Täiustatud: 10.03.16
Magnetite kohta
Magnet - keha, millel on magnetiseeritus.
Väli – see on ruum, milles üks objekt (Allikas) mõjutab teist objekti (vastuvõtjat), mitte tingimata otsese kontakti kaudu. Kui mõjuallikaks on magnet, loetakse välja magnetiks.
Magnetväli - see on ruum ümber kõik magneti poolustelt ja seetõttu pole sellel piiranguid igas suunas ! Iga magnetvälja keskpunkt on magneti vastav poolus.
Teatud piiratud ruumis võib korraga olla rohkem kui üks Allikas. Nende allikate intensiivsus ei pruugi olla sama. Sellest lähtuvalt võib keskusi olla ka rohkem kui üks.
Saadud väli ei ole sel juhul ühtlane. Sellise välja igas vastuvõtja punktis vastab intensiivsus kõigi keskuste tekitatud magnetväljade intensiivsuse summale.
Sel juhul tuleks põhjapoolseid magnetvälju ja lõunapoolseid magnetvälju käsitleda erineva märgiga. Näiteks kui koguvälja teatud punktis langeb seal paikneva lõunapoolse magnetvälja intensiivsus kokku siin paikneva põhjapoolse magnetvälja intensiivsusega, siis mõlema välja interaktsioonist tulenev summaarne intensiivsus käsitletavas vastuvõtja punktis on võrdne nulliga.
Püsimagnet – toode, mis suudab säilitada oma magnetiseeritust ka pärast välise magnetvälja väljalülitamist.
Elektromagnet - seade, milles magnetväli tekib mähises ainult siis, kui seda läbib elektrivool.
Iga magneti üldine omadus, olenemata magnetvälja tüübist (põhja- või lõunapoolne) onkülgetõmme rauda sisaldavate materjalide vastu (Fe ) . Vismuti puhul töötab tavaline magnet tõrjuvalt. Füüsika ei suuda kumbagi efekti seletada, kuigi võib esitada piiramatu arvu hüpoteese ! Mõned roostevaba terase klassid, mis sisaldavad ka rauda, on sellest reeglist välja jäetud ("tõmme") – ka füüsika ei suuda seda omadust seletada, kuigi võib välja pakkuda ka piiramatu arvu hüpoteese !
Magnetpoolus - magneti üks külgedest. Kui magnet riputatakse keskosa külge nii, et poolused on vertikaalse orientatsiooniga ja see (magnet) saab horisontaaltasandil vabalt pöörlema hakata, siis magneti üks külgedest pöördub Maa põhjapooluse poole. Sellest lähtuvalt pöördub vastaskülg lõunapooluse poole. Magneti külge, mis on suunatud Maa põhjapooluse poole, nimetatakselõunapoolus magnet ja vastaskülg -põhjapoolus magnet.
Magnet tõmbab ligi teisi magneteid ja magnetilistest materjalidest esemeid, nendega isegi kokku puutumata. Seda tegevust eemalt seletatakse olemasolugamagnetväli ruumis magneti mõlema magnetpooluse ümber.
Kahe magneti vastaspoolused tavaliselt tõmbuvad üksteise poole , ja samad nimed on tavaliselt vastastikusedtõrjuda .
Miks "tavaliselt"? Jah, sest mõnikord tekivad anomaalsed nähtused, kui näiteks vastaspoolused ei tõmba üksteist ega tõrju ! Sellel nähtusel on nimi "magnetiline süvend " Füüsika ei suuda seda seletada !
Oma katsetes kohtasin ka olukordi, kus sarnased poolused tõmbavad (oodatud vastastikuse tõuke asemel) ja erinevalt poolused tõrjuvad (oodatud vastastikuse tõmbe asemel) ! Sellel nähtusel pole isegi nime ja ka füüsika ei suuda seda veel seletada. !
Kui magnetiseerimata rauatükk viia magneti ühe pooluse lähedale, magnetiseerub viimane ajutiselt.
Seda materjali peetakse magnetiks.
Sel juhul saab magnetile lähimast tüki servast magnetpoolus, mille nimi on vastupidine magneti lähipooluse nimele ja tüki kaugemast otsast saab sama poolus. nimi kui magneti lähipoolus.
Sel juhul on vastastikuse toime tsoonis kahe magneti kaks vastaspoolust: allikamagnet ja tavamagnet (valmistatud rauast).
