Vylepšené: 10.03.16
O magnetech
Magnet - těleso, které má magnetizaci.
Pole – to je prostor, ve kterém jeden objekt (Zdroj) ovlivňuje, ne nutně přímým kontaktem, jiný objekt (Přijímač). Pokud je zdrojem vlivu magnet, pak je pole považováno za magnetické.
Magnetické pole - to je prostor kolem každý od pólů magnetu a z tohoto důvodu nemá žádná omezení ve všech směrech ! Střed každého magnetického pole je odpovídající pól magnetu.
V určitém omezeném prostoru může být současně přítomen více než jeden Zdroj. Intenzita těchto Zdrojů nemusí být nutně stejná. V souladu s tím může být také více než jedno centrum.
Výsledné pole v tomto případě nebude jednotné. V každém bodě přijímače takového pole bude intenzita odpovídat součtu intenzit magnetických polí generovaných všemi centry.
V tomto případě by měla být severní magnetická pole a jižní magnetická pole považována za různá. Pokud se například v určitém bodě celkového pole intenzita tam umístěného jižního magnetického pole shoduje s intenzitou zde umístěného severního magnetického pole, pak celková intenzita v diskutovaném bodě přijímače z interakce obou polí bude rovna nule.
Stálý magnet - výrobek schopný udržet svou magnetizaci po vypnutí vnějšího magnetického pole.
Elektromagnet - zařízení, ve kterém se magnetické pole vytváří v cívce pouze tehdy, když jí prochází elektrický proud.
Obecná vlastnost každého magnetu, bez ohledu na typ magnetického pole (severní nebo jižní).přitažlivost k materiálům obsahujícím železo (Fe ) . U bismutu funguje obyčejný magnet na odpuzování. Fyzika nedokáže vysvětlit ani jeden efekt, i když lze navrhnout neomezené množství hypotéz ! Některé druhy nerezové oceli, které také obsahují železo, jsou z tohoto pravidla vyloučeny („přitažlivost“) - fyzika také nemůže tuto vlastnost vysvětlit, i když lze také navrhnout neomezený počet hypotéz !
Magnetický pól - jedna ze stran magnetu. Pokud je magnet zavěšen za střední část tak, že póly mají vertikální orientaci a může se (magnet) volně otáčet v horizontální rovině, pak se jedna ze stran magnetu otočí směrem k severnímu pólu Země. V souladu s tím se opačná strana otočí směrem k jižnímu pólu. Strana magnetu směřující k severnímu pólu Země se nazýváJižní pól magnet a opačnou stranu -Severní pól magnet.
Magnet přitahuje jiné magnety a předměty vyrobené z magnetických materiálů, aniž by s nimi byl vůbec v kontaktu. Toto působení na dálku se vysvětluje existencímagnetické pole v prostoru kolem obou magnetických pólů magnetu.
Protipóly dvou magnetů obvykle se k sobě přitahují a stejná jména jsou obvykle vzájemnáodrazit .
Proč "obvykle"? Ano, protože někdy dochází k anomálním jevům, kdy se například opačné póly nepřitahují ani neodpuzují ! Tento jev má jméno"magnetická jáma " Fyzika to nedokáže vysvětlit !
Při svých experimentech jsem se také setkal se situacemi, kdy se podobné póly přitahují (místo očekávaného vzájemného odpuzování) a na rozdíl od pólů se odpuzují (místo očekávané vzájemné přitažlivosti) ! Tento jev ani nemá jméno a fyzika jej také zatím nedokáže vysvětlit. !
Pokud se kus nezmagnetizovaného železa přiblíží k jednomu z pólů magnetu, magnet se dočasně zmagnetizuje.
Tento materiál je považován za magnetický.
V tomto případě se okraj kusu nejblíže magnetu stane magnetickým pólem, jehož název je opačný než název blízkého pólu magnetu, a vzdálený konec kusu se stane pólem stejného. jméno jako blízký pól magnetu.
V tomto případě jsou v zóně vzájemného působení dva opačné póly dvou magnetů: Zdrojový magnet a konvenční magnet (ze železa).
Výše bylo zmíněno, že v prostoru mezi těmito magnety dochází k algebraickému sčítání intenzit interagujících polí. A protože se ukáže, že pole mají různá znaménka, vytvoří se mezi magnety zóna celkového magnetického pole s nulovou (nebo téměř nulovou) intenzitou. V následujícím budu takovou zónu nazývat “Zerozona ».
Protože „příroda nesnáší vakuum“, můžeme předpokládat, že se ona (příroda) snaží zaplnit prázdnotu nejbližším materiálem „po ruce“. V našem případě jsou takovým materiálem magnetická pole, mezi kterými se vytvořila nulová zóna (Zerozone). K tomu je nutné přiblížit oba Zdroje různých znamení k sobě (přiblížit centra magnetických polí), dokud nulová zóna mezi poli zcela nezmizí. ! Pokud samozřejmě nic nebrání pohybu středů (přibližování magnetů k sobě) !
Zde je vysvětlení vzájemné přitažlivosti opačných magnetických pólů a vzájemné přitažlivosti magnetu s kusem železa !
Analogicky s přitažlivostí můžeme uvažovat o fenoménu odpuzování.
V této volbě se v zóně vzájemného ovlivňování objeví magnetická pole stejného znaménka. Samozřejmě se také algebraicky sčítají. Z tohoto důvodu se v bodech přijímače mezi magnety objeví zóna s intenzitou vyšší, než jsou intenzity v sousedních oblastech. V následujícím budu takovou zónu nazývat “Maxisona ».
Je logické předpokládat, že Příroda se snaží tuto nepříjemnost vyvážit a posunout centra interagujících polí od sebe, aby vyhladila intenzitu pole v Maxisonu.
S tímto vysvětlením se ukazuje, že žádný z pólů magnetu nemůže posunout kus železa od sebe ! Protože kus železa, který je v magnetickém poli, se vždy změní v podmíněný dočasný magnet, a proto se na něm (na kusu železa) vždy vytvoří magnetické póly. Navíc blízký pól nově vytvořeného dočasného magnetu je opačný než pól Zdrojového magnetu. V důsledku toho bude kus železa umístěný v magnetickém poli Zdrojového pólu přitahován ke Zdrojovému magnetu (ALE nepřitahovat jej ! )!
Podmíněný magnet, vytvořený z kusu železa umístěného v magnetickém poli, se chová jako magnet pouze ve vztahu ke Zdrojovému magnetu. Ale pokud se vedle tohoto podmíněného magnetu (kusu železa) umístí další kus železa, pak se tyto dva kusy železa budou vůči sobě chovat jako běžné dva kusy železa. ! Jinými slovy, první magnetický kus železa jakoby zapomněl, že je magnetem ! Důležité je pouze to, aby tloušťka prvního kusu železa byla dostatečně patrná (u mých domácích magnetů - alespoň 2 mm) a příčný rozměr byl větší než velikost druhého kusu železa !
Ale stejnojmenný pól násilně vloženého magnetu (to už není obyčejný kus železa) ten samý pól od sebe určitě odsune, pokud nebudou překážky !
V učebnicích fyziky a někdy i v renomovaných pracích o fyzice se píše, že určitou představu o intenzitě magnetického pole a změně této intenzity v prostoru lze získat nasypáním železných pilin na list substrátu ( karton, plast, překližka, sklo nebo jakýkoli nemagnetický materiál) umístěné na magnetu. Piliny se budou řadit do řetězců ve směrech různé intenzity pole a hustota čar pilin bude odpovídat samotné intenzitě tohoto pole.
Takže tohle je čistéklamání !!! Zdá se, že nikoho nikdy nenapadlo provést skutečný experiment a nasypat tyto piliny !
Piliny se shromáždí ve dvou hustých hromadách. Jedna hromádka se vytvoří kolem severního pólu magnetu a druhá kolem jeho jižního pólu !
Zajímavým faktem je, že jen uprostřed mezi dvěma hromadami (v Zerozonu) obecně NE vůle žádné piliny ! Tento experiment zpochybňuje existenci notoricky známého magnetickéhoelektrické vedení , který musí opustit severní pól magnetu a vstoupit na jeho jižní pól !
M. Faraday, mírně řečeno, se mýlil !
Pokud je pilin hodně, pak jak se budete vzdalovat od pólu magnetu, hromada se bude zmenšovat a řídnout, což je indikátorem slábnutí intenzity magnetického pole, když se bod přijímače vzdaluje v prostoru ze Zdrojového bodu na pólu magnetu. Pozorovaný pokles intenzity magnetického pole samozřejmě nezávisí na přítomnosti či nepřítomnosti pilin na experimentálním substrátu ! Snížení – cíl !
