mágneses mező energia
A mágneses mező hasonló a villamos, egy hordozója energiát. Ez természetes, hogy azt feltételezik, hogy a mágneses mező energia egyenlő a fordított munkamennyiség, hogy hozzon létre egy áramforrás ezen a területen.
Tekintsük az áramkör, amely a tekercs induktivitása L és ellenállás Rc. ε áramforrás belső ellenállása R (ábra. 125). impedanciájú áramköri
A lezárás az áramforrás áramkör energia fogy leküzdésére ohmikus ellenállás és leküzdeni önindukciós EMF εs. az egyenlő
Ahol i - a pillanatnyi áram értéke, amely bekapcsolt változik 0 és I. Nyilvánvaló,
vagy ε = iR - εc = IR +
Megszorozzuk mindkét fél által IDT
Amennyiben ε IDT - által végzett munka áramforrás idején dt; Lidi - fordított energia, hogy hozzon létre egy mágneses mező tekercset, amelynek az induktivitása L, DW = Lidi; I 2 Rdt - fordított energia a fűtés a karmester.
A teljes energia a mágneses mező W, a tárolt energia a tekercs egy áram növekedését 0 és I
Ha a tekercs fluxuskapcsolódás Ψ = LI, a mágneses mező Energy
Mi kifejezni az energia a mágneses mező révén annak jellemzőit a B és N.
Fluxuskapcsolódás Ψ = NBS; térerősséget a tekercs H = ni =
ahol V = SL a térfogata a tekercs, azzal jellemezve, hogy a koncentrált szinte az összes mágneses mező energiát, amely egyenlő a
Tekintettel arra, hogy a B = μ μ0 H, megkapjuk
Testsűrűsége mágneses mező energia - a kapcsolat a mező energia volumene
Egység J / m 3.
A mágneses mező az anyagban.
Minden anyagokat vagy olyan módon mágnesesek. Ezért, az összes anyagot említhetjük mágnesek, azaz képes anyagok megszerzése külső mágneses tér, a mágneses tulajdonságokat, más szóval, mágnesezett és létrehoz egy kádban saját mágneses mezőt. A mágneses tulajdonságait az anyag határozza meg a mágneses tulajdonságait az elektronok és atomok az anyag.
Mozgás egy elektron egy atom pályán r sugarú vegyérték egyenértékű egy zárt hurkú a jelenlegi. Mágneses momentum ρm áramkör van ρm = IS. Terület con Tour S = πr 2. egy aktuális ott I = e ν, ahol e - a töltés egy elektron, ν - Toth elektron-órás forgatás. Ezután ρm = IS = eνπr 2. Tekintettel arra, hogy a forgási sebessége az elektron v v = 2 πrν és
Az érték ρm úgynevezett orbitális mágneses momentuma az elektron.
Egy elektron mozog olyan pályán van egy orbitális szögmomentummal impulzus L = MVR. Az arány orbitális ρm-láb mágneses és mechanikai pillanatok L
az úgynevezett giromágneses aránya
A mínusz jel azt jelenti, hogy a vektor ρm és L
ellenkező irányban (ábra. 126).
Továbbá orbitális elektron saját mágneses momentuma és mechanikai ρms Ls pillanatok, amelyekre a giroszkóp-mágneses arány
A mágneses momentuma az atom áll orbitális és SOB kormányzati pillanatok alkotó elektronok (és mag). Ha egy külső mágneses mező H történik egy bizonyos orientációban az atomok és a molekulák vesche-TION, így egy rendezett irányvektorok ρmi egyes atomok és molekulák a mágnes, miáltal a térfogatú mágnes aAV szerez egy bizonyos teljes mágneses pillanatban, amelyet az jellemez, mágnesezési vektor J
ahol n az atomok számát (molekulák) térfogatban aAV. Egység J [A / m].
A számos orientált molekulák és a foka orientációját mező relatív-telno lesz arányos H, vagyis J = χH, ahol χ - mágnes-mágnes érzékenységet.
A mágneses mező a anyag által előállított kétféle áramok - makrotokami és mikroáramot. Makrotoki - a vezetési áramok által létrehozott mozgás szabad díjakat. Micro-áramok - ez az áramok mozgása miatt az elektronok az atomok, molekulák vagy ionok. Ha egy mágnest egy külső mágneses mező indukció B0 ez mágnesezett és létrehozza a saját mágneses mező indukciós B”. A kapott mező indukció után in-Tétel saját külső területeken, és egyenlő az B = B 0 + B”. Attól függően, hogy az érték a mágneses permeabilitás μ, az összes anyagokat 3 csoportba sorolják: diamágneses, paramágneses és ferromágneses anyagok.
Diamagnetics - olyan anyag, amelyre ji <1 и χ <0. При наложении внешнего поля в них возникает собственное поле, на-правленное навстречу основному, т.е. векторы В0 и В ' имеют про-тивоположное направление. У диамагнетиков атомы вещества не обладают магнитным моментом (векторная сумма орбитальных и спиновых магнитных моментов электронов в атоме равна нулю). Однако при наложении на них внешнего магнитного поля в них на-водится некоторый магнитный момент, направленный навстречу внешнему полю, что и приводит к ослаблению внешнего магнит-ного поля в объеме диамагнетика.