Eespool mainiti, et nende magnetite vahelises ruumis on interakteeruvate väljade intensiivsuste algebraline liitmine. Ja kuna väljad osutuvad erineva märgiga, moodustub magnetite vahele nulli (või peaaegu nulli) intensiivsusega kogumagnetvälja tsoon. Järgnevalt nimetan sellist tsooni "Zerozona ».
Kuna "loodus jälestab vaakumit", võime eeldada, et ta (loodus) püüab täita tühimikku lähima "käesoleva" materjaliga. Meie puhul on selliseks materjaliks magnetväljad, mille vahele on tekkinud nulltsoon (Zerozone). Selleks on vaja mõlemad erinevate märkide allikad üksteisele lähemale tuua (magnetväljade keskpunktid üksteisele lähemale tuua), kuni väljadevaheline nulltsoon täielikult kaob ! Kui muidugi miski tsentrite liikumist ei sega (magnetid üksteisele lähemale toomine) !
Siin on selgitus vastastikuste magnetpooluste ja magneti vastastikuse tõmbumise kohta rauatükiga !
Analoogiliselt külgetõmbega võime käsitleda tõrjumise fenomeni.
Selle valiku korral ilmuvad vastastikuse mõju tsoonis sama märgiga magnetväljad. Muidugi liidetakse ka algebraliselt. Seetõttu ilmub vastuvõtjapunktidesse magnetite vahel tsoon, mille intensiivsus on suurem kui naaberaladel. Järgnevalt nimetan sellist tsooni "Maxisona ».
Loogiline on eeldada, et loodus püüab seda ebameeldivust tasakaalustada ja nihutada vastastikku mõjutavate väljade keskpunkte üksteisest eemale, et Maxisonis välja intensiivsust tasandada.
Selle seletusega selgub, et ükski magneti poolus ei suuda rauatükki endast eemale viia ! Sest rauatükk, olles magnetväljas, muutub alati tinglikuks ajutiseks magnetiks ja seetõttu tekivad sellele (rauatükile) alati magnetpoolused. Veelgi enam, äsja moodustatud ajutise magneti lähipoolus on allikamagneti pooluse vastas. Järelikult tõmbub allika pooluse magnetväljas asuv rauatükk allikamagneti poole (KUID ei tõmba seda ligi ! )!
Tingimuslik magnet, mis on moodustatud magnetvälja asetatud rauatükist, käitub magnetina ainult allikamagneti suhtes. Aga kui selle tingimusliku magneti (rauatüki) kõrvale panna veel üks rauatükk, siis need kaks rauatükki käituvad üksteise suhtes nagu tavalised kaks rauatükki. ! Teisisõnu unustab esimene raua magnettükk, et see on magnet ! Oluline on vaid see, et esimese rauatüki paksus oleks piisavalt märgatav (minu kodumagnetite puhul - vähemalt 2 mm) ja põikimõõt oleks suurem kui teise rauatüki suurus. !
Kuid sunniviisiliselt sisestatud magneti samanimeline poolus (see pole enam lihtne rauatükk) nihutab kindlasti sama pooluse endast eemale, kui takistusi pole !
Füüsikaõpikutes ja mõnikord ka mainekates füüsikateostes on kirjas, et mingi ettekujutuse magnetvälja intensiivsusest ja selle intensiivsuse muutumisest ruumis saab, kui valada aluspinnale raudviilud ( papp, plast, vineer, klaas või mis tahes mittemagnetiline materjal) asetatakse magnetile. Saepuru reastub ahelatena erineva väljaintensiivsusega suundades ja saepurujoonte tihedus vastab selle välja intensiivsusele.
Nii et see on puhaspettus !!! Tundub, et kellelgi ei tulnud pähegi teha päris eksperiment ja see saepuru sisse valada !
Saepuru koguneb kahte tihedasse hunnikusse. Üks hunnik moodustub magneti põhjapooluse ümber ja teine selle lõunapooluse ümber !
Huvitav fakt on see, et üldiselt kahe hunniku keskel (Zerozonis). MITTE tahe pole saepuru ! See katse seab kahtluse alla kurikuulsa magneti olemasoluelektriliinid , mis peab lahkuma magneti põhjapoolusest ja sisenema selle lõunapoolusesse !
