43. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Ферриты и их применение.

Магнетики - все среды, способные намагничиваться в магнитном поле, то есть создавать собственное магнитное поле. По магнитным свойствам магнетики подразделяют на:

Диамагнетизм - индицирование дополнительного магнитного момента в атомных электронных оболочках под действием внешнего магнитного поля. Диамагнетизм присущ всем веществам, но наблюдается в тех случаях, еогда атома или ионы не имеют результирующего магнитного момента. Для диамагнетиков χ<1. Пример: висмут.

Парамагнетизм - совокупность магнитных свойств веществ, атомы которых обладают постоянным магнитным моментом, который не зависит от внешнего магнитного поля. Для парамагнетиков χ>1. Пример: хлористое железо.

Ферромагнетики - магнитные вещества обладающие спонтанной намагниченностью, в которых собственное поле может в сотни или тысячи раз превосходить вызывающее его магнитное поле. Изменяя температуру ферромагнетиков можно изменить структуру кристаллической решётки, а следовательно и изменить различные свойства (теплоёмкость, электропроводность и др.). При температуре более высокой чем температура Кюри ферромагнетики превращаются в парамагнетики.

Ферриты - MeO-Fe₂O₃, где Ме- Mn, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, Cd, Fe. Ферриты – магнитные полупроводники, которые обладают большим удельным сопротивлением (10²-10⁶ Ом∙см).

Ферриты применяются в радиотехнике, в магнитных цепях устройств, работающих в высокочастотном режиме, при малых потерях на вихревые токи.

44. Собственные колебания контура. Затухающие колебания. Контур Томпсона.

Простой колебательный контур состоит из последовательно соединённых R,L,C. Если пренебречь сопротивлением R, получим контур незатухающих колебаний (идеальный контур) в котором существуют свободные колебания –колебания без воздействия на них какой-либо внешней периодической электродвижущей силы. Электрические колебания, происходящие под действием процессов в самом колебательном контуре называются собственными колебаниями.

Период незатухающих собственных колебаний выражается формулой Томпсона: , где - волновое сопротивление.

В большинстве контуры не идеальны, то есть имеют R. Такие контуры имеют затухание колебаний за счёт тепловых потерь на нагрузке по закону Джоуля - Ленца (Q=I²Rt ).

Пусть нам даны две последовательные амплитуды гармонического затухающего колебания: , следующее колебание совершится через период T, следовательно = . Поделив эти равенства получим , что , значит , где δ- логарифмический декремент затухания, β-коэффициент затухания.

45. Вынужденные колебания. Понятие о переменном токе.

В реальных колебательных контурах R не равно нулю. Тогда происходит потеря энергии на нагрузке в виде теплоотдачи (закон Джоуля – Ленца). Следовательно происходит затухание колебаний. Для восстановления колебаний и получения контура незатухающих колебаний необходимо подводить энергию которая бы восстанавливала потери энергии от нагрузки. Для этого можно подключить источник тока с периодически меняющимся например синусоидальным ЭДС. То есть источник ЭДС будет создавать вынужденные колебания для поддержания незатухающего колебательного контура.

При вынужденных колебаниях и приложения к контуру переменных электродвижущих сил возникает переменный ток, который изменяется по аналогичному закону , где I₀-амплитудное значение тока, α-сдвиг по фазе между силой тока и ЭДС.