Fizika2_kaz_isk

Ток жүріп тұру екі шарт орындалу керек: 1) өткізгіш ішінде еркін зарядты тасушылар болу керек; 2) өткізгіш ұштарындағы потенциалдар айырымы тұрақты етіп ұстап отырылуы керек. Ом өткізгіш ұштарындағы кернеу мен онан өтетін ток күшін байланыстыратын заңдылықты ашты:

I U U R

Электростатикалық күштердің тұйық контурдағы жұмысы нөлге тең, сондықтан тұрақты ток жүру үшін тізбекте табиғаты кулондық емес күштер керек. Бұл күштерді тосын (бөгде) күштер деп атайды. Тосын күштердің бірлік зарядқа әсер ететін күшін Э.қ.к. (электр қозғаушы күш–ε) деп атайды. Егер тізбек бөлігінде тосын күштер әсер етсе Ом заңын (тізбектің бір текті емес бөлігі үшін) былай жазуға болады:

I 1 2

R

Егер тізбек тұйықталған болса Ом заңын төмендегіше жазуға болады:

I

R

Ток жүріп тұрған өткізгіш ішіндегі өріс кернеулігі мен ток тығыздығын байланыстыратын теңдеді Ом заңының дифференциалды түрі деп атайды:

j E E

Тармақталған тізбектер. Кирхгоф ережелері. Тұрақты токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль–Ленц заңы және оның дифференциалды түрі.

Тармақталған тізбектерді есептеу үшін Кирхгоф тағайындаған екі ережені қолданады: бірінші ереже, түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлге тең; екінші ереже, контурдағы кернеу құлауларының алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. қосындысынатең.

Ii 0

Ii Ri k

Тұрақты токтың жұмысы мен қуатын энергияның сақталу заңын қолданып алады. Джоуль мен Ленц тәжірбе жүзінде ток жүріп тұрған өткізгіштен бөлінетін жылуды есптеп шығаратын заңдылықты тапты:

Q = I2Rt = IUt

Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі өткізгіштің бірлік көлемінен бірлік уақытта бөлініп шығатынжылуды анықтайды. Бұл мына өрнекпенанықталады:

w= σE2 = jE

5-6-лекция.

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

11

Металдағы ток табиғаты. Металдардың өткізгіштігінің классикалық теориясы. Кедергінің температураға тәуелділігі. Жартылай өткізгіштің меншікті өткізгіштігі. Донорлар мен акцепторлар.

Металдарда ток тасушылар қызметін электрондар атқарады. Мұны тәжірибе жүзінде Толмен мен Стюарт тағайындаған. Металдардың өткізгіштігінің классикалық теориясын электрондардың идеал газ моделіне сүйеніп Друде жасаған. Ол Ом заңы үшін мынадай өрнек алды:

jne2 E 2mev

Бұл теңдеуде электр өрісі кернулігінің алдында тұрған өрнек өткізгіштің меншікті өткізгіштігі болып тбылады. Классикалық теориядан мынадай екі қайшылық шығады: біріншісі, өткізгіш кедергісі, тәжірибе көрсеткендей, температураға пропоционал емес, оның екіден бір дәрежесіне пропорционал; екіншісі, электрон газының 1,5R-ге тең жылу сыйымдылығы.

Жартылай өткізгіштер деп өткізгіштігі металдар мен диэектриктер аралығындағы заттарды айтады. Жартылай өткізгіштерге периодты жүйенің төртінші тобының элементтері жатады. Жартылай өткізгіштерде зарядты тасушылар қызметін электрондар мен кемтіктер атқарады. Олардың электр өткізгіштігі температураның өсуімен артады. Таза жартылай өткізгіштерге бесінші топтың элементтерін қоссақ өткізгіштігі электрондық болатын зат аламыз. Мұндай қоспаларды донорлық қоспалар (n-типті өткізгіштер) деп атайды. Жартылай өткізгіштерге үшінші топтың элементтерін қоссақ өткізгіштігі кемтіктік болатын қопа аламыз. Мұндай қоспаларды акцепторлық (р-типті өткізгіштер) қопалар деп атайды.

Контактылық потенциалдар айырымы. Термоэлектрлік құбылыстар. Жартылай өткізгіш диод пен транзистор.