M. Faraday, pehmelt öeldes, eksis !
Kui saepuru on palju, siis magneti poolusest eemaldudes hunnik väheneb ja hõreneb, mis näitab magnetvälja intensiivsuse nõrgenemist vastuvõtja punkti ruumis eemaldumisel. allika punktist magneti poolusel. Täheldatud magnetvälja intensiivsuse vähenemine ei sõltu muidugi saepuru olemasolust või puudumisest katsealusel ! Vähendamine – eesmärk !
Kuid aluspinnal oleva saepurukatte tiheduse vähenemist saab seletada saepuru hõõrdumisega aluspinnal (papil, klaasil jne). Hõõrdumine takistab nõrgenenud külgetõmbejõul saepuru liigutamist magneti pooluse poole. Ja mida kaugemal poolusest, seda väiksem on tõmbejõud ja seega ka vähem saepuru poolusele läheneda saab. Kui aga aluspinda raputada, koguneb KÕIK saepuru lähima pooluse lähedale ! Saepurukatte nähtav ebaühtlane tihedus ühtlustub seega !
Magneti ristlõigete keskmises tsoonis lisatakse algebraliselt kaks magnetvälja: põhja- ja lõunapoolne. Pooluste vaheline koguväljatihedus tuleneb vastasväljade intensiivsuste algebralisest liitmisest. Kõige keskmises osas on nende intensiivsuste summa täpselt null (moodustub nulltoon). Sel põhjusel ei tohiks selles jaotises saepuru üldse olla ja nad tegelikult Ei!
Kui liigute magneti keskelt (nulltsoonist) eemale magnetpooluse (mis tahes) poole, suureneb magnetvälja intensiivsus, saavutades maksimumi pooluse enda juures. Keskmise intensiivsuse muutuste gradient on kordades suurem kui välise intensiivsuse muutuste gradient.
Kuid igal juhul ei reastu saepuru KUNAGI vähemalt mõne joonena, mis ühendavad magneti põhjapoolust selle lõunapoolusega. !
Füüsika töötab terminiga "Magnetvoog ».
Seega EI OLE ühtegimagnetvoog !
Pealegi " voolu " tähendab "materjaliosakeste või osade ühesuunalist liikumist" ! Kui need osakesed on magnetilised, peetakse voolu magnetiliseks.
Muidugi on ka kujundlikke väljendeid nagu “sõnade vool”, “mõtete vool”, “hädade vool” jms. Kuid neil pole füüsiliste nähtustega midagi pistmist.
Kuid päris magnetväljas ei liigu mitte miski kuskil ! On ainult magnetväli, mille intensiivsus väheneb kauguse võrra allikamagneti lähimast poolusest.
Kui vool eksisteeriks, voolaks magneti massist pidevalt välja osakeste mass ! Ja aja jooksul vähenes algse magneti mass märgatavalt ! Praktika seda aga ei kinnita !
Kuna kurikuulsate magnetiliste jõujoonte olemasolu praktikas kinnitust ei leia, muutub see mõiste iseenesest kaugeleulatuks ja leiutatud.magnetvoog ».
Füüsika, muide, annab sellise magnetvoo tõlgenduse, mis ainult kinnitab, et "magnetvoog"looduses:
« Magnetvoog"- füüsikaline suurus, mis on võrdne lõpmata väikese pindala läbivate jõujoonte voo tihedusega dS ... (Jätku tõlgendust saab vaadata Internetist).
Juba definitsiooni algusest järgneb see jama ! « Voog", selgub, et see on "jõuliinide" korrapärane liikumine, mida looduses ei eksisteeri ! Mis iseenesest on juba jama ! Ridadest on see üldse võimatu ( ! ), et moodustada "vool", kuna joon EI OLE materiaalne objekt (aine) ! Ja eriti olematutest joontest EI OLE võimalik moodustada voolu !
Järgnev on sama huvitav sõnum. ! Selgub, et olematute jõujoonte kogum moodustab teatud “tiheduse”. Vastavalt põhimõttele: mida rohkem looduses mitteolevaid jooni kogutakse piiratud lõiku, seda tihedamaks muutub olematute joonte kimp. !
Lõpuks, " Voolu"- see on füüsikute sõnul füüsiline suurus!
Mida nimetatakse -" OLEME JÕUDNUD» !!!
Kutsun Lugejat selle enda jaoks välja mõtlema ja mõistma, miks näiteks “unistus” ei saa olla füüsiline suurus?
