Дія магнітного поля на провідник зі струмом

2. Якщо між полюсами магніту підвісити провідник із струмом, то провідник виштовхується з магнітного поля або втягується в нього, в залежності від напряму струму. Рух провідника є наслідком взаємодії магнітного поля постійного магніту з магнітним полем струму. Сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом, називається силою Ампера.

Напрям сили Ампера зручно визначати за «правилом лівої руки»: кисть лівої руки розташовують паралельно торцям магнітів N і S так, щоб долоня була звернута до магніту N. Чотири пальці орієнтують у напрямі струму в ділянці AB, тоді відставлений великий палець покаже шуканий напрям.

Значний практичний інтерес має дія магнітного поля на дротяну рамку зі струмом (саме цей ефект використовується у вимірювальних приладах магніто-електричної системи і в електродвигунах). У випадку рамки зі струмом, вертикально підвішеної між полюсами магніту, сили Ампера утворюють пару сил, яка обертає рамку. Найстійкіше положення рамки, коли її площина паралельна торцям магніту, а найнестійкіше — коли ця площина перпендикулярна до торців. 

Магнітний потік

3. Магнітним потоком через деяку площадку dS називається скалярна фізична величина, що дорівнює

, (4.28)

де - проекція на напрямок нормалі до площадки; - кут між векторами та (мал. 4.12).

Якщо врахувати правила побудови ліній магнітної індукції (див. § 4.1), то стає очевидним фізичний зміст магнітного потоку: він чисельно дорівнює кількості ліній магнітної індукції, що перетинають дану площадку. Магнітний потік через довільну поверхню

(4.29)

В системі СІ магнітний потік вимірюється у веберах.

Література

1. К. М. Хёрд — Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах

2. Аннаев, Рухи Гусейнович Магнето-электрические явления в ферромагнитных металлах Ашхабад, 1951.

3. Тябликов С. В. Методы квантовой теории магнетизма. 2-е изд. — М., 1975.

Висновок

На цьому самостійному вивченні ми розглянули роботу з переміщенням провідника зі струмом в магнітному полі, магнітний потік, та пізнали багато цікавого.

Самостійне вивчення теми №4 з навчальної дисципліни фізика.

Тема: Намагнічення магнетиків.

Мета: Вивчення намагнічення магнетиків.

Знати: Застосування магнетиків.

Вміти: Застосовувати магнетики у житті.

Навчальні питання

1. Намагнічення магнетиків.

2. Магнітні матеріали.

3. Процеси намагнічування феромагнітних матеріалів.

Методичні рекомендації

По перше треба знати дію магнетиків.

По друге треба знати магнітні матеріали.

По третє треба знати процеси намагнічування феромагнітних матеріалів.

Відповіді на питання.

Намагнічення магнетиків

1. Наличие у вещества магнитных свойств проявляется в изменении параметров магнитного поля по сравнению с полем в немагнитном пространстве. Происходящие физические процессы в микроскопическом представлении связывают с возникновением в материале под воздействием магнитного поля магнитных моментов микротоков, объёмная плотность которых называется вектором намагниченности.

Возникновение намагниченности в веществе при помещении его в магнитное поле объясняется процессом постепенной преимущественной ориентации магнитных моментов циркулирующих в нём микротоков в направлении поля. Подавляющий вклад в создание микротоков в веществе вносит движение электронов: спиновое и орбитальное движение связанных с атомами электронов, спиновое и свободное движение электронов проводимости.

По магнитным свойствам все материалы подразделяются на парамагнетики, диамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики и ферриты. Принадлежность материала к тому или иному классу определяется характером отклика магнитных моментов электронов на магнитное поле в условиях сильных взаимодействий электронов между собой в многоэлектронных атомах и кристаллических структурах.

Диамагнетики и парамагнетики относятся к материалам со слабыми магнитными свойствами. Значительно более сильный эффект намагничивания наблюдается у ферромагнетиков. Магнитная восприимчивость (отношение абсолютных значений векторов намагниченности и напряженности поля) у таких материалов положительная и может достигать нескольких десятков тысяч. У ферромагнетиков образуются области самопроизвольной спонтанной однонаправленной намагниченности - домены.

Ферромагнетизм наблюдается у кристаллов переходных металлов: железа, кобальта, никеля и у ряда сплавов.