- •Раздел 4
- •Магнитные и электромагнитные свойства веществ
- •Магнитостатика Магнитное поле и его характеристики.
- •Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока и витка с током
- •Контрольные вопросы
- •Закон Ампера
- •Сила взаимодействия двух параллельных токов
- •Сила Лоренца
- •Циркуляция вектора для магнитного поля в вакууме
- •Магнитное поле в соленоиде и тороиде
- •Контрольные вопросы
- •Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для вектора .
- •Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
- •Магнитные свойства вещества. Магнитные моменты электронов и атомов
- •Диамагнетики и парамагнетики
- •Ферромагнетики и их свойства
- •Контрольные вопросы
- •Выберите правильные ответы на поставленные вопросы
- •Электромагнитная индукция Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •В замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает эдс и электрический ток.
- •Вращение рамки в магнитном поле
- •Вихревые токи (токи Фуко)
- •Понятие об электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле
- •Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •Контрольные вопросы
- •Магнитная запись информации
- •Запись цифровой информации
- •Контрольные вопросы
- •Индуктивность. Самоиндукция.
- •Токи при размыкании и замыкании цепи
- •Энергия магнитного поля
- •Контрольные вопросы
- •Выберите правильные ответы на поставленные вопросы
- •Превращение энергии в колебательном контуре
- •Гармонические колебания в контуре
- •Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока. Мгновенное, амплитудное и действующее значения э.Д.С., напряжения и силы тока
- •Резистор в цепи переменного тока
- •Катушка с индуктивностью в цепи переменного тока
- •Конденсатор с электроемкостью с в цепи переменного тока
- •Векторная диаграмма напряжений. Закон Ома для цепи переменного тока.
- •Мощность цепи переменного тока. Косинус .
- •Резонанс в электрической цепи. Добротность контура
- •Трансформатор.
- •Единая энергетическая система страны.
- •Электромагнитное поле и его распространение в пространстве в виде электромагнитных волн.
- •Свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Плотность потока излучения.
- •Физические основы радиосвязи.
- •Принцип построения радиолокации Радиолокация – обнаружение и определение местоположения тел в пространстве, отражающих электромагнитные волны
Ферромагнетики и их свойства
Существует класс веществ, которые спонтанно (самопроизвольно) намагничены даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Эти вещества называются ферромагнетиками (железо, никель, кобальт и т.д.). Их свойства резко отличаются от свойств диа – и парамагнетиков.
Отличительные свойства ферромагнетика:
J
Ферромагнетик
Рисунок 21. Кривые намагничивания
диамагнетиков, парамагнетиков и
ферромагнетиков
Диамагнетик
1.Обладает насыщением намагниченности нас (рисунок 21).
2. Относительная магнитная проницаемость очень большая (например, у железа 5×103).
3. Обладает остаточной намагниченностью и гистерезисом (запаздыванием) - рисунок 22. При снятии внешнего магнитного поля намагниченность не равна нулю, а равна остаточной намагниченности ОС. Для размагничивания необходимо приложить магнитное поле обратного направления . Оно называется коэрцитивной силой.
4. Размагнитить ферромагнетик можно нагрев его выше температуры, называемой точкой Кюри.
5. Процесс намагничивания сопровождается изменением его линейных размеров. Это явление называется магнитострикцией.
Рисунок 22. Петля гистерезиса
Ф
Рисунок 23.
Намагничивание ферромагнетика
При отсутствии внешних полей домены ориентированы хаотично (рисунок 23а). Если подать внешнее магнитное поле , то домены меняют скачкообразно направление намагниченности (рисунок 23б) и намагниченность ферромагнетика быстро растет.
Контрольные вопросы
-
Что называется потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку и потоком вектора через произвольную поверхность ?
-
Чему равен поток вектора магнитной индукции для однородного магнитного поля и плоской поверхности, расположенной перпендикулярно вектору?
-
Теорема Гаусса и выводы из нее.
-
Что такое потокосцепление и как вычислить потокосцепление соленоида?
-
Расскажите о работе по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
-
Расскажите об орбитальном магнитом моменте и прецессии электрона.
-
Какими свойствами обладают диамагнетики и парамагнетики?
-
Что такое намагниченность и магнитная восприимчивость вещества?
-
Расскажите о ферромагнетиках и их свойствах.
Выберите правильные ответы на поставленные вопросы
1. Как располагается плоский контур с током при его свободной ориентации в магнитном поле? |
2. Какая из указанных формул выражает циркуляцию вектора напряженности магнитного поля (-элемент контура, dS-элемент площади, -нормаль к контуру)? |
|
|
3. Прямой ток имеет направление, указанное стрелкой на чертеже. Как будет направлено создаваемое им магнитное поле в точке А?
|
4. Поток магнитной индукции (магнитный поток) через замкнутую поверхность равен... |
|
|
5. Выберите правильное выражение для вектора намагниченности . |
6. Прямой ток имеет направление, указанное стрелкой на чертеже. Как будет направлено создаваемое им магнитное поле в точке А? I
|
|
|
7. Укажите строку, в которой правильно представлены закон Био-Савара-Лапласа и правило, которым надо руководствоваться при определении направления магнитной индукции от элемента тока. |
8. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля при обходе по контуру, охватывающему проводники с током, равна… |
|
|
9. В какой строке правильно отражены свойства диамагнетиков и составляющих их молекул? (-магнитная восприимчивость). |
10. Два прямолинейных проводника 1 и 2 с токами, соответственно, I1 и I2 антипараллельны. Как направлено магнитное поле , создаваемое первым проводником в том месте, где находится второй проводник, и как направлена сила Ампера , действующая на второй проводник.
|
|
|
11.Какие физические величины, характеризующие магнитное поле, имеют одинаковую размерность в системе СИ? (Н – вектор напряженности магнитной индукции, J – вектор намагниченности, 0 – магнитная постоянная). |
12. В какой строке правильно описаны значения индукции В магнитного поля, создаваемого: а) прямым током; б) круговым током в центре круга. (b - расстояние от прямого тока до выбранной точки, R – радиус круга, I – сила тока). |
|
|