Isegi kui " Magnetvoog"olemas, siis igal juhul "Liikumine" (ja "Vool" on "Liikumine") ei saa eksisteerida suurus! ""Väärtus" võib olla mõni liikumise parameeter, näiteks: liikumise "kiirus", liikumise "kiirendus", kuid mitte "liikumine" ise. !
Sest lihtsalt mõiste "Magnetvoog"Füüsikud ei suutnud seda seedida, füüsikud pidid seda terminit mõnevõrra täiendama. Nüüd on füüsikutel see olemas - "Magnetilise induktsiooni voog "(kuigi kirjaoskamatuse tõttu leitakse seda sageli lihtsalt"Magnetvoog») !
Rõigas mädarõigas muidugi magusam ei ole !
« Induktsioon » ei ole materiaalne aine ! Seetõttu ei saa see lõime moodustada ! « Induktsioon"on lihtsalt võõrtõlge venekeelsest terminist"Juhised», « Üleminek eraviisilt üldisele» !
Võite kasutada terminit "Magnetiline induktsioon ", kui magnetvälja mõju, kuid termin"Magnetilise induktsiooni voog» !
Füüsikas on mõiste "Magnetvoo tihedus » !
Kuid jumal tänatud, füüsikutel on seda mõistet raske määratleda ! Ja sellepärast nad (füüsikud) seda ei anna !
Ja kui füüsikas pole juurdunud mõiste, mis tähendab mitte midagi, näiteks "magnetvoo tihedus", mis on mingil põhjusel mõistega segi aetud"magnetiline induktsioon", See:
Magnetvoo tihedus (tõesti EI eksisteeri), on loogilisem mitte arvestada looduses mitte eksisteerivate jõujoonte arvu ühikulise lõigu kohta, mis on risti mis tahes olematu jõujoonega, vaid suhtumine magnetvälja ühikulises lõigus leitud saepuru arv sama ühikuna võetud sama saepuru arvu suhtes samas ühikuosas, kuid poolusel endal, kui vaadeldavad lõigud on sellega ristimagnetvälja vektor .
Soovitan mõttetu termini asemel "Magnetvoo tihedus"kasutada loogilisemat terminit, mis määratleb jõu, millega magnetvälja allikas saab vastuvõtjat mõjutada -"Magnetvälja intensiivsus » !
See on midagi sarnast "Elektromagnetvälja tugevus».
Muidugi ei hakka keegi neid saepurukoguseid kunagi mõõtma. ! Jah, seda ei lähe kellelgi kunagi vaja !
Füüsikas on mõiste "Magnetiline induktsioon » !
See on vektorkogus (st.Magnetiline induktsioon" on vektor) ja näitab, millise jõuga ja mis suunas magnetväli liikuvale laengule mõjub !
Annan kohe olulise muudatuse füüsikas aktsepteeritud tõlgendusele !
Magnetväli MITTE kehtiv tasumisel! Olenemata sellest, kas see laeng liigub või mitte !
Allika magnetväli interakteerubmagnetväljaga , loodud liigub tasu !
Tuleb välja, et"magnetiline induktsioon"pole midagi muud kui"jõudu", lükates voolu juhtivat juhti ! A"jõudu"vooluga juhi surumine pole midagi muud kui"Magnetiline induktsioon» !
Ja füüsikas pakutakse välja järgmine sõnum: "Magnetilise induktsiooni vektori positiivse suunana võetakse suund lõunapoolusest. S põhjapoolusele N magnetnõel, mis on vabalt paigutatud magnetvälja."
Mis siis, kui läheduses pole kompassinõela? ! Kusjuures?
Siis ma soovitan järgmist !
Kui voolu juhtiv juht asub põhjapoolses magnetvälja vööndis, siis vektor pärineb dirigendile kõige lähemal Lähtepunkt asub magneti põhjapoolusel ja lõikub juhiga.
Kui vooluga juht on lõunapoolse magnetvälja tsoonis, siis vektor tuleb juhtme magnetpoolusele lähimast vastuvõtja punktist magneti lõunapooluse lähimasse allikapunkti.
Teisisõnu, igal juhul võetakse lühim vahemaa juhist lähima pooluseni. Lisaks võetakse sõltuvalt sellest kaugusest magnetvälja otsese mõju jõu suurus juhile (kõige parem - magnetjõu kaugusest sõltuvuse eksperimentaalsest graafikust).