Ale pokles hustoty povlaku pilin na substrátu lze vysvětlit přítomností tření pilin na substrátu (na kartonu, na skle atd.). Tření zabraňuje oslabené přitažlivosti v pohybu pilin směrem k pólu magnetu. A čím dále od tyče, tím menší je přitažlivá síla, a tím méně pilin se může přiblížit k tyči. Pokud však substrát zatřesete, VŠECHNY piliny se shromáždí co nejblíže k nejbližšímu sloupu ! Viditelná nestejnoměrná hustota povlaku pilin se tak vyrovná !
Ve střední zóně průřezů magnetu se algebraicky přidávají dvě magnetická pole: severní a jižní. Celková hustota pole mezi póly je výsledkem algebraického sčítání intenzit z opačných polí. V úplně střední části bude součet těchto intenzit přesně nulový (vznikne Zerozone). Z tohoto důvodu by v této sekci neměly být vůbec žádné piliny a vlastně je Ne!
Jak se budete vzdalovat od středu magnetu (od nulové zóny) směrem k magnetickému pólu (jakémukoli), intenzita magnetického pole se zvýší a dosáhne maxima na samotném pólu. Gradient změny střední intenzity je mnohonásobně vyšší než gradient změny vnější intenzity.
Ale v každém případě se piliny NIKDY nesrovnají alespoň v podobě nějakých čar spojujících severní pól magnetu s jeho jižním pólem. !
Fyzika operuje s pojmem „Magnetický tok ».
Takže žádný NENÍmagnetický tok !
Po všem " tok " znamená "jednosměrný pohyb hmotných částic nebo částí" ! Pokud jsou tyto částice magnetické, pak se tok považuje za magnetický.
Existují samozřejmě i obrazná slovní spojení jako „proud slov“, „proud myšlenek“, „proud potíží“ a podobné fráze. Ale nemají nic společného s fyzikálními jevy.
Ale ve skutečném magnetickém poli se nic nikam nehýbe ! Existuje pouze magnetické pole, jehož intenzita se vzdáleností od nejbližšího pólu Zdrojového magnetu klesá.
Pokud by proudění existovalo, pak by z hmoty magnetu neustále vytékala masa částic ! A časem by se hmotnost původního magnetu znatelně zmenšila ! Praxe to však nepotvrzuje !
Vzhledem k tomu, že existence notoricky známých magnetických siločar není praxí potvrzena, samotný termín se stává přitaženým za vlasy a vynalezen.magnetický tok ».
Fyzika mimochodem poskytuje takovou interpretaci magnetického toku, která jen potvrzuje nemožnost „magnetický tok" v přírodě:
« Magnetický tok"- fyzikální veličina rovna hustotě toku siločar procházejících nekonečně malou oblastí dS ... (Pokračování výkladu je k nahlédnutí na internetu).
Již z počátku definice vyplývá nesmysl ! « Tok", ukazuje se, že jde o uspořádaný pohyb „siločar“, které v přírodě neexistují ! Což už je samo o sobě nesmysl ! Z řádků je obecně nemožné ( ! ) k vytvoření „Toku“, protože čára NENÍ hmotným objektem (látkou) ! A zejména NENÍ možné vytvořit tok z neexistujících linií !
Co následuje, je neméně zajímavá zpráva. ! Ukazuje se, že souhrn neexistujících siločar tvoří určitou „hustotu“. Podle principu: čím více linií, které v přírodě neexistují, je shromážděno v omezené části, tím hustší bude neexistující svazek neexistujících linií. !
Konečně, " Tok“ – toto je podle fyziků fyzikální velikost!
Jak se říká - " PŘIJELI JSME» !!!
Vyzývám čtenáře, aby na to přišel sám a pochopil, proč řekněme „sen“ nemůže být fyzikální veličina?
I kdyby " Magnetický tok„existoval, pak v žádném případě nemůže existovat „Pohyb“ (a „Proud“ je „Pohyb“) velikost! "„Hodnota“ může být nějaký parametr pohybu, například: „Rychlost“ pohybu, „Zrychlení“ pohybu, ale ne samotný „Pohyb“. !
Protože prostě termín "Magnetický tok„Fyzika to nedokázala strávit, fyzici museli tento termín poněkud doplnit. Teď to mají fyzici –“Magnetický indukční tok "(ačkoli kvůli negramotnosti se často vyskytuje jednoduše "Magnetický tok») !
Ředkvička křen samozřejmě není sladší !
« Indukce » není hmotná substance ! Proto nemůže vytvořit vlákno ! « Indukce"je jen cizí překlad z ruského výrazu"Vedení», « Přechod od soukromého k obecnému» !
Můžete použít výraz "Magnetická indukce ", jako vliv magnetického pole, ale termín "Magnetický indukční tok» !
Ve fyzice existuje termín "Hustota magnetického toku » !
Ale díky bohu je pro fyziky obtížné tento pojem definovat ! A proto to (fyzici) nedávají !
A pokud se ve fyzice pojem znamenající nic neujal, jako např.hustota magnetického toku", který je z nějakého důvodu zaměňován s pojmem "magnetická indukce", Že:
Hustota magnetického toku (opravdu NEexistující), je logičtější nepočítat počet siločar, které v přírodě neexistují, na jednotku řezu kolmou k jakékoli neexistující siločáry, ale přístup počet pilin nalezených v jednotkové sekci magnetického pole vzhledem k počtu stejných pilin, braných jako jednotka, ve stejné jednotkové sekci, ale na samotném pólu, pokud jsou uvažované sekce kolmé kvektor magnetického pole .
Navrhuji místo nesmyslného termínu "Hustota magnetického toku"abych použil logičtější termín, který definuje sílu, kterou může zdroj magnetického pole ovlivnit přijímač -"Intenzita magnetického pole » !
Je to něco podobného jako „Síla elektromagnetického pole».
Tato množství pilin samozřejmě nikdo nikdy nezměří. ! Ano, tohle nikdo nikdy nebude potřebovat !
Ve fyzice termín „Magnetická indukce » !
Je to vektorová veličina (tj.Magnetická indukce"je vektor) a ukazuje, jakou silou a v jakém směru působí magnetické pole na pohybující se náboj !
Okamžitě uvádím významnou změnu výkladu přijatého ve fyzice !
Magnetické pole NE platný na poplatek! Bez ohledu na to, zda se tento náboj pohybuje nebo ne !
Magnetické pole Zdroje interagujes magnetickým polem , vygenerováno pohybující se nabít !
Ukázalo se, že "magnetická indukce"není nic víc než"platnost“, tlačí vodič s proudem ! A "platnost"tlačit vodič proudem není nic jiného než"Magnetická indukce» !
A ve fyzice se navrhuje následující zpráva: „Směr od jižního pólu je brán jako kladný směr vektoru magnetické indukce. S k severnímu pólu N magnetická střelka volně umístěná v magnetickém poli."
Co když v blízkosti není střelka kompasu? ! Zatímco?
Pak navrhuji následující !
Pokud se vodič s proudem nachází v severní zóně magnetického pole, pak vektor pochází z nejblíže k dirigentovi Zdrojový bod je na severním pólu magnetu a protíná vodič.
Pokud je vodič s proudem v zóně jižního magnetického pole, pak vektor pochází z bodu přijímače nejblíže magnetickému pólu na vodiči k nejbližšímu zdrojovému bodu na jižním pólu magnetu.
Jinými slovy, v každém případě se bere nejkratší vzdálenost od vodiče k nejbližšímu sloupu. Dále se v závislosti na této vzdálenosti odebírá velikost síly přímého vlivu magnetického pole na vodič (nejlépe - z experimentálního grafu závislosti magnetické síly na vzdálenosti).
Navrhuji vnímat nejkratší vzdálenost popsanou jako „Vektor magnetického pole ».
Ukazuje se tedy, že lze izolovat neomezenou sadu magnetických polí kolem jednoho magnetu (a podle toho i počet vektorů magnetického pole) ! Kolik můžete postavit normály k povrchům magnetických pólů.
Štědrý večer. Večer před Vánoci. Vybíravý, ale zároveň mírumilovný. Obvykle strávený večer s rodinou. Večer, ve kterém se očekávají zázraky.