Егер екі түрлі өткізгіштерді бір біріне түйістірсек олардың түйіскен жерінде контактілік деп аталатын потенциалдар айырмасы пайда болады. Ол мына шамаға тең болады:

мұнда еφ2 және еφ1 –екі металдағы электррондардың металдан шығу жұмысы; е–электрон заряды; φ2 – φ1 контактілік потенциалдар айырмасы. Конактілік

потенциалдар айырмасы ішкі және сыртқы болып екіге бөлінеді. Металдардағы (сондай-ақ жартылай өткізгіштерде) жылулық және электрлік процестер арасында белгілі бір байланыс болады. Сондықтан оларды термоэлектрлік құбылыстар деп атайды. Бұларға Зеебек, Пельтье, Томпсон құбылыстары жатады.

Зеебек құбылысы екі метал контактісінде пайда болатын термо э.қ.к. пен температураны байланыстырады:

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

12

εтермо = αАВ( Т1 – Т2 )

мұнда αАВ – металл немесе жартылай өткізгіш жұбының меншікті термо э.қ.к.-і деп аталады. αАВ –нің мәні 10-5–10-3 В/К аралығында.Зеебек құбылысы температураны өлшеу үшін қолданылады.

Пельтье құбылысы Зеебек құбылысына кері құбылыс. Әр трлі металдар тізбегінен ток өткізгенде контактілерден жылу бөлініп шығады. Бөлінген жылу мына өрнекпен анықталады:

QАВ = ПАВ і t

мұнда ПАВ– Пельтье коэффициенттері деп аталатын пропорционалдық коэффициент (ток А буынынан Б буынына қарай бағытталған). Пельтье жылуы токтың бірінші дәрежесіне пропорционал. Ток бағыты өзгергенде Q таңбасы өзгереді, яғни жылу сіңіріледі. Пелтье коэффициенті мен термо- э.қ.к. коэффициентері арасында мынадай қатынас бар:

ПАВ = αАВ Т

Томсон құбылысы температура градиенті бар біртекті өткізгіш бойынан ток өткізгенде бөлініп шығатын жылуды көрсетеді:

w dT j dx

мұнда τ – Томпсон коэффициенті, j – ток тығыздығы.

Электронның металдан шығу жұмысы. Термоэлектрондық эмиссия және оның қолданылуы. Қатты дененің электрондық, иондық және аралас өткізгіштігі.

Металдар өзінен-өзі оң зарядқа ие бола алмайды. Ендше электрондар өздігінен металды айтарлықтай дәрежеде тастап кете алмайды. Бұл металдардың электрондар үшін потенциалды шұңқыр болатындығымен түсіндіріледі. Металл бетінде болатын потенциалдық тосқауылды жеңіп шығатын электрондар ғана металды тастап кете алады. Осы тосқауылды қамтамасыз ететін күштер тегі мынадай болады. Тордың сыртқы қабатындағы оң иондарынан электрондардың кездейсоқ жұлынып шығуы электрон тастап кеткен жерде артық оң зарядтың пайда болуына әкеп соқтырады. Ал металл беті электрон бұлтымен қоршалған

болып шығады. Бұл бұлт иондардың сыртқы қабатымен біріге келе электрлік қос қабат түзеді. Осы қабатта электронға әсер ететін күш метал ішіне қарай бағытталады. Электронды метеалдан сыртқа қарайкөшіргенде осы күштерге қарсы жұмыс істеу керек. Электронды қатты немесе сұйық денеден вакуумге айдап шығу үшін осы электронға беруге қажетті ең аз энергия шығу жұмысы деп аталады. Ол мына өрнекпен анықталады:

еφ = Wро – WF

мұнда Wро– потенциалдық шұңқыр тереңдігі, WF – Ферми энергиясы. Электронға шығу жұмысынан артық энергияны әр түрлі тәсілмен

беруге болады. Оның бірі қатты немесе сұйық денені қыздыру керек. Термоэлектрондық эмиссия деп, қызған денелердің электрондар

шығаруын айтады. Термоэлектрондық эмиссия құбылысы ваккумдік

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

13

электрондық шамдарда (диод, триод, тетрод, т.с.с. ) қолданылады. Бұл құралдар айнымалы токты түзету мен қуатты күшейту үшін қолданылады.

Электрлік диссоциация. Электролиттердің өткізгіштігі. Электролиттер үшін Ом заңы. Фарадей заңдары. Электролиз. Гальвани элементтері. Аккумуляторлар.

