Магнітні властивості речовин. �Діа-, пара- і феромагнетики
Проблемні питання
Вважав, що це пояснюється замкненими електричними струмами всередині магніту
Андре Марі Ампер (1775-1836)
Чому постійний магніт створює магнітне поле?
Чи так це?
Вплив середовища на магнітне поле
Будь-яка речовина, поміщена в зовнішнє магнітне поле:
Намагнічується
Створює власне магнітне поле
Власне магнітне поле посилює або послаблює зовнішнє магнітне поле
Чому різні речовини намагнічуються по-різному?
Магнітний момент
Власні магнітні моменти частинок додаються й створюють власний магнітний момент атома і молекули
Магнітні моменти атомів і молекул, у свою чергу, створюють магнітне поле всередині речовини
Слабомагнітні речовини
Слабомагнітні речовини – це речовини, які створюють слабке магнітне поле, індукція якого набагато менша за індукцію зовнішнього магнітного поля (поля, яке спричинило намагнічування)
Діамагнетики
Парамагнетики
Діамагнетики
Діамагнетики – це речовини, які намагнічуються, створюючи слабке магнітне поле, напрямлене протилежно до зовнішнього
Результуюче магнітне поле
Діамагнетики
Діамагнетики
Гелій
Неон
(Інертні гази)
Мідь
Золото
Срібло
Вода
Азот
Атоми і молекули діамагнітних речовин не мають власних магнітних моментів
Діамагнетики
Властивості діамагнетиків:
Діамагнетики незначно послаблюють зовнішнє магнітне поле
Діамагнітна речовина виштовхується з магнітного поля
Відносна магнітна проникність діамагнетиків
не залежить від температури
Парамагнетики
Парамагнетики – це речовини, які намагнічуються, створюючи слабке магнітне поле, напрямлене в той самий бік, що й зовнішнє магнітне поле
Результуюче магнітне поле
Парамагнетики
Лужноземельні метали
Парамагнетики
Кисень
Платина
Алюміній
Парамагнетики
Атоми (або молекули) парамагнітних речовин мають власні магнітні моменти
За відсутності зовнішнього магнітного поля
Парамагнетики
Парамагнітна речовина втягується в магнітне поле
(рухатися в бік збільшення магнітної індукції)
Відносна магнітна проникність парамагнетиків зменшується зі збільшенням температури
Властивості парамагнетиків:
Парамагнетики незначно посилюють зовнішнє магнітне поле
Феромагнетики
Феромагнегики залишаються намагніченими й у разі відсутності зовнішнього магнітного поля
Феромагнетики – це речовини, які, намагнічуючись, створюють сильне магнітне поле, напрямлене в той самий бік, що й зовнішнє магнітне поле
Результуюче магнітне поле
Феромагнетики
Феромагнетики
Залізо
Нікель
Кобальт
Йони феромагнітних речовин мають власні магнітні моменти
Феромагнетики
Розмагнічений стан
Намагнічений стан
Домени – макроскопічні ділянки із лінійними розмірами 1-10 мкм, в яких власні магнітні моменти сусідніх йонів співнапрямлені та мають власну намагніченість
Феромагнетики
Феромагнетики втягується в магнітне поле
При досягненні певної температури – температури Кюрі феромагнітні властивості речовини зникають і вона стає парамагнетиком
Властивості феромагнетиків:
Феромагнетики значно посилюють зовнішнє магнітне поле
Феромагнетики
М’якомагнітні матеріали матеріали, які легко намагнічуються і швидко розмагнічуються
Жорсткомагнітні матеріали
матеріали, які після припинення дії зовнішнього магнітного поля залишаються намагніченими довгий час
Феромагнетики
Розв'язування задач
1. Є два види сталі – м’якомагнітна та жорсткомагнітна. Яка сталь є більш придатною для виготовлення постійних магнітів?
Розв'язування задач
2. У піддоні тракторного двигуна для зливу мастила є отвір, у який загвинчується магнітна пробка. Яке призначення має ця пробка?
Розв'язування задач
3. Велику кількість сталевих цвяхів можна намагнітити одним і тим же магнітом. За рахунок якої енергії відбувається намагнічування цих цвяхів?
Розв'язування задач
4. У майстерні розсипалися упереміш залізні та латунні стружки. Як відокремити їх один від одного?
Розв'язування задач
5. Мідний циліндр підвісили на пружині та помістили в сильне магнітне поле. Як при цьому змінилося видовження пружини?
Розв'язування задач
6. Сталеву спицю намагнітили. Як буде реагувати компас на приближення до нього спиці?
Потім сильно розжарювали її в полум'ї протягом 2-3 хвилин. Та дали охолонути і знову піднесли до компаса. Як буде поводити себе стрілка компаса?
Розв'язування задач
7. Чи можна за допомогою електромагнітного крана транспортувати розжарені сталеві болванки по цеху металургійного заводу?
Розв'язування задач
8. Чому при ударі магніт розмагнічується?
Запитання для фронтального опитування
1. Чому речовина змінює магнітне поле?
2. Дайте означення відносної магнітної проникності середовища.
3. Які особливості діамагнетиків? Як відбувається їх намагнічування? Якими є їхні магнітні властивості?
Запитання для фронтального опитування
4. Якими є особливості парамагнетиків?
Як відбувається їхні намагнічування?
Якими є їхні магнітні властивості?
5. Якими є особливості феромагнетиків?
Як відбувається їх намагнічування?
Якими є їхні магнітні властивості?
6. Де застосовують магнітні матеріали?