Teen ettepaneku tajuda lühimat vahemaad, mida kirjeldatakse kui "Magnetvälja vektor ».
Seega selgub, et ühe magneti ümber saab eraldada piiramatu hulga magnetväljasid (ja vastavalt ka magnetvälja vektorite arvu). ! Nii palju, kui suudate magnetpooluste pindadele normaale ehitada.
Jõuluõhtu. Jõulueelne õhtu. Rahulik, aga samas rahumeelne. Tavaliselt veedetud õhtu perega. Õhtu, mil oodatakse imesid.
Sasha pigistas silmi ja võpatas kipitavatest lumehelvestest. Tänavalaternate valguses tundus lumi palju maagiliselt hõbedane kui päikesekiirtes. Kui ta vaid sinu silmis nii ei oleks... Myron tõmbas salli kõrgemale ja mütsi alla kulmudele. Päris lahe, hea, et tuult pole.
Sel õhtul on kombeks olla perega - Sasha teadis seda väga hästi. Aga - paraku - mitte täna, kindlasti. Nüüd, kus viha on jahtunud ja närvid rahunenud, on tekkinud arusaamatus - kuidas saab kõigiga korraga tülli minna? Alguses, olles Kaimanovites tükkideks tülitsenud, tahtis Saša oma tuppa minna, kuid uksel jooksis ta Theale otsa. Õhinal tegi ta mingi oga, vihastades sellega oma tüdruksõpra. Ja siis jäi kuuma käe alla ka Dan. Mis siis nüüd? Sasha kõnnib üksinda mööda peaaegu mahajäetud tänavaid, kirudes end hirmutamise ja lahkumise eest. Ja isegi jõulueelsel õhtul. See ei tulnud hästi välja.
"Ma tulen hiljem tagasi, kui kõik magavad," otsustas Myron endamisi ja istus pingilt lume ära koristades selle servale.
Ja lund sadas edasi. Aeglane, lihtne. Tüüpiline tuulevaikne talveõhtu. Näib, mille poolest erineb jõululaupäev teistest talveõhtutest? Aasta on juba möödas ja imesid pole juhtunud. Kui just ei tule ette erinevaid üllatusi, nii meeldivaid kui mitte.
Myron näis olevat unenäost ärganud. Enne kui ta jõudis mõistusele tulla, puudutasid kellegi külmad väikesed peopesad esmalt tema põski ja seejärel peenikesed käed ümber kaela.
Rakuri?!
Sasha hõõrus silmi ja vaatas lähemalt. Ta lihtsalt ei suutnud oma silmi uskuda. See on sama tüdruk, kellega tal oli võimalus suvel värskes rohelises pargis jalutada... Ja ta pole isegi muutunud! Armas ümar nägu, punakaspruunid silmad, kerge, peaaegu kaalutu keha. Isegi riided on samad – punane kleit ja mustad sandaalid.
Külm on! - Sasha oli nördinud.
Ma ei tunne külma. "Ma olen sellega harjunud," kehitas Rakuri õlgu.
Ma ei usu...
Noh, ära usu. Miks sa siin üksi istud? Kas sa läksid uuesti poodi?
Sasha naeris:
On juba hilja leiba ostma minna! Ma kõnnin... Miks sa siin oled ja riidest lahti ka?!
Lubasin tagasi tulla.
Myron vaatas teda hoolikalt. Ja tõesti, ta lubas. Ja ta naasis. Kuid tundus, et ta teadis täpselt, kust Sashat otsida, ja et ta oleks üksi.
Aga ma ei toida sind enam, mul pole raha kaasas,” naeratas Sasha kurvalt käed laiutades.
Ja see pole vajalik. - Rakuri pani käed tema laiadele õlgadele. - Sa näitasid mulle oma maailma, nüüd tahan ma sulle oma maailma näidata.
Rakuri võttis Myroni käest kinni ja pani ta sammu tagasi astudes püsti tõusma ja endale järgnema. Sasha kõhkles veidi, teadmata, kas seda teha, kuid otsustas siiski minna.
Kuidas sa ei külmuta? - küsis Sasha hämmeldunult tüdrukule järgnedes.
Kui me tuleme minu maailma, saate ise aru,“ ütles Rakuri kerge kurbusega. - Ma tutvustan sulle kedagi teist.