A paramágneses - olyan anyag, amelyben a teljes mágneses pillanatban mage atomok (a vektor összege orbitális és spin mágneses momentuma az elektronok az atom) nullától eltérő. Ebben a kérdésben a külső mágneses mező nemcsak indukál mágnes-edik pillanatban, hanem orientálja a mágneses momentuma az atomok fedélzeti terepen annak ellenére, hogy a hőmozgás hajlamos szétszórja őket minden irányba egyenletesen. Miatt keletkezik a pozitív orientációban az atomok mágneses momentummal lényegesen nagyobb, mint a negatív nyomaték (in-dutsiruemy miatt elektron precesszió, mint diamagneti-nek). Ezért, a kapott mágneses momentuma van pozitívan, az anyag úgy viselkedik, mint egy paramágnes amelynél ji> 1, és χ> 0.
Indukciós A kapott mezőt egy paramágneses lehet magasabb, mint az indukció a külső mező B0. B = B 0 + B”.
A mágnesezettség vektor a mágnes jellemezve J.-mágnesezettség, amely ugyanazzal a dimenziója [A / m], és hogy a feszültség N. Ezért, hogy leírja a mágneses mező mágneses gyakran használt kifejezés
Felmágnesezés vektor nulla vákuumban, és az anyag arányos N. J = χH és
Dimenzió μ = 1 + χ relatív nevezett MAG-kai permeabilitás közegben. Amint lehet khi-sósav pozitív és negatív, majd μ-nál kisebb lehet az egység (a diamágneses-netikov), vagy nagyobb, mint az egység (y paramágneses).
Ferromágneses - egy különleges anyagok osztályának felmágneseződésének ami sokszor (június 10) nagyobb, mint a felmágneseződési dia-és paramágneses. Ezek közé tartozik a Fe, Co, Gd, stb és ötvözeteik, vegyületek. Ferromágneses tulajdonságú inherens csak kristályok és magyarázható a domén struktúra. A kristályok, amelyek területe a spontán (spontán) mágnesezettség - up-Men. Belül a ferromágneses domén spontán mágnesezett az érett és egy határozott mágneses momentuma. On-Board Ezeknek a pontoknak a különböző domének orientált véletlenszerűen, úgy, hogy a hiányában a külső mágneses mol összege Marne mágneses momentuma az egész test nulla. Ha egy külső mágneses mező (B0) mágneses pillanatok domének ori-entiruyutsya az irányt a külső mágneses mező, ami a saját mágneses mező, amely indukciós B „sokkal nagyobb, mint a B0. és a teljes területen Az indukciós-TION egyenlő lesz B = B „+ B0 ≃V”.
van egy bizonyos hőmérséklet Tc az egyes ferromagnet. úgynevezett Curie-pontja értéken, amely fölött a spontán mágnesezettség régió (domének) szünet, és az anyag elveszti ferromágneses tulajdonságú. A hőmérséklet T> Tc válik ferromágneses szokásos paramágneses mágneses szuszceptibilitás χ amely engedelmeskedik a Curie-Weiss jog
ahol c - a Curie állandó.
Felmágnesezés J gyengén paramágneses és dia-lineárisan függ a intenzitása H a külső tér. Ábra. 127 mutatja függését J (H) az esetben, ha J (0) = 0.
A mágnesezettség a telítettséget egy bizonyos érték egy adott Nnas mágnes.
A ferromágneses komplex függőségi J (H) az magyarázza, jellegzetes domén struktúra. A növekvő intenzitása a külső mágneses tér növeli a mértékét tájékozódás a külső pillanatok a külső területen. Amikor elérte h = Nnas vektorok a mágneses összes momentuma domének párhuzamosak a területen, és a telítési mágnesezettség Gaeta Dost. Ferromágneses jellemzi hiszterézis on-rezisa. Növelése intenzitása H a külső mező H = 0, lehet hozni a telítési mágnesezettség (1 pont ábrán. 128) a H = Nnas.
Ha majd csökkentse az erőt H, akkor a mágnesezési görbe változik 1-2 (helyett 0-1, mint a növekedés H görbe). Ennek eredményeképpen, ha a külső térerősség H nullává válik (2. pont), a mágnesezettség eltűnik, és az jellemzi, Br. Ez az úgynevezett reziduális indukció. Ebben az esetben a mágnesezettség értéke Jr nevű maradék mágnesezettség. A mágnesezettség eltűnik (3 pont) csak hatása alatt a mező Hc. amelynek ellentétes irányban a hívó-set mágnesezett. A feszültség az úgynevezett coercivity Hc erő. Lény, a rendelkezésre álló maradék mágnesezettség előállítását teszi lehetővé állandó mágnesek.