Sasha přimhouřil oči a trhl sebou z pichlavých sněhových vloček. Ve světle pouličních lamp se sníh zdál mnohem kouzelněji stříbrný než v paprscích slunce. Kdyby tak nebyl ve tvých očích... Myron si vytáhl šátek výš a stáhl si klobouk přes obočí. Docela pohoda, ještě že nefouká vítr.
V tento večer je zvykem být s rodinou - Sasha to moc dobře věděl. Ale – bohužel – dnes rozhodně ne. Teď, když hněv vychladl a nervy se uklidnily, došlo k nedorozumění – jak by se člověk mohl hádat se všemi najednou? Sasha se nejprve pohádal v Kaimanovech a chtěl jít do svého pokoje, ale u dveří narazil na Theu. Vzrušeně udělal nějaký druh ostnu, čímž rozzlobil svou přítelkyni. A pak spadl pod horkou ruku i Dan. Takže co teď? Sasha chodí sám po téměř liduprázdných ulicích, nadává si, že se zbláznil, a odešel. A to i v předvánočním večeru. Nedopadlo to dobře.
"Vrátím se později, až budou všichni spát," rozhodl se pro sebe Myron a po odklízení sněhu z lavičky se posadil na její okraj.
A pořád sněžilo. Pomalu, snadno. Typický zimní večer bez větru. Zdálo by se, jak se liší Štědrý večer od jiných zimních večerů? Už uplynul rok a zázraky se nestaly. Pokud nejsou různá překvapení, příjemná i nepříjemná.
Zdálo se, že se Myron probudil ze snu. Než se stačil vzpamatovat, něčí studené malé dlaně se nejprve dotkly jeho tváří a pak se mu kolem krku omotaly tenké paže.
Rakuri?!
Sasha si protřel oči a podíval se zblízka. Prostě nevěřil svým očím. To je ta samá dívka, se kterou měl v létě možnost procházet se v čerstvém zeleném parku... A ani se nezměnila! Roztomilý kulatý obličej, červenohnědé oči, lehké, téměř beztížné tělo. Dokonce i oblečení je stejné – červené šaty a černé sandály.
Je zima! - Sasha byl rozhořčený.
necítím chlad. "Jsem na to zvyklý," pokrčil rameny Rakuri.
Nevěřím...
No nevěř tomu. Proč tu sedíš sám? Šel jsi znovu do obchodu?
Sasha se zasmál:
Je příliš pozdě jít koupit chleba! Jdu... Proč jsi tady, a taky svlečený?!
Slíbil jsem, že se vrátím.
Myron se na ni pečlivě podíval. A opravdu, slíbila. A vrátila se. Ale měla pocit, že přesně věděla, kde Sašu hledat a že bude sám.
Ale živit tě už nebudu, nemám u sebe peníze,“ smutně se usmál Saša a rozhodil rukama.
A není to nutné. - Rakuri položila ruce na jeho široká ramena. - Ukázal jsi mi svůj svět, teď ti chci ukázat svůj.
Rakuri vzal Myrona za ruku, udělal kroky zpět, přiměl ho vstát a jít za ní. Sasha trochu zaváhal, nevěděl, jestli to udělat, ale přesto se rozhodl jít.
Jak nezmrznete? “ zeptal se Sasha zmateně a následoval dívku.
Až přijdeme do mého světa, ty sám to pochopíš,“ řekl Rakuri s lehkým smutkem. - Představím vám někoho jiného.
Šli dál mlčky. Sasha prostě nevěděl, o čem začít mluvit. Rakuriho vzhled nebyl jen nečekaný - byl ohromující. Vůbec nečekal, že se s ní setká, zdálo se mu, že po letní procházce se už nikdy neobjeví. Ale tady to je - docela reálné, hmotné. Jen ruce mám hodně studené. I když, je divu, že je venku taková zima? Nakonec Sasha neodolal a omotal svůj šátek kolem Rakuriho krku. Překvapeně se rozhlédla kolem sebe a zastavila se.
Je mi zima, když se na tebe dívám. Ještě k tomu onemocníš,“ zabručel Saša.
Říkám ti vážně, nebudu nemocný,“ usmál se Rakuri v odpověď a šel dál.
Myron zavrtěl hlavou a najednou si všiml, že všechny budovy kamsi zmizely a místo nich se objevila neznámá ledová prázdnota, jen z nebe stále pomalu padal sníh. Kolem jsou jen závěje a holé stromy a kdesi v dálce sahají do nebe černé skály. Sasha stiskl Rakuriho ruku pevněji a ustaraně se rozhlédl.
Co je to za místo?!
"Už jsme v mém světě," řekl Rakuri klidně. - Promiň, tady není žádná kavárna jako ve tvém světě, takže tě nemůžu ošetřit. Jak byste měli dělat, když někoho zvete na návštěvu.
Rakuri pomalu procházela sněhem, který jí vrzal pod nohama, a nepustil Sashovu ruku. Pevně stiskl její miniaturní dlaň a druhou rukou ji opatrně chytil za ramena, protože sjíždět tyhle závěje bez pádu bylo docela těžké. A tak šli asi půl hodiny, až došli k úpatí hor. Myron přimhouřil oči a snažil se zjistit, co tam je. Viděl několik jeskyní, jejichž vchody byly ověšeny silnou, ale potrhanou látkou. Moje srdce začalo neklidně bít – někdo tam žije, a ne jen jeden nebo dva lidé. I když, žijí tu lidé?
Nebojte se. Dokud budeš vedle mě, nikdo se tě nedotkne,“ řekl Rakuri povzbudivě a zavedl Myrona do jedné z jeskyní.
Kdo je to?! - Okamžitě se ozval něčí tlustý a hrozivý hlas.
Sasha se od tohoto nečekaného výkřiku odtáhl. První, co ho zaujalo, byla žena oblečená v šatech s blond vlasy svázanými do culíku a šarlatovýma očima a na rameni měla pochvu s obouručním mečem. Navíc se ukázala být poměrně vysoká a svalnatá, což překvapilo Sašu, která byla díky své dvoumetrové výšce zvyklá na nízké lidi. Dlouhými kroky přistoupila k Myronovi a Rakurimu, sklonila se a pohlédla do tváře muže, kterého neznala.
Valerie, přestaň,“ řekl Rakuri klidným, až chladným hlasem. - Jmenuje se Sasha. Přivedl jsem ho sem.
Tentokrát se z jejího majitele vyklubal malý, pohledný chlapík, i když si Saša na první pohled myslel, že je to dívka. Chlápek seděl na podlaze a pohrával si se svými bílými a překvapivě dlouhými vlasy, na kterých byl závoj zajištěn jehlicemi růží. Vstal z podlahy a přišel blíž, aby si Sašu lépe prohlédl.
Isadel! - vyštěkla Valerie na toho chlapa.
"Nekřič na mě," odpověděl klidně.
Zatímco mezi sebou řešili věci, Myron se rozhlédl po jeskyni, což se mu hned tak nepodařilo. Najednou to tu bylo útulné, i když svým způsobem. Všude jsou rozházené knihy, stará petrolejová kamna, ošuntělé hračky a nějaké podivné odpadky. A vypadá to, že jeskyně byla postavena dlouho.
Nedávej pozor. Nevozím hosty často,“ řekl Rakuri.
A pak Sasha ucítil zezadu nějaký pohyb, takže se otočil a připravil se na obranu, ale místo očekávaného nebezpečí se před ním objevila malá, jemná, šedooká dívka, vyšší než Rakuri, ale stejně křehká. a hubená, s kudrnatými levandulovými vlasy, oblečená do šatů na míru. Dívka překvapeně zamrkala a nechápala, koho před sebou vidí.
No... já jsem Sasha,“ pokusil se Miron představit, ale dívku trochu vyděsil svým hruďovitým a chraplavým hlasem.
Oh, zrzka! - dívka se hravě zachichotala. - Já jsem Loralei!
Pryč od něj! On není z našeho světa! - ozval se další hlas.
Saša viděl, jak se blíží nevysoká, ale hrozivá žena oblečená v šatech s ostrými rysy a dlouhými vlasy pod pás. Už z dálky bylo vidět, jak jiskřila svýma zlýma žlutýma očima. Když se žena přiblížila, věnovala Myronovi opovržlivý pohled a pak, když se podrážděně podívala na Rakuriho, zmizela v další jeskyni. Sasha ani nerozuměl tomu, co chtěla žena říct.