Ток өткенде имиялық түрленуге ұшырайтын заттарды электролиттер немесе екінші текті өткізгіштер деп аталады. Бұлардың қатарына тұздардың, сілтілердің және қышқылдардың судағы ерітінділері, сондай-ақ қатты күйінде иондық кристалл болып келетін тұздардыңбалқыламалары жатады. Электолит молекулаларының еріткіш молекулаларының әсерінен иондарға ыдырауын электролиттік диссоциация деп атайды. Элекролиттерде ток тасушылар ролін оң және теріс иондар атқарады. Электролиттердегі ток

тығыздығы мынаған тең болады: j = (n+ e+ u0+ +n- e- u0- )E

мұндағы n+ және n- –бірлік көлемдегі оң және теріс иондардың концентрациясы; u0+ және u0- – оң және теріс иондардың қозғалғыштығы. Электролиттердегі ток тығыздығы өріс кернеулігіне тура пропорционал. Бұл электролиттер үшін Ом заңының дұрыс екнін білдіреді. Электролиз заңдарын тәжірибие жүзінде 1836 жылы Фарадей тағайындаған. Фарадейдің бірінші заңы былай дейді: электролиз кезінде электродта бөлініп шығатын зат мөлшері электролит арқылы өткен зарядқа пропорционал болады:

m Kq K idt

мұнда m – бөлініп шыққан зат массасы, K – зат табиғатына байланысты коэффициент,бұл электрохимиялық эквивалент деп аталады. Фарадей екінші заңы заттың электрохимиялық эквиваленті К-ні оның химиялық эквиваленті А/z-пен ( А-мольдік масса, z-берілген зат валенттілігі) байланыстырады. Бұл заң былай айтылады: барлық заттардың электрохимиялық эквивалеті олардың химиялық эквивалентіне пропорционал. Пропорционалдық коэффициент 1/F түрінде жазылады. F– шамасы Фарадей саны деп аталады. Фарадей екінші заңы былай өрнектеледі:

K 1 A F z

Электролиз техниканың сан алуан салаларында қолданылады. Оларға: гальванопластинка, гальваностегия, электрометаллургия, электролиттік жылтырата өңдеу, ауыр су алу, электролиттік конденсаторлар, галвани элементері, аккумуляторлар жатады.

Газдардың иондануы және рекомбинация. Тәуелсіз разряд. Иондау камералары және есептегіштер.

Электр тогының газ арқылы өтуін газ разряды деп аталады. Қалыпты жағдайда газ изолятор болады. Тек арнайы шартты сақтағанда ғана газдарда ток тасушылар (электрондар мен иондар) пайда болып, электр разряды тууы мүмкін. Газдардағы ток тасушылар электр өрісінің бар жоқтығына

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

14

қарамастан сыртқы әсер нәтижесінде тууы мүмкін. Бұл жағдай газдың тәуелсіз (өздік емес) өткізіштігі деп аталады. Өздік емес разряд газдың жоғары температураға дейін қызуынан, ультракүлгін,радиоактивті және рентген сәулелерінің әсерінен тууы мүмкін. Бүлардың әсерінен газ иондарға ыдырайды. Газ ішінде бұған қарсы рекомбинация процесі қатар жүреді. Әлсіз өріс кезінде тәуелсіз разряд үшін Ом заңы орындалады:

мұнда Δni –ионизатор әсерінен пайда болған қос иондар саны, r –пайда болатын және рекобинацияланатын иондар арасындағы пропорционалдық коэффициент.

Өріс күшті болса Ом заңы орындалмайды: j = e’ Δni·l

мұнда l – электродтардың ара қашықтығы. Бұл кезде ток қанығу мәніне жетеді. Иондау камералары мен есептегіштердің –ядролық бөлшектерді бақылауға және есептеуге, сондай-ақ рентген және гамма сәулелердің интенсивтігін есептеуге арналған құралдардың жұмысы тәуелсіз газ разрядын пайдалануға негізделген. Мұндай құралдардың ең көп қолданылатындары: иондау камералары, пропорционалдық есептегіштер және Гейгер-Мюллер есептегіштері.

Тәуелді разряд кезінде ток тасушыларды туғызатын процестер.Солғын разряд. Доғалық разряд. Найзағай. Плазма туралы түсінік. Газ разрядының техникада қолданылуы.

Ток тасушылар –электрондар мен иондар –тәуелді разряд кезінде әр түрлі процестер есебінен тууы мүмкін. Олардың кейбіреулерін қарастырайық.

