Магнитные свойства вещества

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ
Урок физики 11 класс


СОСНОВСКАЯ СШ
Учитель физики КОНЮШЕНКО Т.Л.

11 класс

Проводники

Диэлектрики

Полупроводники

Хорошо проводят электрический ток

К ним относятся: металлы (наибольшая электропроводность – серебро, медь и алюминий), электролиты, плазма

Практически не проводят электрический ток.

К ним относятся: янтарь, фарфор, резина, стекло и парафин, керосин, трансформаторное масло, лаки, чистая вода, вакуум и др.

Занимают промежуточное положение. Проводят ток при определенных условиях.

К ним относятся: кремний, германий, селен и многие другие вещества

Намагничивание – способность вещества под действием магнитного поля приобретать магнитный момент.

Магнитный момент – произведение
силы тока на площадь контура.

Магнетики – это вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле.

За счет намагничивания появляется дополнительное магнитное поле.

Подобно тому как электрические свойства вещества характеризуются диэлектрической проницаемостью, магнитные свойства вещества характеризуются магнитной проницаемостью.

Магнитная проницаемость — это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.

𝜇𝜇= В В 0 В В В 0 В 0 В В 0 0 В 0 В В 0

Отношение называется магнитной проницаемостью среды.
(В – вектор магнитной индукции в однородной среде
В0 – вектор магнитной индукции в той же точке пространства в вакууме)

В однородной среде магнитная индукция равна:

Существует три основных класса веществ с резко различающимися магнитными свойствами: ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики.

Диамагнетики – вещества, у которых µ<1.

К ним относятся – висмут, медь, сера, ртуть, хлор, инертные газы.

Диамагнетики – вещества, которые выталкиваются из магнитного поля. (Bi, Cu, S, Hg, Cl)
У диамагнетиков < 1, отличается от единицы на величину порядка 10-6.
Магнитная проницаемость практически не зависит от индукции намагничивающего поля и от температуры.
При вынесении диамагнетика из внешнего намагничивающего поля он полностью размагничивается и магнитного поля не создаёт.

Магнитное поле вообще не проникает внутрь сверхпроводника. Это означает что сверхпроводник является идеальным диамагнетиком. Т.к. магнитная индукция внутри проводника равна нулю, то по формуле: , магнитная проницаемость сверхпроводника также равна нулю.

Сверхпроводники – идеальные диамагнетики

Парамагнетики – вещества, у которых µ>1.
К ним относятся – алюминий, натрий, калий, марганец, платина, кислород и многие другие элементы.

Существуют вещества, которые ведут себя подобно железу, втягиваются в магнитное поле. Эти вещества называют парамагнитными. (Al. Na, K, Mn, Pt)
У них > 1, но от единицы отличается на величину порядка 10-5…10-6.
Магнитная проницаемость парамагнетиков зависит от температуры и уменьшается при её увеличении.
Без намагничивающего поля парамагнетики не создают собственного магнитного поля. Постоянных парамагнетиков нет.

Ферромагнетики – вещества, у которых µ>>1.
К ферромагнетикам относятся – железо, кобальт, никель и т.д.

Температура, при которой вещество теряет свои ферромагнитные свойства.

Переход второго рода – переход ферромагнетика из одного состояния в другое (парамагнитное) происходит без поглощения(выделения) тепла.

Разность между В и В0 может служить мерой намагничивания материала.
Намагниченность J равна: J = В – В0
J = ( - 1)B0

Кривая намагничивания

При уменьшении индукции намагничивающего поля после достижения насыщения намагниченность J уменьшается медленнее, чем происходил её рост. Это явление называют магнитным гистерезисом.

Петля гистерезиса:

Магнитный гистерезис

Различные ферромагнитные материалы имеют разные формы петли гистерезиса.
Различают магнитно-мягкие и магнитно-жёсткие материалы.

магнитно-мягкие:

магнитно-жёсткие

Магнитные металлы

Изготовление постоянных магнитов, сердечников трансформаторов, находят применение в магнитных плёнках для записи разнообразной информации: голос, музыка, программы ЭВМ.

Применение