Tohle je Remilia. Vždycky je taková,“ vysvětlil Rakuri. - Tady bydlím. S nimi. Ale to jste ještě neviděli všechny.
A to není nutné! - Valerie si odfrkla a prudce se otočila a šla dál do jeskyně.
Sasha se podíval na Isadel a Loralei. Chlápek si pohrával s vlasy a pečlivě si prohlížel Myrona od hlavy až k patě svým inteligentním, pronikavým pohledem a dívka se bezstarostně usmívala. Všechno bylo tak chaotické, nepřirozené a zvláštní, že se mu začala točit hlava a Sasha se opřel o Rakuriho rameno, jako by ho to mohlo zachránit před pádem.
Šel. "Viděl jsi dost," řekla a vyvedla Sashu za ruku ven z jeskyně.
Myron se zhluboka nadechl čerstvého mrazivého vzduchu. Stále si nedokázal srovnat myšlenky a pochopit, kde skončil. Šli docela daleko od jeskyní a srdce dál rychle tlouklo. Sasha se stále nemohla uklidnit.
"Víš, myslím, že bych se ti měl přiznat," řekl Rakuri pomalu. - Budete se smát, ale já jsem stvořil tento svět.
Jste bohyně?
Jsem Diva. A každý, koho jsi viděl, je také Diva. Ano... Jsem bohyně.
Sasha se podívala na lehkou, beztížnou postavu Rakuriho a snažila se pochopit, jak by mohla být tou, kdo vytváří světy. Ne, vůbec mi to nejde do hlavy. Tato dívka nemůže být tvůrcem světů.
Nebudete mi věřit? zeptal se Rakuri.
Jak tomu můžu jen věřit? - Sasha rozhodil rukama. - Dobře, přivedl jsi mě na tento svět, představil mě cizím lidem... Ale nemůžu jen tak uvěřit, že jsi tohle všechno stvořil... Takže ti není zima?
Vůbec ne... Odvrať se.
Odvrátit se.
Myron pokrčil rameny, ale přesto se odvrátil. A jen o pár sekund později mu na ramena ležely něčí velké ruce. Saša překvapením skoro vyskočil a otočil se. Rakuri někam zmizela, ale místo ní stála neobvykle vysoká žena, asi o tři hlavy vyšší než Myron, s černými dlouhými vlasy smolné barvy. Až když se Saša podíval blíž, uvědomil si, že tato žena má tvář holčičky, se kterou přišel na tento svět.
Rakuri?! - vykřikl Myron.
Ano, to jsem já,“ naklonila hlavu na stranu. - Věř mi, nejsem člověk.
Jsi tak... vysoký...
Musíš se stydět.
Rakuri přišel blíž. Dýchala hlasitě a nepravidelně, ustaraná. Její dlaň, která se rozšířila, ležela na Sašově rameni a druhý Rakuri se dotkl jeho zrzavých vlasů. Myron k ní vzhlédl a mlčel. Pomalu a váhavě se dotkl její ruky svého ramene.
"Taková zima..." problesklo Sašovi hlavou.
Všechno je tu vždy ledové. Všem nám je taky zima. A zevnitř jsou prázdné,“ řekl Rakuri. - Ve skutečnosti vůbec nejsem tím, čím mě chcete mít. Ty a já jsme jako dva póly - úplně odlišné.
Legrační. Opačné póly se přitahují,“ usmál se Saša. - Nemůže to být tak, že jsi uvnitř prázdný. Nemyslím si.
Můžete si myslet, co chcete, ale moji podstatu nezměníte.
Myron se podíval do jejích chladných, klidných očí a vřele se usmál. Po změně vzhledu šátek z Rakuriho krku nezmizel. Sašovi proto nepřipadala chladná a prázdná. Díky šátku vypadala živěji. Více nativní.
Jsi hloupá malá holka. Jak to můžeš říct? Každý se může změnit. Prázdná sklenice se dá naplnit úžasným vínem,“ řekl Sasha láskyplně.
Rakuri se prudce odtáhla a v mžiku se vrátila ke svému obvyklému vzhledu. Její tvář byla smutná a trochu vyděšená. Z šarlatově hnědých očí se jí valily malé kapky slz. Sasha se posadil vedle něj a natáhl ruce, aby ho objal, ale Rakuri se odtáhl, ale to Myronovi nezabránilo v dalším pokusu a stále Rakuriho objímal v náručí. Ale neplakala, slzy rychle uschly na její chladné tváři. Rakuri mu malýma rukama přitiskla Sašinu bundu na záda a zabořila tvář do jeho ramene. Ale neplakala, dokonce ani nevzlykala.
Jsi dobrý, Sašo. Ale nejsem dobrý. Ani špatný, ani dobrý. "Jsem jen Diva," řekl Rakuri a odstrčil Myrona od sebe. - Je čas, abys šel domů.
Opravdu...
Sasha prudce vstal a rozhlédl se. Doslova pár metrů od něj a Rakuri stáli čtyři lidé. Velmi vysocí lidé, téměř nikdo z nich nedosahuje Sašovi po ramena. Jeden z nich – bělovlasý chlapík – vypadá hrozivě, v červených očích mu šplouchá nekontrolovatelný plamen. A jak mu není zima jen v kalhotách s podvazky, není jasné. Nejvyšší z nich je žena. Obličej a ruce má znetvořené jizvami, jedno oko zakryté obvazem a druhé – namodralé křišťálové – vypadá ostražitě. Žena se třásla šokem z neumytých tmavých vlasů a neustále kolem sebe ovíjela svůj plášť. Vedle ní je světlovlasá dívka, také v pláštěnce a kalhotách, vypadá přátelštěji než ostatní dva.
Ten chlap se jmenuje Dick, ta žena s jizvami je Rachel a ona je Yoko,“ okamžitě vyjmenovala všechny Rakuri a vstala ze sněhu.
Kdo je tento muž? - zeptala se Rachel.
Sašo,“ odpověděli jí klidně.
Je to Diva?
Dick se na Sashu velmi pozorně podíval, ale rychle se podíval jinam. Myron ví, jak udělat stejně hrozivé oči. Yoko k němu přistoupila a upřeně se mu podívala do očí a usmála se, čímž donutila Sašu, aby odpověděla stejně.
Je čas, abys šel domů,“ připomněl Rakuri. - Provedou vás.
Ano, nechte nás...! - Dick se chystal zakřičet, ale byl přerušen.
Řekl jsem: proveďte!
Dick byl nucen zmlknout, ale přesto zlostně odfrkl. Yoko natáhla ruku k Sashovi a Rachel se jen zasmála.
a ty? - Sasha začala mít obavy.
A zůstávám doma. Drž šátek...
Nechte to.
Myron se ovládl, aby neplakal. Bylo to strašně smutné. Proč ho nechce vyprovodit, ale svěří to těm, které Sasha vidí poprvé?...
Moje děti ti nic neudělají. Uvidíme se. - To bylo to poslední, co Sasha slyšel, než Rakuri náhle zmizel.
Šel. "Doprovodíme tě," řekla Yoko s úsměvem.
Myronovi nezbývalo nic jiného, než je následovat. Cesta, po které byl veden, se ukázala být zcela odlišná od té, kterou on a Rakuri šli, aby dosáhli skal. Saša se plahočil za trojicí a díval se na jejich široká záda. Proč je nazývala svými dětmi? Přesně na to se jich Myron zeptal.
Ona nás stvořila. Všechno tady vytvořila,“ řekla Rachel.
Protože je Diva? - zeptal se Sasha.
Protože je bohyně.
"Takže jsi bohyně, nemýlil jsem se," pomyslel si Sasha.
Už se nedivil, že Rachel, Yoko a Dick zmizeli a místo ledové prázdnoty se objevily budovy a silnice. Tady taky sněží. Bodavě jiskřivý sníh.
„Proč jsi neslíbil, že se vrátíš, i když ne, řekla „uvidíme se později,“ pomyslel si Myron rozrušeně „Nejsi vůbec prázdný.
Po chvíli přemýšlení Sasha šel domů. Asi tam na něj čekali. Koneckonců, jsou Vánoce, musíte být se svou rodinou.
Magnetické póly (přitahování a odpuzování mezi magnetickými póly)
Magnetické póly (přitažlivost a detrakce mezi magnetickými póly)
Stejně jako se póly magnetu odpuzují, opačné póly se přitahují. Můžete si to snadno ověřit, když vezmete dva magnety a pokusíte se je přiložit k sobě různými stranami. Na první pohled, díky vlastnosti stejnojmenných magnetických pólů odpuzovat se, je možné provést experiment na magnetické levitaci: když jeden magnet visí ve vzduchu nad druhým magnetem (vzhledem k tomu, že odpuzování mezi magnety kompenzuje přitažlivost horního magnetu Zemí).
