยู่ในลำดับ 10 7 Hz/T สำหรับการทำให้เกิดแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับประจุบวกในนิวเคลียสของอะตอม

แผนผังของการตั้งค่าสำหรับการสังเกตด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) จะแสดงไว้ในรูปที่ 1 11. สารที่กำลังศึกษาจะถูกนำเข้าสู่สนามคงที่สม่ำเสมอระหว่างขั้วทั้งสอง หากสนามความถี่วิทยุถูกตื่นเต้นโดยใช้ขดลวดเล็กๆ รอบหลอดทดลอง ก็จะสามารถได้รับเสียงสะท้อนที่ความถี่เฉพาะเท่ากับความถี่พรีเซสชันของ "ไจโร" นิวเคลียร์ทั้งหมดในตัวอย่าง การวัดจะคล้ายกับการปรับเครื่องรับวิทยุให้เป็นความถี่ของสถานีเฉพาะ

วิธีการเรโซแนนซ์แม่เหล็กทำให้สามารถศึกษาไม่เพียงแต่คุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอมและนิวเคลียสเฉพาะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมด้วย ความจริงก็คือสนามแม่เหล็กในของแข็งและโมเลกุลนั้นไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากถูกบิดเบือนโดยประจุของอะตอม และรายละเอียดของเส้นโค้งเรโซแนนซ์การทดลองจะถูกกำหนดโดยสนามท้องถิ่นในภูมิภาคที่นิวเคลียสที่อยู่ข้างหน้าตั้งอยู่ ทำให้สามารถศึกษาคุณลักษณะเชิงโครงสร้างของตัวอย่างเฉพาะโดยใช้วิธีเรโซแนนซ์ได้

การคำนวณคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กโลกคือ 0.5 x 10 –4 T ในขณะที่สนามแม่เหล็กระหว่างขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงมีค่าประมาณ 2 T ​​หรือมากกว่า

สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยการกำหนดค่ากระแสใดๆ สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร Biot-Savart-Laplace สำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามที่สร้างขึ้นโดยองค์ประกอบกระแส การคำนวณสนามที่สร้างขึ้นโดยวงจรที่มีรูปร่างต่างกันและขดลวดทรงกระบอกในหลายกรณีมีความซับซ้อนมาก ด้านล่างนี้เป็นสูตรสำหรับกรณีง่ายๆ หลายกรณี การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (ในหน่วยเทสลาส) ของสนามที่สร้างขึ้นโดยลวดเส้นตรงยาวที่พากระแสไฟ ฉัน

สนามของแท่งเหล็กที่เป็นแม่เหล็กนั้นคล้ายคลึงกับสนามภายนอกของโซลินอยด์ยาว โดยมีจำนวนแอมแปร์รอบต่อหน่วยความยาวซึ่งสอดคล้องกับกระแสในอะตอมบนพื้นผิวของแท่งแม่เหล็ก เนื่องจากกระแสภายในแท่งแม่เหล็กหักล้าง กันและกัน (รูปที่ 12) กระแสพื้นผิวดังกล่าวเรียกว่าแอมแปร์โดยใช้ชื่อแอมแปร์ ความแรงของสนามแม่เหล็ก ฮาที่สร้างโดยกระแสแอมแปร์ เท่ากับโมเมนต์แม่เหล็กต่อหน่วยปริมาตรของแท่ง ม.

หากเสียบแท่งเหล็กเข้าไปในโซลินอยด์แล้วกระแสโซลินอยด์ยังสร้างสนามแม่เหล็กอีกด้วย ชมการเรียงลำดับไดโพลของอะตอมในวัสดุแท่งแม่เหล็กจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ม- ในกรณีนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยผลรวมของกระแสจริงและกระแสแอมแปร์ ดังนั้น บี = ม 0(ชม + ฮา), หรือ บี = ม 0(เอช+เอ็ม- ทัศนคติ ม/ชมเรียกว่า ความไวต่อแม่เหล็กและแสดงด้วยตัวอักษรกรีก ค; ค– ปริมาณไร้มิติที่แสดงถึงความสามารถของวัสดุที่จะทำให้เกิดแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก

ขนาด บี/ชมซึ่งแสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุเรียกว่าการซึมผ่านของแม่เหล็กและเขียนแทนด้วย ม, และ ม = ม 0ม, ที่ไหน ม- แน่นอนและ ม– การซึมผ่านสัมพัทธ์

ในสารเฟอร์โรแมกเนติกคือปริมาณ คสามารถมีค่ามากได้มากถึง 10 4 е 10 6 . ขนาด ควัสดุพาราแมกเนติกมีค่ามากกว่าศูนย์เล็กน้อย และวัสดุไดอะแมกเนติกมีค่าน้อยกว่าเล็กน้อย เฉพาะในสุญญากาศและในสนามขนาดที่อ่อนแอมาก คและ มมีความคงที่และเป็นอิสระจากสนามภายนอก การพึ่งพาการเหนี่ยวนำ บีจาก ชมมักจะไม่เป็นเชิงเส้น และกราฟของมันก็เรียกว่า เส้นโค้งสนามแม่เหล็กสำหรับวัสดุที่แตกต่างกันและแม้แต่ในอุณหภูมิที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (ตัวอย่างของเส้นโค้งดังกล่าวแสดงในรูปที่ 2 และ 3)

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของสสารนั้นซับซ้อนมากและความเข้าใจอย่างลึกซึ้งนั้นจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์โครงสร้างของอะตอมอย่างระมัดระวัง ปฏิกิริยาในโมเลกุล การชนกันในก๊าซ และอิทธิพลซึ่งกันและกันในของแข็งและของเหลว คุณสมบัติทางแม่เหล็กของของเหลวยังคงมีการศึกษาน้อยที่สุด