Презентація на тему «Магнітні властивості речовини. Застосування магнітних матеріалів»

Магнітні властивості речовини. Застосування магнітних матеріалів

Магнітне поле утворюється не тільки навколо провідників із струмом , а й постійними магнітами . Їх можна виготовляти тільки з небагатьох речовин . Але всі речовини , вміщені в магнітн і поле, намагнічуються , тобто самі утворюють магнітне поле.

Матеріали , які в зовнішньому магнітному полі намагнічуються ( тобто в них з'являється власне магнітне поле), називають магнетиками.

 
Причину, внаслідок якої тіла вперше встановив Ампер: мають магнітні властивості , магнітні властивості тіла можна пояснити струмами, які циркулюють у ньому . Ці струми утворюються внаслідок руху електронів в атомах. Якщо площини , у яких циркулюють ці струми , розміщено хаотично одна відносно одної , то дія струмів взаємно компенсується і ніяких магнітних властивостей тіло не виявляє. У намагніченому стані струми в тілі орієнтовані так, що їх дії додаються.

За магнітною проникністю і характером взаємодій з магнітним полем магнетики поділяють на:
Діамагнетики
Парамагнетики
Феромагнетики .

 
Речовини , у яких m < 1, називають діамагнетиками . До діамагнетиків належить більшість газів ( крім кисню ), вода, вісмут , цинк, свинець , мідь , срібло , золото, сірка , віск , алмаз, багато органічних сполук . Якщо зовнішнього магнітного поля немає , магнітні моменти атомів діамагнетиків дорівнюють нулю.

Парамагнітні речовини втягуються магнітним полем; їх магнітна проникність більша за одиницю . Атоми парамагнетиків мають відмінні від нуля магнітні моменти . Парамагнетики підсилюють зовнішнє магнітне поле. До парамагнетиків належать кисень , марганець , хром, платина, алюміній , вольфрам, усі лужні й лужноземельні метали.
Хром
Вольфрам

 
До феромагнетиків належать матеріали , які сильно взаємодіють з магнітним полем і магнітна проникність яких у певному температурному інтервалі значно більша за одиницю . Феромагнітні властивості мають тільки кристалічні тіла . У рідкому , або газоподібному стані феромагнетики стають парамагнітними .

Феромагнетики мають окремі ділянки , атоми в яких мають однаково напрямлені магнітні моменти . У зовнішньому магнітному полі такі ділянки ( їх називають доменами) орієнтуються однаково . Магнітна проникність феромагнетиків у слабких полях дорівнює п'ять - шість тисяч , а в сильних - зменшується до кількох сотень .

Особливу групу речовин, що намагнічуються, утворюють феромагнетики (рис. 3а). Такі речовини, внесені в магнітне поле, під його дією намагнічуються так, що підсилюють зовнішнє магнітне поле, тобто магнітні силові лінії зовнішнього магнітного поля В і магнітного поля речовини мають один і той же напрям. Ці речовини намагнічуються дуже сильно (рис. 36) і зберігають власне магнітне поле після припинення дії зовнішнього поля (рис. 3в). Це явище називається залишковим намагнічуванням і лежить в основі утворення штучних магнітів (наприклад, магнітних стрілок)

1.Магнітна проникливість
Діамагнетик
Парамагнетик
Феромагнетик
μ
μ 1
μ≥ 1
μ>>1 2
2. Напрям магнітного поля
Власне поле речовини напрямлене проти зовнішнього магнітного поля і послаблює його
Напрям зовнішнього і власного поля речовини, яке виникає у результаті намагнічування збігаються
Напрям зовнішнього і власного поля речовини, яке виникає у результаті намагнічування збігаються
3. Речовини
вода, переважна частина органічних сполук (вуглеводи і білки), алмаз, графіт, майже всі гази, деякі метали (вісмут, срібло, цинк, мідь, золото
гази, лужні та лужно- земельні метали, алюміній, платина, вольфрам, хром, марганець, розчини солей заліза
залізо, сталь, нікель, кольбат і сплави: пермалой, магніко , алніко

Магнітом'які феромагнітні матеріали ( хімічно чисте залізо , електротехнічна сталь та ін .), які майже втрачають намагніченість після видалення із зовнішнього поля, використовують в тих електротехнічних пристроях , у яких відбувається неперервне перемагнічування осердь , магнітопроводів та інших частин трансформаторів , генераторів змінного струму, електродвигунів .
магнітопроводи

Магнітожорсткі матеріали ( вуглецева сталь, хромиста сталь і спеціальні сплави ) використовують здебільшого для виготовлення постійних магнітів . Великого застосування набули в сучасній радіотехніці ферити - феромагнітні матеріали , що не проводять електричний струм. До них належать речовини , що є хімічними сполуками оксиду заліза з оксидами інших металів .
ферит кільцевий

Завдяки явищу гістерезису , яке полягає у властивості магніту зберігати " пам'ять " про минуле , став можливим запис звуку в магнітофонах і довільної інформації в довготривалій пам'яті ЕОМ.
Перша мiнi ЕОМ в Українi "УПО-1"

Для звукозапису в магнітофонах і відеозапису у відеомагнітофонах використовують магнітні стрічки , що складаються з гнучкої основи з поліхлорвінілу чи інших речовин , на яку нанесено робочий шар у вигляді магнітного лаку, що складається з дуже дрібних голчастих частинок заліза чи іншого феромагнетика і зв'язувальних речовин .
Магнітна стрічка