Magnetická levitace je známý experiment. Mnozí viděli (alespoň na fotografii), jak se kousek supravodiče vznáší nad magnetem. Nebo kapka vody a dokonce i žába, která se vznášela mezi póly silného magnetu.
Supravodič je diamagnetický materiál (stejně jako voda nebo žába). Se dvěma permanentními magnety (tedy feromagnety) takový trik bohužel nebude fungovat. Magnety se buď odpuzují a opouštějí sféru interakce, nebo se otáčejí s opačnými póly a vzájemně se přitahují. Stabilní rovnováha je zde nemožná. Dovolte mi citovat z knihy Nurbey Vladimirovič Gulia - Úžasná fyzika: O čem učebnice mlčely; kapitola Letí Mohamedova rakev? :
"...v roce 1842 publikoval profesor S. Earnshaw článek v časopise Proceedings of the Cambridge University, kde dokázal, že feromagnetické těleso umístěné v poli permanentních magnetů nemůže být ve stavu stabilní rovnováhy. To znamená, že Earnshaw ano s pomocí matematiky to, co Hilbert vyjádřil slovy - zakázal volně se vznášet magnety a jimi přitahované kovy a žádnou kombinací magnetů a železných kusů není možné zavěsit jeden ani druhý tak, aby nedotýkejte se žádných jiných těl."
Jinými slovy, pro pozorování magnetické levitace zahrnující pouze feromagnetika, jeden z nich potřebuje kontakt s jinými těly. Jeden z feromagnetik lze například přivázat k niti. Samozřejmě nepůjde o skutečnou levitaci, i když to může vypadat efektně.
Narazil jsem na dva magnety, které měly tvar podložek s otvory uprostřed. Průměr otvorů byl takový, aby magnety volně zapadly na skleněnou tyčinku. Umístěte hůl svisle. Spodní část tyče jsem omotal páskou, aby spodní magnet nepropadl nebo neletěl dolů. Dal jsem magnety na tyč. Pokud se magnety dotýkaly stejnými póly, horní magnet byl vytlačen nahoru a „zavěšen“ na tyč. Nejednalo se samozřejmě o plnohodnotnou levitaci, protože... Nebýt tyčky, magnety by se otočily protilehlými póly k sobě a slepily by se k sobě. Chcete-li to demonstrovat, musíte odstranit horní magnet, otočit jej a vrátit zpět na hůlku. Magnety budou přitahovány.
Existují dva různé typy magnetů. Některé jsou takzvané permanentní magnety vyrobené z „tvrdých magnetických“ materiálů. Jejich magnetické vlastnosti nesouvisí s použitím vnějších zdrojů nebo proudů. Dalším typem jsou tzv. elektromagnety s jádrem z „měkkého magnetického“ železa. Magnetická pole, která vytvářejí, jsou způsobena hlavně tím, že drátem vinutí obklopujícím jádro prochází elektrický proud.
Magnetické póly a magnetické pole.
Magnetické vlastnosti tyčového magnetu jsou nejvíce patrné v blízkosti jeho konců. Pokud je takový magnet zavěšen za střední část tak, aby se mohl volně otáčet ve vodorovné rovině, pak zaujme polohu přibližně odpovídající směru od severu k jihu. Konec tyče směřující na sever se nazývá severní pól a opačný konec se nazývá jižní pól. Protilehlé póly dvou magnetů se přitahují a jako póly se odpuzují.
Pokud se tyč z nezmagnetizovaného železa přiblíží k jednomu z pólů magnetu, magnet se dočasně zmagnetizuje. V tomto případě bude mít pól magnetizované tyče nejblíže k pólu magnetu opačný název a ten vzdálený bude mít stejný název. Přitažlivost mezi pólem magnetu a opačným pólem jím indukovaná v tyči vysvětluje působení magnetu. Některé materiály (jako je ocel) se samy o sobě stávají slabými permanentními magnety poté, co jsou v blízkosti permanentního magnetu nebo elektromagnetu. Ocelovou tyč lze zmagnetizovat pouhým protažením konce tyčového permanentního magnetu podél jejího konce.
Magnet tedy přitahuje jiné magnety a předměty vyrobené z magnetických materiálů, aniž by s nimi byl v kontaktu. Toto působení na dálku se vysvětluje existencí magnetického pole v prostoru kolem magnetu. Určitou představu o intenzitě a směru tohoto magnetického pole lze získat nasypáním železných pilin na list lepenky nebo skla umístěné na magnetu. Piliny se seřadí do řetězců ve směru pole a hustota čar pilin bude odpovídat intenzitě tohoto pole. (Nejsilnější jsou na koncích magnetu, kde je intenzita magnetického pole největší.)
M. Faraday (1791–1867) představil koncept uzavřených indukčních čar pro magnety. Indukční čáry zasahují do okolního prostoru od magnetu na jeho severním pólu, vstupují do magnetu na jeho jižním pólu a procházejí vnitřkem materiálu magnetu od jižního pólu zpět k severu a tvoří uzavřenou smyčku. Celkový počet indukčních čar vycházejících z magnetu se nazývá magnetický tok. Hustota magnetického toku nebo magnetická indukce ( V), se rovná počtu indukčních čar procházejících podél normály přes elementární oblast velikosti jednotky.
Magnetická indukce určuje sílu, kterou magnetické pole působí na vodič s proudem v něm umístěný. Pokud vodič, kterým prochází proud já, je umístěna kolmo k indukčním čarám, pak podle Amperova zákona síla F, působící na vodič, je kolmý jak na pole, tak na vodič a je úměrný magnetické indukci, síle proudu a délce vodiče. Tedy pro magnetickou indukci B můžete napsat výraz
Kde F- síla v newtonech, já- proud v ampérech, l- délka v metrech. Jednotkou měření magnetické indukce je tesla (T).
Galvanometr.
Galvanometr je citlivý přístroj pro měření slabých proudů. Galvanometr využívá točivý moment produkovaný interakcí podkovovitého permanentního magnetu s malou proudovou cívkou (slabý elektromagnet) zavěšenou v mezeře mezi póly magnetu. Kroutící moment, potažmo výchylka cívky, je úměrná proudu a celkové magnetické indukci ve vzduchové mezeře, takže měřítko zařízení je pro malé výchylky cívky téměř lineární.
Magnetizační síla a síla magnetického pole.
Dále bychom měli zavést další veličinu charakterizující magnetický účinek elektrického proudu. Předpokládejme, že proud prochází drátem dlouhé cívky, uvnitř které je magnetizovatelný materiál. Magnetizační síla je součinem elektrického proudu v cívce a počtu jejích závitů (tato síla se měří v ampérech, protože počet závitů je bezrozměrná veličina). Síla magnetického pole N rovná magnetizační síle na jednotku délky cívky. Tedy hodnotu N měřeno v ampérech na metr; určuje magnetizaci získanou materiálem uvnitř cívky.
Ve vakuové magnetické indukci Búměrné síle magnetického pole N:
Kde m 0 – tzv magnetická konstanta s univerzální hodnotou 4 p H 10-7 H/m. V mnoha materiálech hodnota B přibližně úměrné N. U feromagnetických materiálů však poměr mezi B A N poněkud složitější (jak bude uvedeno níže).
Na Obr. 1 znázorňuje jednoduchý elektromagnet určený k uchopení břemen. Zdrojem energie je DC baterie. Na obrázku jsou také siločáry elektromagnetu, které lze detekovat běžnou metodou železných pilin.
Velké elektromagnety s železnými jádry a velmi velkým počtem ampérzávitů, pracující v kontinuálním režimu, mají velkou magnetizační sílu. V mezeře mezi póly vytvářejí magnetickou indukci až 6 Tesla; tato indukce je omezena pouze mechanickým namáháním, ohřevem cívek a magnetickým nasycením jádra. Řadu obřích vodou chlazených elektromagnetů (bez jádra), stejně jako instalací pro vytváření pulzních magnetických polí, navrhl P.L. Kapitsa (1894–1984) v Cambridge a v Ústavu fyzikálních problémů Akademie věd a věd SSSR. F. Bitter (1902–1967) v Massachusetts Institute of Technology. S takovými magnety bylo možné dosáhnout indukce až 50 Tesla. Relativně malý elektromagnet, který vytváří pole o síle až 6,2 Tesla, spotřebovává 15 kW elektrické energie a je chlazen kapalným vodíkem, byl vyvinut v Losalamos National Laboratory. Podobná pole se získávají při kryogenních teplotách.