1) Электрондардың молекулалармен соқтығысуы. Электрондардың атомдағы энергиялары дискретті өзгереді. Егер электрон энергиясы молекуланы қоздыруға жеткіліксіз болса электрон мен молекуланың соқтығысуы серпімді болады.Бұл кезде электрон молекулаға өз энергиясының азғантай ғана бөлігін береді. Электрон энергиясы жеткілікті үлкен болса соқтығысу серпімсіз болады. Бұл кезде кинетикалық энергияның біршама бөлігі молекуланы қоздыруға шығындалады. Ал молекуланы қоздыруға арналған максимал энергия мынаған тең болады:

Wіш max E0

мұнда Е0 –электронның соқтығысуға дейінгі энергиясы.

2)Екінші ретті электрондық эмиссия. Екінші ретті электрондық эмиссия

депқаттынемесе сұйық зат бетін электрон немесе иондармен атқылау кезінде электрондардың бөлініп шығуын айтады.

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

15

3)Автоэлектрондық эмиссия. Егер металл пластинкаға өте үлкен кернеуліктегі (~ 108 В/м) электр өрісін түсіретін болсақ, онда автоэлектрондық эмиссия деп аталатын құбылыс негізінде электрондар бөлінуі байқалады.

4)Фотоиондану. Молекуланы жоғарғы жиіліктегі электромагниттік толқындармен сәулелендіргенде ол ионданады.

Солғын разряд. Солғын разряд төменгі қысымда пайда болады. Оның негізгі бөліктері мыналар: катодтық жарқыл қабыршақ, қараңғы астон кеңістігі, крукс караңғы кеңістігі, солғын жарқыл, фарадей қараңғы кеңістігі және оң бағана.

Доғалық разряд. Доғалық разрядөмен қысымда да, өтежоғары қысымда да өтеді. Негізгі процестер қызған катод бетінен ұшқындаған термоэектрондық эмиссия мен газ температурасының жоғарылауынан туған молекулалардың термиялық иондануы болып табылады. Доға плазмасының температурасы 60000К шамасында болады.

Ұшқынды және тәжразрядтары электр өрісінің кернеулігіосы газ үшін өзінің тесіп өту мәнініе жеткенде пайдаболады. Тәж разрядын техникада Электрофильтр есебінде қолданады.

7-8-лекция

Электр тогының магнит өрісі. Ампер заңы. Магнит өрісінің индукциясы. Тогы бар контурдың магниттік моменті. Магнит ағыны.

1820 жылы Эрстед түзу токтың магнит тілшемен әрекеттесетінін және тілшенің токқа перпендикуляр жазықтықта орналасатынын анықтады және токты қоршаған кеңістікте магнит өрісінің болатынын анықтады. Ампер магнит өрісінің түзу токпен әрекеттесу заңын тағайындады. Бұл заң былай жазылады:

dF =I [dl × B]

мұнда Idl – ток элементі, B –магнит өрісінің индукция векторы (өрістің күштік сипаттамасы). Ток элементі, индукция вкторы және Ампер күші оң үштік құрайды. Ток айналаында пайда болатын индукция векторының бағыты оң бұранда ережесімен аныталады. Көптеген тәжірибелер магнит индукциясы сызықтарының тұйықталған болатынын көрсетті. Бұл магнит “зарядтарының” жоқ екендігін білдіреді. Тогы бар орамға бір текті магнит өрісінде оны өріс бойымен бағыттауға тырысатын айналдырушы механикалық момент әсер етеді. Оның мәні мына формуламен анықталады:

M = [pm ×B]

мұнда pm =I S – тогы бар орамның магниттік моменті. Орам толық бұрылғанда оны керуші күштер ғана қалады. Өріс біртекті болмаса орамды

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

16

өрістің күшті жағына итермелейтін күш пайда болады. Тогы бар өткізгіш Ампер күшінің әсерінен орын ауыстырса , ол күш жұмыс істейді. Ол жұмыс былай анықталады:

dA= Fdh = I BdS = I dФ

мұнда Ф – тогы бар өткізгіш қиып өтетін магнит ағыны. Магнит өрісінде орналасқан тогы бар орамның

W = – I Ф

потенциялық энергиясы болады. Магнит өрісі құйынды болғандықтан, тұйықталған бетті қиып өтетін ағыны нолге тең болады.

Магнит өрісінің кернеулігі. Био-Савар-Лаплас заңы. Толық ток заңы, оның дифференциалды түрі. Шекаралық шарт.

