Paramagnetice, diamagnetice și substanță feromagnetică
Substanțele magnetizabile sub influența unui câmp magnetic, numit magneți. O substanță în magnetizate sa de un câmp extern întărește, în timp ce altele slăbi. Luați în considerare prima substanță ale cărei molecule au propriul lor câmp magnetic datorită mișcării orbitale a electronilor în jurul nucleului. Acest câmp magnetic asemănător domeniul unui curent circular. Prin urmare, aceste molecule pot fi gândit ca o foarte mică magneți cu nord și polul sud.
Dacă substanța intră în câmpul magnetic extern, pentru moleculele sale acționează cuplurile care creează un aranjament ordonat de molecule de-a lungul liniilor magnetice ale inducției. În această linie de inducție include o molecula de la polul sud, și ieși din ea de la Polul Nord. Prin urmare, în interiorul materialului este intensificat câmpul magnetic. Corpurile fabricate din aceste substanțe sunt magnetizate de un câmp extern, așa cum se arată în Fig. 22.21, de asemenea. La aplicarea câmpului creat de substanța câmpului extern se obține prin câmpul magnetic rezultant prezentat în Fig. 22.21 lb, ceea ce arată că densitatea liniei a apărut ca și în cazul în care trase în organism. Rod al unei astfel de substanțe într-un domeniu extern este de-a lungul liniilor de inducție.
Fig. 22,21 arată că tija trebuie trasă într-un câmp magnetic exterior, deoarece, spre deosebire de polii magneților sunt atrase.
Deoarece mișcarea termică a moleculelor substanței corp conferă aranjamentul ordonat, magnetizarea scade odată cu creșterea temperaturii. În cazul în care acest organism este eliminat din câmpul extern, mișcarea aleatorie a moleculelor va duce la demagnetizare completă.
Rezultă din cele de mai sus rezultă că permeabilitatea magnetică relativă a magnetului este mai mare decât unu. (Deci, μ mangan = 1,0038, din aluminiu μ = 1,000023, azot μ = 1,000000013.) Substanțe care au puțin mai mari μ0 permeabilitatea magnetică. Ei au numit paramagnetic.
Astfel, proprietățile paramagnetice ale substanțelor explica mișcarea orbitală a electronilor în jurul nucleului atomilor, care creează propriile moleculele sale de câmp magnetic. Rețineți că paramagnetice magnetizat foarte slab.
Differently se comporte într-un câmp magnetic extern al unei substanțe a căror molecule nu au un câmp magnetic. Corpul unui astfel de material este magnetizat, astfel încât interiorul propriului său corp este îndreptat spre câmpul magnetic al câmpului extern (Fig. 22.22, a). În consecință, câmpul în interiorul materialului este oarecum mai slabă decât cea din exterior; inducție linie ca și în cazul forțat în afara corpului (Fig. 22.22 b). Permeabilitatea relativă a acestor magneți ceva mai puțin decât unitatea. (De exemplu, bismut μ = 0,999824, la siliciu μ = 0,999837, receptorii p = 0,999991 apă, de hidrogen μ = 0,999999937.)
Substanțe care au o permeabilitate magnetică de un pic mai mic. Μ0 numit diamagnetice. Proprietățile diamagnetice ale materialului apar chiar mai slabă decât proprietățile paramagnetice. Un reprezentant tipic este bismut diamagnetice. Fig. 22.22, b că diamagnetice trebuie să fie împins de la un câmp magnetic exterior, magneți cu același nume ca și polii se resping. Motivul Proprietățile diamagnetice ale substanțelor care trebuie examinate în secțiunea următoare.
În plus față de cele de mai sus, există un mic grup de substanțe a căror permeabilitate magnetică relativă este mult mai mare decât unitatea. Substanțele în care permeabilitatea magnetică este mult mai mare μ0. numit feromagnetic. Cel mai important reprezentant al acestor substanțe este de fier. Acesta poate spori câmpul magnetic extern de o mie de ori. Ele sunt, de asemenea, din oțel feromagnetic, fier, nichel, cobalt, gadoliniu metale rare și unele aliaje de metale feromagnetice. Efectul „trage“ liniile de inducție câmpului extern în materialul feromagnetic este exprimat foarte puternic (Fig. 22.23).
Structura feromagnetic studiu folosind un microscop a arătat că materialul feromagnetic constă dintr-o multitudine de zone automat (spontan) magnetizate care măsoară aproximativ 0,001 mm, care au fost numite domenii și. In fiecare dintre momentele magnetice ale tuturor domeniilor moleculelor sale într-o singură direcție.
Dacă feromagnet nu este magnetizat, domeniile sunt dispuse aleator în acesta (Fig. 22.24, a). Când materialul feromagnetic este plasat într-un câmp magnetic extern, domeniile sale remagnetized, astfel încât momentele lor magnetice sunt orientate de-a lungul liniilor de inducție câmpului extern (orientat în direcția câmpului) și, astfel, crește de multe ori ei (Fig. 22.24, b).
Prin feromagneți aparțin numai acelor substanțe care sunt compuse din domenii. Atunci când direcțiile câmpurilor magnetice ale tuturor domeniilor vor coincide cu direcția câmpului extern, feromagnet este magnetizat la limita. O astfel de stare se numește saturație magnetică feromagnetic. Rețineți că fiecare domeniu în parte este întotdeauna magnetizate până la saturație.
Explicație au fost găsite proprietăți feromagnetice după ce a constatat că electronii se rotesc în jurul axei sale, în plus față de mișcarea orbitală în jurul nucleului, adică ,. E. Au un moment unghiular intrinsec, numit „spinul“ (cuvântul englezesc însemnând „filare“).
Deoarece electronul este încărcat, acesta trebuie să aibă, de asemenea, propriul său moment magnetic. Momentele magnetice ale electronilor din atom pot avea doar două direcții reciproc opuse: paralele și antiparalel. In cele mai multe cazuri, momentele magnetice ale electronilor din atomii au direcții reciproc opuse, astfel încât câmpurile lor magnetice sunt compensate.
In atomii ferromagnets are mai mulți electroni ale căror momente magnetice nu sunt compensate, deoarece într-o singură direcție. Acești electroni spori câmpul magnetic în jurul atomilor. Deoarece atomii vecine interacționează unele cu altele prin schimbul de electroni de valență, momentele magnetice ale acestor atomi sunt aranjate în paralel, și anume. E. Un material ce prezintă domenii.
Astfel, proprietățile magnetice ale ferromagnets explicat prin prezența de electroni necompensat rotiri ale atomilor și au interacțiunea lor electrică între atomii care apar în schimbul de electroni de valență.