Magnetická permeabilita a její role v magnetismu.
Magnetická permeabilita m je veličina charakterizující magnetické vlastnosti materiálu. Feromagnetické kovy Fe, Ni, Co a jejich slitiny mají velmi vysokou maximální permeabilitu - od 5000 (u Fe) do 800 000 (u supermalloy). V takových materiálech při relativně nízké intenzitě pole H dochází k velkým indukcím B, ale vztah mezi těmito veličinami je, obecně řečeno, nelineární v důsledku jevů saturace a hystereze, které jsou diskutovány níže. Feromagnetické materiály jsou silně přitahovány magnety. Při teplotách nad Curieovým bodem ztrácejí své magnetické vlastnosti (770 °C pro Fe, 358 °C pro Ni, 1120 °C pro Co) a chovají se jako paramagnety, u kterých indukce B až do velmi vysokých hodnot napětí H je jí úměrná – přesně stejná jako ve vakuu. Mnoho prvků a sloučenin je paramagnetických při všech teplotách. Paramagnetické látky se vyznačují tím, že se zmagnetizují ve vnějším magnetickém poli; pokud je toto pole vypnuto, paramagnety se vrátí do nemagnetizovaného stavu. Magnetizace ve feromagnetech je zachována i po vypnutí vnějšího pole.
Na Obr. Obrázek 2 ukazuje typickou hysterezní smyčku pro magneticky tvrdý (s velkými ztrátami) feromagnetický materiál. Charakterizuje nejednoznačnou závislost magnetizace magneticky uspořádaného materiálu na síle magnetizačního pole. S rostoucí silou magnetického pole od počátečního (nulového) bodu ( 1 ) magnetizace probíhá podél přerušované čáry 1 –2 a hodnotu m se výrazně mění s rostoucí magnetizací vzorku. Na místě 2 je dosaženo saturace, tzn. při dalším zvýšení napětí se již magnetizace nezvyšuje. Pokud nyní postupně snižujeme hodnotu H na nulu, pak křivka B(H) již nesleduje stejnou cestu, ale prochází bodem 3 , odhalující jakoby „vzpomínku“ na materiál o „minulé historii“, odtud název „hystereze“. Je zřejmé, že v tomto případě je zachována určitá zbytková magnetizace (segment 1 –3 ). Po změně směru magnetizačního pole na opačný směr křivka V (N) míjí bod 4 a segment ( 1 )–(4 ) odpovídá koercitivní síle, která zabraňuje demagnetizaci. Další nárůst hodnot (- H) přivádí hysterezní křivku do třetího kvadrantu - sekce 4 –5 . Následné snížení hodnoty (- H) na nulu a poté zvýšení kladných hodnot H povede k uzavření hysterezní smyčky skrz body 6 , 7 A 2 .
Tvrdé magnetické materiály se vyznačují širokou hysterezní smyčkou, která pokrývá značnou plochu na diagramu a proto odpovídá velkým hodnotám remanentní magnetizace (magnetická indukce) a koercitivní síly. Úzká hysterezní smyčka (obr. 3) je charakteristická pro měkké magnetické materiály, jako je měkká ocel a speciální slitiny s vysokou magnetickou permeabilitou. Tyto slitiny byly vytvořeny s cílem snížit energetické ztráty způsobené hysterezí. Většina těchto speciálních slitin, stejně jako ferity, má vysoký elektrický odpor, který snižuje nejen magnetické ztráty, ale také elektrické ztráty způsobené vířivými proudy.
Magnetické materiály s vysokou permeabilitou jsou vyráběny žíháním, prováděným udržováním při teplotě cca 1000 °C s následným temperováním (postupným ochlazováním) na pokojovou teplotu. V tomto případě je velmi důležité předběžné mechanické a tepelné zpracování, stejně jako nepřítomnost nečistot ve vzorku. Pro jádra transformátorů na počátku 20. století. byly vyvinuty křemíkové oceli, hodnota m který se zvyšoval s rostoucím obsahem křemíku. V letech 1915 až 1920 se objevily permalloye (slitiny Ni a Fe) s charakteristickou úzkou a téměř pravoúhlou hysterezní smyčkou. Zvláště vysoké hodnoty magnetické permeability m při malých hodnotách H slitiny se liší hypernickým (50 % Ni, 50 % Fe) a mu-kovem (75 % Ni, 18 % Fe, 5 % Cu, 2 % Cr), zatímco v perminvaru (45 % Ni, 30 % Fe, 25 % Hodnota Co). m prakticky konstantní v širokém rozsahu změn intenzity pole. Z moderních magnetických materiálů je třeba zmínit supermalloy, slitinu s nejvyšší magnetickou permeabilitou (obsahuje 79 % Ni, 15 % Fe a 5 % Mo).
Teorie magnetismu.
První odhad, že magnetické jevy se nakonec redukují na elektrické jevy, vznikl z Ampere v roce 1825, kdy vyjádřil myšlenku uzavřených vnitřních mikroproudů cirkulujících v každém atomu magnetu. Avšak bez jakéhokoli experimentálního potvrzení přítomnosti takových proudů ve hmotě (elektron objevil J. Thomson až v roce 1897 a popis struktury atomu podali Rutherford a Bohr v roce 1913) tato teorie „vybledla .“ V roce 1852 W. Weber navrhl, že každý atom magnetické látky je malý magnet nebo magnetický dipól, takže úplné magnetizace látky je dosaženo, když jsou všechny jednotlivé atomové magnety uspořádány v určitém pořadí (obr. 4, b). Weber věřil, že molekulární nebo atomové „tření“ pomáhá těmto elementárním magnetům udržovat jejich řád navzdory rušivému vlivu tepelných vibrací. Jeho teorie dokázala vysvětlit magnetizaci těles při kontaktu s magnetem, stejně jako jejich demagnetizaci při dopadu nebo zahřátí; konečně byla také vysvětlena „reprodukce“ magnetů při řezání magnetizované jehly nebo magnetické tyče na kusy. A přesto tato teorie nevysvětlila ani původ samotných elementárních magnetů, ani jevy saturace a hystereze. Weberovu teorii zdokonalil v roce 1890 J. Ewing, který nahradil svou hypotézu atomového tření myšlenkou meziatomových omezujících sil, které pomáhají udržovat uspořádání elementárních dipólů, které tvoří permanentní magnet.
Přístup k problému, který kdysi navrhl Ampere, dostal druhý život v roce 1905, kdy P. Langevin vysvětlil chování paramagnetických materiálů přisouzením vnitřního nekompenzovaného proudu elektronů každému atomu. Podle Langevina jsou to právě tyto proudy, které tvoří drobné magnety, které jsou náhodně orientované, když neexistuje žádné vnější pole, ale získávají uspořádanou orientaci, když je aplikováno. V tomto případě přístup k úplnému řádu odpovídá saturaci magnetizace. Langevin navíc zavedl koncept magnetického momentu, který se pro jednotlivý atomový magnet rovná součinu „magnetického náboje“ pólu a vzdálenosti mezi póly. Slabý magnetismus paramagnetických materiálů je tedy způsoben celkovým magnetickým momentem vytvářeným nekompenzovanými elektronovými proudy.
V roce 1907 zavedl P. Weiss pojem „doména“, který se stal důležitým příspěvkem k moderní teorii magnetismu. Weiss si představoval domény jako malé „kolonie“ atomů, v nichž jsou magnetické momenty všech atomů z nějakého důvodu nuceny udržovat stejnou orientaci, takže každá doména je zmagnetizována do nasycení. Samostatná doména může mít lineární rozměry řádově 0,01 mm a v souladu s tím objem řádově 10–6 mm 3 . Domény jsou odděleny tzv. Blochovými stěnami, jejichž tloušťka nepřesahuje 1000 atomových velikostí. „Stěna“ a dvě opačně orientované domény jsou schematicky znázorněny na Obr. 5. Takové stěny představují „přechodové vrstvy“, ve kterých se mění směr magnetizace domény.