Nad kõndisid vaikides edasi. Sasha lihtsalt ei teadnud, millest rääkima hakata. Rakuri välimus ei olnud lihtsalt ootamatu – see oli vapustav. Ta ei lootnud temaga üldse kohtuda, talle tundus, et pärast suvist jalutuskäiku ei ilmu ta enam kunagi. Aga siin see on – päris ehtne, materiaalne. Ainult käed on väga külmad. Kuigi, kas on ime, et väljas on nii külm? Lõpuks ei pidanud Sasha vastu ja mässis oma salli Rakuri kaela. Ta vaatas üllatunult ringi ja peatus.
Mul on külm sind vaadata. Peale selle jääd sa haigeks,” nurises Sasha.
Ma ütlen teile tõsiselt, ma ei jää haigeks,” naeratas Rakuri vastuseks ja liikus edasi.
Myron raputas pead ja märkas ühtäkki, et kõik hooned olid kuhugi kadunud ning nende asemele tekkis harjumatu jäine tühjus, ainult lund sadas taevast ikka vaikselt maha. Ümberringi on vaid lumehanged ja paljad puud ning kuskil kauguses ulatuvad taevasse mustad kivid. Sasha pigistas Rakuri kätt tugevamini ja vaatas murelikult ringi.
Mis koht see on?!
"Oleme juba minu maailmas," ütles Rakuri rahulikult. - Vabandust, siin pole kohvikut nagu teie maailmas, nii et ma ei saa teid kohelda. Nagu peaksite tegema kedagi külla kutsudes.
Rakuri kõndis aeglaselt läbi tema jalge all krigiseva lume, laskmata Sasha käest lahti. Ta pigistas tugevalt tema miniatuurset peopesa ja teise käega võttis ta ettevaatlikult õlgadest kinni, sest nendest lumehangetest oli üsna raske kukkumata alla minna. Ja nii nad kõndisid umbes pool tundi, kuni jõudsid mägede jalamile. Myron kissitas silmi, püüdes näha, mis seal on. Ta nägi mitmeid koopaid, mille sissepääsud olid riputatud paksu, kuid räbaldunud kangaga. Mu süda hakkas rahutult peksma – seal elab keegi, mitte ainult üks või kaks inimest. Kuigi, kas siin elavad inimesed?
Ära muretse. Kuni sa oled minu kõrval, ei puutu sind keegi,” ütles Rakuri julgustavalt ja juhatas Myroni ühte koopasse.
Kes see on?! - Kohe kuuldus kellegi paks ja ähvardav hääl.
Sasha tõmbus sellest ootamatust hüüatusest tagasi. Esimese asjana jäi talle silma naine, kes oli riietatud kleiti, blondid juuksed olid hobusesabasse seotud ja punased silmad ning tema õlal oli kahekäe mõõgaga tupp. Pealegi osutus ta üsna pikaks ja lihaseliseks, mis üllatas Sashat, kes oli oma kahemeetrise pikkuse tõttu harjunud lühikeste inimestega. Ta astus pikkade sammudega Myroni ja Rakuri juurde ning kummardus ja vaatas näkku mehele, keda ta ei tundnud.
Valerie, lõpeta ära,” ütles Rakuri rahulikul, isegi külmal häälel. - Tema nimi on Sasha. Ma tõin ta siia.
Seekord osutus selle omanikuks lühike, nägus tüüp, kuigi esmapilgul arvas Sasha, et tegu on tüdrukuga. Tüüp istus põrandal ja askeldas oma valgete ja üllatavalt pikkade juustega, millele oli kinnitatud roosinõeltega loor. Ta tõusis põrandalt ja tuli lähemale, et Sashat paremini vaadata.
Isadel! - Valerie haukus mehe peale.
"Ära karju minu peale," vastas ta rahulikult.
Sel ajal, kui nad omavahel asju klaarisid, vaatas Myron koopas ringi, mida ta kohe teha ei saanud. Järsku tundus siin hubane, kuigi omal moel. Kõikjal on laiali raamatud, vanad petrooleumiahjud, räbalad mänguasjad ja mingi kummaline prügi. Ja tundub, et koobast on ehitatud pikka aega.
Ärge pöörake tähelepanu. Ma ei too sageli külalisi," rääkis Rakuri.