Индукция векторы орта қасиеттеріне тәуеді болады. Магнит өрісін сипаттау үшін орта қасиеттеріне тәуелсіз, Н–магнит өрісінің кернеулігі деп аталатын шама енгізіледі. Ол былай анықталады:

Н0 = В / μ μ0

мұнда μ–ортаның магниттік қасиетерін сипаттайтын, магниттік өтімділік, μ0– магниттік тұрақты. Электромагнетизмнің негізгі мәселелерінің бірі, берілген токттар бойынша магнит өрісін анықтау. Бұл мәселені П.Лаплас, Ж.Био және Ф.Савар шешкен. Олар макроскопиялық ток кернеулігі элементар токтар кернеуліктерінің қосындысы болатынын тағайындады:

Егер контур әр түрлі ортаны қиып өтетін болса, шекарада кернеулік векторы секірмелі түрде өзгереді. Бұл кезде толық ток заңы деп аталатын заң қолданылады:

Hdl Ii

Толық ток заңының дифференциалды түрі

rot H = j

өрістің белгілі бір нүктесіндегі кернеулік пен ток тығыздығын байланыстырады. Бір ортадан екінші ортаға өткенде магнит индукциясы сызықтарының саны өзгермейді. Бір ортадан екінші ортаға өткенде бұл сызықтарсынады. Магнит өрісінің кернеулік және индукция сызықтары үшін мынадай шекаралық шарттар орындалады:

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

17

индукция векторының нормаль, ал кернеулік векторының тангенциал құраушысы өзгермейді.

Лоренц күші. Зарядталған бөлшектің магнит өрісіндегі қозғалысы. Меншікті зарядты анықтау. Холл эффекті.

Электр тогы зарядтардың қозғалысы, сондықтан ампер күшін қозғалыстағы зарядтарға әсер етуші күштің қосындысы деп қарастыруға болады. Магнит өрісі тарапынан бір зарядқа әсер етуші күшті төмендегіше өрнектеуге болады:

fm=e [v B]

Қозғаластығы зарядқа әсер етуші күш –Лренц күші деп аталады, ол екі құраушыдан (электрлік және магниттік) тұрады:

fL= e E + e [v B]

Заряд жылдамдығы санақ жүйесіне байланысты болады, яғни Лоренц күші де санақ жүйесіне тәуелді болады. Өрістің электрлік және магниттік болып бөлінуі салыстырмалы болады екен. Задталған бөлшек магнит өрісіне индукция векторымен бұрыш жасай енсе, ол спираль бойымен қозғалады. Магнит өрісі жылдамдықтың параллель құраушысын өзгертпейді. Перпендикуляр қраушысы болса тек бағытын өзгертеді. Магнит өрісі жұмыс жасамайтын болғандықтан бір текті емес магнит өрісінде қозғалатын зарядтар үшін мына шарттар орындалады:

1)кинетикалық энергия сақталады;

2)заряд қозғалғанда сызатын шеңберді қиып өтетін магнит ағыны өзгермейді;

3)зарядтың өріске параллель құраушысының жылдамдығы кемиді;

4)зарядтың өрістің үлкен жағына қозғалысы индукцияның белгілі бір мәнінде тоқтайды, бұл кезде заряд радиусы минималь болатын шеңбер бойымен қозғалады.

Бұл күй орнықсыз, сәл ғана ұйтқу зарядты өрістің әлсіз жағына жазылушы спираль бойымен итеріп шығарады. Лоренц күшінің әсерімен Холл эффекті түсіндіріледі. Холл эффекті деп ток жүріп тұрған өткізгішті магнит өрісіне орналастырғанда өріске перпендикуляр бағытта потенциалдар айырымының пайда болуын айтады. Оның мәні мынаған тең:

мұнда RH –Холл тұрақтысы деп аталады, оны тәжірибеден анықтауға болады. Электронның меншікті зарядын масс-спектрометрлер көмегімен, Лоренц күшінің өрнегін қолданып анықтайды:

e v me r B

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

18

9-10-лекция Магнетиктер. Магниттік қабілеттілік. Атомдар мен молекулалардың

магниттік моменттері. Диамагнетизм. Парамагнетизм.

Магнит өрісне зат орналастырсақ, заттың әрбір dV көлемі dpm магниттік моментіне ие болады. Осы магниттік моменттердің қарастырылатын көлемге қатынасы заттың магниттелуі деп аталады:

1

J V dpm

Тәжірибе J магниттелудің макротоктар туғызатын өріс кернеулгіне пропорционал болатынын көрсетті:

J H0 0 B0

мұнда χ – магниттік қабілеттілік(бейімділік), заттың магниттелу қасиетін сипаттайды. Заттың толық индукциясы мынадай болады:

B=B0(1+χ) =μB0

Заттар магнителу қасиеттері бойынша үшке бөлінеді:

1)диамагнетиктер үшін χ = –(10-7–10-4);

2)парамагнетиктер үшін χ = 10-6–10-3;

3)ферромагнетиктер үшін χ – жүз мыңға дейін жетеді.