V obecném případě lze na počáteční magnetizační křivce rozlišit tři řezy (obr. 6). V počátečním úseku se stěna pod vlivem vnějšího pole pohybuje tloušťkou látky, dokud nenarazí na defekt v krystalové mřížce, který ji zastaví. Zvýšením intenzity pole můžete donutit zeď, aby se posunula dále, přes střední část mezi přerušovanými čarami. Pokud se poté intenzita pole opět sníží na nulu, stěny se již nevrátí do své původní polohy, takže vzorek zůstane částečně zmagnetizován. To vysvětluje hysterezi magnetu. Na konečném úseku křivky proces končí nasycením magnetizace vzorku v důsledku uspořádání magnetizace uvnitř posledních neuspořádaných domén. Tento proces je téměř zcela reverzibilní. Magnetickou tvrdost vykazují ty materiály, jejichž atomová mřížka obsahuje mnoho defektů, které brání pohybu mezidoménových stěn. Toho lze dosáhnout mechanickým a tepelným zpracováním, například lisováním a následným slinováním práškového materiálu. U alnico slitin a jejich analogů je stejného výsledku dosaženo tavením kovů do složité struktury.
Kromě paramagnetických a feromagnetických materiálů existují materiály s tzv. antiferomagnetickými a ferimagnetickými vlastnostmi. Rozdíl mezi těmito typy magnetismu je vysvětlen na Obr. 7. Na základě konceptu domén lze paramagnetismus považovat za jev způsobený přítomností malých skupin magnetických dipólů v materiálu, ve kterých jednotlivé dipóly vzájemně velmi slabě interagují (nebo neinteragují vůbec) a proto v nepřítomnosti vnějšího pole vezměte pouze náhodné orientace (obr. 7, A). Ve feromagnetických materiálech dochází v každé doméně k silné interakci mezi jednotlivými dipóly, což vede k jejich uspořádanému paralelnímu vyrovnání (obr. 7, b). U antiferomagnetických materiálů naopak interakce mezi jednotlivými dipóly vede k jejich antiparalelnímu uspořádanému vyrovnání, takže celkový magnetický moment každé domény je nulový (obr. 7, Obr. PROTI). Konečně ve ferimagnetických materiálech (například feritech) existuje paralelní i antiparalelní uspořádání (obr. 7, G), což má za následek slabý magnetismus.
Existují dvě přesvědčivá experimentální potvrzení existence domén. Prvním z nich je tzv. Barkhausenův efekt, druhým metoda práškových figurek. V roce 1919 G. Barkhausen zjistil, že když je na vzorek feromagnetického materiálu aplikováno vnější pole, jeho magnetizace se mění v malých diskrétních částech. Z hlediska teorie domén nejde o nic jiného než o náhlý posun mezidoménové stěny, který se na své cestě setkává s jednotlivými defekty, které ji zdržují. Tento efekt je obvykle detekován pomocí cívky, ve které je umístěna feromagnetická tyč nebo drát. Pokud střídavě přivádíte silný magnet ke vzorku a od něj, vzorek se zmagnetizuje a znovu zmagnetizuje. Prudké změny magnetizace vzorku mění magnetický tok cívkou a je v ní vybuzen indukční proud. Napětí generované v cívce se zesílí a přivede na vstup dvojice akustických sluchátek. Cvaknutí slyšitelné ve sluchátkách značí náhlou změnu magnetizace.
Pro identifikaci doménové struktury magnetu metodou práškové figury se na dobře vyleštěný povrch zmagnetizovaného materiálu nanese kapka koloidní suspenze feromagnetického prášku (obvykle Fe 3 O 4). Částice prášku se usazují především v místech maximální nehomogenity magnetického pole - na hranicích domén. Tato struktura může být studována pod mikroskopem. Byla také navržena metoda založená na průchodu polarizovaného světla průhledným feromagnetickým materiálem.
Původní Weissova teorie magnetismu si ve svých hlavních rysech zachovala svůj význam dodnes, dočkala se však aktualizovaného výkladu založeného na myšlence nekompenzovaných spinů elektronů jako faktoru určujícího atomový magnetismus. Hypotézu o existenci vlastní hybnosti elektronu vyslovili v roce 1926 S. Goudsmit a J. Uhlenbeck a v současnosti jsou elektrony jako spinové nosiče považovány za „elementární magnety“.
Pro vysvětlení tohoto konceptu uvažujme (obr. 8) volný atom železa, typický feromagnetický materiál. Jeho dvě skořápky ( K A L), ty nejblíže k jádru jsou naplněny elektrony, přičemž první z nich obsahuje dva a druhý osm elektronů. V K-shell, spin jednoho z elektronů je kladný a druhý záporný. V L-slupka (přesněji ve svých dvou podslupkách), čtyři z osmi elektronů mají kladné spiny a další čtyři mají záporné spiny. V obou případech jsou rotace elektronů v rámci jednoho obalu zcela kompenzovány, takže celkový magnetický moment je nulový. V M-slupka, situace je jiná, protože ze šesti elektronů umístěných ve třetí podslupce má pět elektronů spiny nasměrované jedním směrem a pouze šestý ve druhém. V důsledku toho zůstávají čtyři nekompenzované spiny, které určují magnetické vlastnosti atomu železa. (Ve vnějším N-shell má pouze dva valenční elektrony, které nepřispívají k magnetismu atomu železa.) Podobně je vysvětlen magnetismus dalších feromagnetik, jako je nikl a kobalt. Vzhledem k tomu, že sousední atomy ve vzorku železa na sebe silně interagují a jejich elektrony jsou částečně kolektivizované, je třeba toto vysvětlení považovat pouze za vizuální, ale velmi zjednodušené schéma reálné situace.
Teorii atomového magnetismu, založenou na zohlednění spinu elektronů, podporují dva zajímavé gyromagnetické experimenty, z nichž jeden provedli A. Einstein a W. de Haas a druhý S. Barnett. V prvním z těchto experimentů byl zavěšen válec z feromagnetického materiálu, jak je znázorněno na Obr. 9. Pokud drátem vinutí prochází proud, válec se otáčí kolem své osy. Při změně směru proudu (a tedy i magnetického pole) se otočí opačným směrem. V obou případech je rotace válce způsobena uspořádáním spinů elektronů. V Barnettově experimentu se naopak zavěšený válec, prudce uvedený do rotačního stavu, zmagnetizuje v nepřítomnosti magnetického pole. Tento efekt se vysvětluje tím, že při rotaci magnetu vzniká gyroskopický moment, který má tendenci rotovat spinové momenty ve směru vlastní osy rotace.
Pro úplnější vysvětlení podstaty a původu sil krátkého dosahu, které uspořádávají sousední atomové magnety a působí proti neuspořádanému vlivu tepelného pohybu, bychom se měli obrátit na kvantovou mechaniku. Kvantově mechanické vysvětlení podstaty těchto sil navrhl v roce 1928 W. Heisenberg, který předpokládal existenci výměnných interakcí mezi sousedními atomy. Později G. Bethe a J. Slater ukázali, že výměnné síly výrazně rostou se zmenšující se vzdáleností mezi atomy, ale po dosažení určité minimální meziatomové vzdálenosti klesají k nule.
MAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTKY
Jednu z prvních rozsáhlých a systematických studií magnetických vlastností hmoty provedl P. Curie. Zjistil, že podle jejich magnetických vlastností lze všechny látky rozdělit do tří tříd. Do první kategorie patří látky s výraznými magnetickými vlastnostmi, podobnými vlastnostem železa. Takové látky se nazývají feromagnetické; jejich magnetické pole je patrné na značné vzdálenosti ( cm. vyšší). Druhá třída zahrnuje látky zvané paramagnetické; Jejich magnetické vlastnosti jsou obecně podobné vlastnostem feromagnetických materiálů, ale mnohem slabší. Například síla přitažlivosti k pólům silného elektromagnetu může vyrvat železné kladivo z vašich rukou a k detekci přitahování paramagnetické látky ke stejnému magnetu obvykle potřebujete velmi citlivé analytické váhy. Do poslední, třetí třídy patří tzv. diamagnetické látky. Jsou odpuzovány elektromagnetem, tzn. síla působící na diamagnetické materiály směřuje opačně než síla působící na fero- a paramagnetické materiály.
Měření magnetických vlastností.
