47. Заттың магниттік қасиеттері

Заттардың магниттік қасиеттері олардағы микроскопиялық токтармен байланысты туралы гипотезаны 1820 ж Ампер айткан.

ХХ ғасырда бұл гипотеза тәжірибелік және теориялық түрде расталды.

Атом ядросын айналған электроды магниттік микроскопиялық диполь ретінде қарастыруға болады. Осы қозғалысқа байланысты электронның магниттік моменті бар. Бұған қоса электрондардың және ядроның кеңістік қозғалыстан тәуелсіз өздік (спиндық) магниттік моменттері бар.

Магниттік қасиеттері бойынша заттар негізінен үш түрге бөленеді: екеуіннің магниттік сипаттамалары өте төмен (диамагнетиктер, парамагшнетиктер) және біреуінің (ферромагнетиктер) магниттік қасиеттері өте жоғары.

Заттың магниттік өтімділігі μ – заттың магниттік қасиеттін сипаттайтын шама:

,

Ол макроскопиялық токтардың затта тудыратын магнит индукциясының вакуумда болатын индукцияға қатынасы.

Орта	Вакуум	Диамагнетик	Парагманетик	Ферромагнетик
μ	=1			>>1

Диамагнетикте молекулалар (атомдардың) өздік магниттік моменті нөлге тең (сыртқы өрісте магниттік момент туындайды, және ол сыртқы магнит өрісін сәл әлсіретеді )

Парамагниттік заттар молекула (атомдарының) өздік магниттік моменттері бар, сыртқы өрісте оларды өріс өз бойымен бағыттауға тырысады. Заттағы магниттік өріс сәл күшейеді бірақта аз мөлшерде

Ферромагнетиктер – құрамында темір, никель, кобальт және кейбір сирек кездесетін металдар атомдары болатын заттар.

Ферромагнетитктердің магниттік өтімділігі өте жоғары болады , ол сыртқы индукция және магниттелу әдісінен тәуелді. Бұған қоса ферромагнетиктерді қалдық магнит өрісі (тұрақты магниттер) болуы мүмкін.

Осы қасиеттерге байланысты ферромагнетиктер электротехнида айырықша қолданыс табады.

48. Электрмагниттік индукция. Фарадей заңы

Әдейі жасаған тәжірибелер нәтижесінде 1831 жылы М. Фарадей электрмагниттік индукция құбылысын ашты.

Электрмагниттік индукция – тұйық өткізгіштік контурды кезіп өтетін магниттік ағын өзгергенде контурда индукцияланған ток туындау құбылысы.

Магниттік индукциясы өріс S ауданды қоршаған контурды кезіп өткенде магниттік ағын болады тең:

; [φ] – Bб, вебер, Вб=Тл·м²

мұнда α – контур жазықтығына нормальды (перпендикулярны) вектор және вектор арасындағы бұрыш.

Электрмагниттік индукция (Фарадей) заңы: контурда туындаған (индукцияланған) ε – ЭҚК контур қоршайтын ауданды кезетін магнит ағыны өзгерісінің шапшаңдығына тең:

, (–) – таңба Ленц ережесіне сәйкес

Ленц ережесі: тұйық контурда индукциялық токтың магнит өрісі осы индукциялық токты тудыратын магниттік өріс өзгерісін кемітуге тырысады.

Электрмагниттік индукция құбылысының табиғатын Максвелл түсіндірді: айнымалы магниттік өріс құйынды электр өрісін тудырады (индукциялайды). Бұл өріс Кулондын емес, ол потенциалды емес. Осы құйынды электр өрісінің бірлік оң заряд тұйық контур бойымен орын ауыстырғанда жасаған жұмысы ЭҚК ε – ға тең.

Ұзындығы l өткізгіш кескені υ жылдамдықпен біртекті индукциясы магнит өрісінде қозғалса, онда ЭҚК пайда болады:

, сурет 23.3

Түсіндірілуі: өтізгіштегі таңбалары әртүрлі еркін зарядтар Лоренц күші әсерінен бөлінеді. Бұл өткізгіштің ұшторы арасында кулондық күш пайда болуына жеткізеді.