Диамгнетиктердің қасиетері зат атомдарының (электрондардың) орбиталық магниттік моменттеріне байланысты болады. Сыртқы өріс жоқ кезде оның атомдарының моменттері (электрондардың реттсіз орналасуынан) нолге тең болады. Сыртқы өріс әсерінен электрондардың орбиталық моменттері сыртқы өріске қарсы орналасады, яғни өрісті кемітеді.

Парамагнетик молекулаларының нолден өзгеше магниттк моменттері болады.

Сыртқы өріс бұл молекулаларды өріс бойымен бағыттайды, яғни парамагнетик сыртқы өрісті күшейтеді. Ланжевен парамагниттердің магниттелуі үшін

J1p n pB

3 kT

өрнегін алды.

Ферромагнетизм. Гизтерезис тұзағы. Кюри нүктесі. Тұрақты магниттер. Электромагниттер және олардың қолданылуы.

Ферромагнетиктік қасиет электрондардың спиндік магниттік моменттерімен анықталады. Спин таза кванттық шама, ол кванттық физика пәнінде толығырақ қарастырылады. Егер зат электрондарының барлық спиндері өріс бойымен бағытталса магниттелу мынағантең болады:

J pc Z n

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

19

Яғни, темір үшін χ=3·104 болар еді. Ферромагнетиктердің магниттелуінің мынадай ерекшеліктері болады:

1)сыртқы өріске тәуелді;

2)заттың бұрынғы тарихына өте күрделі тәуелді болады;

3)сыртқы өріс нолге тең болғанда зат ішінде қалдық индукция қалады. Ферромагнетикті қыздрғанда оның магниттелу қасиетін жоғалтатын температура болады. Ол Кюри температурасы деп аталады. Ферромагнетизм жеке атом емес, атомдар тобының қасиеті. Ферромагнетизм сапалық жағынан

былай түсіндіріледі. Кюри температурасынан төмен температурада поликристалдың микроскопиялық бөліктері (өлшемдері 10-6–10-8 см3 болатын және ≈1015 ионнан тұратын бөліктер), кванттық әсерлесудің нәтижесінде спиндері параллель орналасып, қанығу дәрежесіне дейін жетеді. Бұл бөліктер домендер деп аталады. Домендер өрісін жылулық қоғалыс бұза алмайды, себебі олардың өрісі өте үлкен 100Тл шамасында. Затты сыртқы өріске орналастырсақ домендер өріс бойымен орналаса бастайды. Бұл құбылыс микроскопиялы және секірмелі түрде жүреді. Өріс өте үлкен болса барлық домендер өріс бойымен бағытталады. Өрісті азайтқанда магнитсіздену сыртқы өрістен қалып қояды.

Магнит өрісін электромагниттер көмегімен жасайды. Электромагнит көбіне ферромагниттен жасалган магнит өткізгіштен және ток жүретін орамнан тұрады, магнит өткізгіш якорьмен тұйықталады. Электромагниттің көтеру күші мына теңдеумен анықталады:

F1 B2 S

2 0

Электромагниттің орамдарын қиып өтетін магнит ағынын табу үшін төмендегі теңдеуді қолданады:

11-12-лекция

Фарадей тәжірибесі. Ленц ережесі. Индукцияның электр қозғаушы күші. Фарадейдің электромагниттік индукция заңы. Фуко токтары. Скин эффект.

Фарадей кезкелген тұйықталған контурді қиып өтетін магнит ағынын өзгерткенде, осы контурде электр тогы пайда болатынын ашты. Бұл құбылысты электромагнитік индукция құбылысы деп атайды. Индукциняың электр қозғаушы күші контурды қиып өтетін магнитағынының өзгеріс жылдамдығына пропорционал болады. Индукцияланған ток Ф–магнит ағынын өзгерту тәсіліне емес, оның өзгеріс жылдамдығына ғана тәуелді болады екен. Индукцияланған токтың бағытын табу ережесін Ленц

Ф ҚазҰПУ 0703-12-09 Білім алушыларға арналған пәннің оқу-әдістемелік кешені

20