Při studiu magnetických vlastností jsou nejdůležitější dva typy měření. První z nich je měření síly působící na vzorek v blízkosti magnetu; Takto se určuje magnetizace vzorku. Druhá zahrnuje měření „rezonančních“ frekvencí spojených s magnetizací hmoty. Atomy jsou malé "gyroskopy" a v procesu magnetického pole (jako běžný vrchol pod vlivem točivého momentu vytvořeného gravitací) na frekvenci, kterou lze měřit. Kromě toho na volné nabité částice pohybující se v pravém úhlu k magnetickým indukčním čarám působí síla, stejně jako proud elektronů ve vodiči. Způsobuje pohyb částice po kruhové dráze, jejíž poloměr je dán
R = mv/eB,
Kde m- hmotnost částic, proti- jeho rychlost, E je jeho náboj a B– indukce magnetického pole. Frekvence takového kruhového pohybu je
Kde F měřeno v hertzech, E- v přívěscích, m- v kilogramech, B- v Tesle. Tato frekvence charakterizuje pohyb nabitých částic v látce umístěné v magnetickém poli. Oba typy pohybu (precese a pohyb po kruhových drahách) mohou být vybuzeny střídáním polí s rezonančními frekvencemi rovnými „přirozeným“ frekvencím charakteristickým pro daný materiál. V prvním případě se rezonance nazývá magnetická a ve druhém - cyklotron (kvůli jeho podobnosti s cyklickým pohybem subatomární částice v cyklotronu).
Když už mluvíme o magnetických vlastnostech atomů, je třeba věnovat zvláštní pozornost jejich momentu hybnosti. Magnetické pole působí na rotující atomový dipól, má tendenci jej otáčet a umístit jej rovnoběžně s polem. Místo toho se atom začne precesovat kolem směru pole (obr. 10) s frekvencí závisející na dipólovém momentu a síle působícího pole.
Atomová precese není přímo pozorovatelná, protože všechny atomy ve vzorku precesují v jiné fázi. Pokud aplikujeme malé střídavé pole nasměrované kolmo na pole konstantního uspořádání, pak se mezi precesními atomy ustaví určitý fázový vztah a jejich celkový magnetický moment se začne precesovat s frekvencí rovnou frekvenci precesní jednotlivých magnetických momentů. Důležitá je úhlová rychlost precese. Tato hodnota je zpravidla řádově 10 10 Hz/T pro magnetizaci spojenou s elektrony a řádově 10 7 Hz/T pro magnetizaci spojenou s kladnými náboji v jádrech atomů.
Schematický diagram sestavy pro pozorování nukleární magnetické rezonance (NMR) je znázorněn na Obr. 11. Zkoumaná látka se zavede do rovnoměrného konstantního pole mezi póly. Pokud je pak pomocí malé cívky obklopující zkumavku vybuzeno vysokofrekvenční pole, lze dosáhnout rezonance na specifické frekvenci rovné precesní frekvenci všech jaderných „gyroskopů“ ve vzorku. Měření jsou podobná jako naladění rádiového přijímače na frekvenci konkrétní stanice.
Metody magnetické rezonance umožňují studovat nejen magnetické vlastnosti konkrétních atomů a jader, ale také vlastnosti jejich prostředí. Faktem je, že magnetická pole v pevných látkách a molekulách jsou nehomogenní, protože jsou zkreslena atomovými náboji a podrobnosti experimentální rezonanční křivky jsou určeny místním polem v oblasti, kde se nachází předcházející jádro. To umožňuje studovat strukturální rysy konkrétního vzorku pomocí rezonančních metod.
Výpočet magnetických vlastností.
Magnetická indukce pole Země je 0,5 x 10 –4 Tesla, zatímco pole mezi póly silného elektromagnetu je asi 2 Tesla nebo více.
Magnetické pole vytvořené jakoukoliv konfigurací proudů lze vypočítat pomocí Biot-Savart-Laplaceova vzorce pro magnetickou indukci pole vytvořeného proudovým prvkem. Výpočet pole vytvořeného obvody různých tvarů a válcovými cívkami je v mnoha případech velmi složitý. Níže jsou uvedeny vzorce pro řadu jednoduchých případů. Magnetická indukce (v tesle) pole vytvořeného dlouhým přímým drátem, kterým prochází proud já
Pole zmagnetizované železné tyče je podobné vnějšímu poli dlouhého solenoidu, přičemž počet ampérzávitů na jednotku délky odpovídá proudu v atomech na povrchu zmagnetizované tyče, protože proudy uvnitř tyče se ruší. navzájem (obr. 12). Podle názvu Ampere se takový povrchový proud nazývá Ampere. Síla magnetického pole H a, vytvořený Ampérovým proudem, se rovná magnetickému momentu na jednotku objemu tyče M.
Pokud je do solenoidu vložena železná tyč, pak kromě toho, že proud solenoidu vytváří magnetické pole H, uspořádání atomových dipólů v materiálu magnetizované tyče vytváří magnetizaci M. V tomto případě je celkový magnetický tok určen součtem skutečného a Ampérového proudu, takže B = m 0(H + H a), nebo B = m 0(H+M). přístup M/H volal magnetickou susceptibilitu a označuje se řeckým písmenem C; C– bezrozměrná veličina charakterizující schopnost materiálu magnetizovat se v magnetickém poli.
Velikost B/H, která charakterizuje magnetické vlastnosti materiálu, se nazývá magnetická permeabilita a označuje se m a, a m a = m 0m, Kde m a- absolutní a m- relativní propustnost,
Ve feromagnetických látkách množství C může mít velmi velké hodnoty – až 10 4 е 10 6 . Velikost C Paramagnetické materiály mají o něco více než nulu a diamagnetické materiály o něco méně. Pouze ve vakuu a ve velmi slabých polích velikosti C A m jsou konstantní a nezávislé na vnějším poli. Indukční závislost B z H je obvykle nelineární, a jeho grafy, tzv. magnetizační křivky pro různé materiály a dokonce i při různých teplotách se mohou výrazně lišit (příklady takových křivek jsou na obr. 2 a 3).
Magnetické vlastnosti hmoty jsou velmi složité a jejich hluboké pochopení vyžaduje pečlivou analýzu struktury atomů, jejich interakcí v molekulách, jejich srážek v plynech a jejich vzájemného ovlivňování v pevných látkách a kapalinách; Magnetické vlastnosti kapalin jsou stále nejméně prozkoumány.
"Pohyb částic v magnetickém poli" - Projev Lorentzovy síly. Opakování. Mezihvězdná hmota. Směry Lorentzovy síly. Hmotnostní spektrograf. Aplikace Lorentzovy síly. Cyklotron. Změnit nastavení. Pohyb částic v magnetickém poli. Katodová trubice. Spektrograf. Význam. Lorentzova síla. Kontrolní otázky. Určení velikosti Lorentzovy síly.
„Magnetické pole a jeho grafické znázornění“ - Biometrologie. Magnetické čáry. Polární světla. Soustředné kruhy. Magnetické pole permanentního magnetu. Opačné magnetické póly. Magnetické pole. Uvnitř páskový magnet. Magnetické pole Země. Magnetické pole a jeho grafické znázornění. Permanentní magnety. Amperova hypotéza. Magnetické póly.
„Energie magnetického pole“ – Doba relaxace. Přechodné procesy. Hustota energie. Skalární veličina. Elektrodynamika. Hustota energie magnetického pole. Konstantní magnetická pole. Energie cívky. Mimoproudy v obvodu s indukčností. Pulzní magnetické pole. Samoindukce. Výpočet indukčnosti. Definice indukčnosti. Oscilační obvod.
„Charakteristika magnetického pole“ - Vektor magnetické indukce směřuje kolmo k rovině. Magnetické indukční čáry. Vzorec platí při rychlostech nabitých částic. Síla působící na elektrický náboj. Bod, ve kterém je detekováno magnetické pole. Elektromagnetismus. Magnetické pole kruhového proudu. Tři způsoby nastavení vektoru magnetické indukce.
„Magnetické pole, magnetické čáry“ - Zkušenosti s detekcí magnetického pole proudu. Magnet má v různých oblastech různé přitažlivé síly. Magnetické čáry solenoidu. Magnetické čáry přímého vodiče s proudem. Uspořádání kovových pilin kolem přímého vodiče. Dokončete větu. Pohybující se elektrické náboje.
"Stanovení magnetického pole" - Zařízení. Večerní zamyšlení. Pomocí dat získaných během experimentů vyplníme tabulku. Experimentální úkol. Cyrano z Bergeracu. J. Vern. Grafické znázornění magnetických polí. Magnet má dva póly: severní a jižní. Působení elektrického proudu. Směr magnetických siločar.
Celkem je 20 prezentací