Ja siis tundis Sasha tagant mingit liikumist, nii et end ümber pöörates valmistus end kaitsma, kuid oodatud ohu asemel ilmus tema ette väike, õrn, hallide silmadega tüdruk, Rakurist pikem, kuid sama habras. ja õhuke, lokkis lavendli juustega, riietatud sobiva suurusega kleidisse. Tüdruk pilgutas üllatunult silmi, saamata aru, keda ta enda ees nägi.
Noh... mina olen Sasha,” üritas Miron end tutvustada, kuid hirmutas tüdrukut pisut oma räige ja käheda häälega.
Oh, punapea! - itsitas tüdruk vallatult. - Mina olen Loralei!
Mine temast eemale! Ta ei ole meie maailmast! - kostis teine hääl.
Sasha nägi lähenemas lühikest, kuid ähvardavat naist, kes oli riietatud teravate näojoontega kleiti ja pikkade juustega allapoole vöökohta. Juba kaugelt oli näha, kuidas ta oma kurjakollaste silmadega sädeles. Lähenedes heitis naine Myronile põlgliku pilgu ja kadus siis ärritunult Rakurile otsa vaadates järgmisse koopasse. Sasha ei saanud isegi aru, mida naine öelda tahtis.
See on Remilia. Ta on alati selline," selgitas Rakuri. - Siin ma elan. Nendega. Kuid te pole veel kõiki näinud.
Ja see pole vajalik! - Valerie turtsatas ja järsult pöörates läks edasi koopasse.
Sasha vaatas Isadelile ja Loraleile otsa. Tüüp askeldas oma juustega ja uuris oma intelligentse läbistava pilguga hoolikalt pealaest jalatallani Myronit ning tüdruk naeratas muretult. Kõik oli nii kaootiline, ebaloomulik ja kummaline, et isegi ta pea hakkas ringi käima ja Sasha toetus Rakuri õlale, justkui päästaks see teda kukkumast.
Läks. "Sa oled piisavalt näinud," ütles ta ja viis Sasha käest kinni hoides koopast välja.
Myron hingas sügavalt värsket härmatist õhku. Ta ei suutnud ikka veel oma mõtteid koguda ja aru saada, kuhu ta sattus. Nad kõndisid koobastest üsna kaugele ja süda jätkas kiiresti peksmist. Sasha ei suutnud ikka veel rahuneda.
"Tead, ma arvan, et peaksin sulle tunnistama," ütles Rakuri aeglaselt. - Sa naerad, aga mina lõin selle maailma.
Kas sa oled jumalanna?
Ma olen Diiva. Ja kõik, keda nägid, on ka Diivad. Jah... ma olen jumalanna.
Sasha vaatas Rakuri kerget ja kaalutut figuuri ja püüdis mõista, kuidas tema saab olla see, kes loob maailmu. Ei, see ei mahu mulle üldse pähe. See tüdruk ei saa olla maailmade looja.
Sa ei usu mind? - küsis Rakuri.
Kuidas ma saan seda lihtsalt uskuda? - Sasha ajas käed püsti. - Olgu, sa tõid mind siia maailma, tutvustasid mind võõrastele inimestele... Aga ma ei suuda lihtsalt uskuda, et sa selle kõik lõid... Nii et kas sul pole külm?
Üldse mitte... Pöörake ära.
Ära pöörama.
Myron kehitas õlgu, kuid pöördus siiski ära. Ja vaid paar sekundit hiljem olid kellegi suured käed tema õlgadel. Sasha peaaegu hüppas üllatusest ja pöördus ümber. Rakuri oli kuhugi kadunud, kuid tema asemel seisis ebatavaliselt pikk naine, umbes kolm pead pikem kui Myron, mustade, kottvärvi pikkade juustega. Alles lähemalt vaadates sai Sasha aru, et sellel naisel oli selle väikese tüdruku nägu, kellega ta siia maailma tuli.
Rakuri?! - hüüatas Myron.
Jah, see olen mina,” kallutas ta pea küljele. - Uskuge mind, ma ei ole inimene.
Sa oled nii... pikk...
Sul on vist piinlik.
Rakuri tuli lähemale. Ta hingas valjult ja ebaregulaarselt ning oli mures. Tema laiaks muutunud peopesa lebas Sasha õlal ja teine Rakuri puudutas tema punaseid juukseid. Myron vaatas talle otsa ja vaikis. Aeglaselt ja kõhklevalt puudutas ta naise kätt oma õlale.
"Nii külm..." vilksatas Sasha peast läbi.
Siin on alati kõik jääs. Meil kõigil on ka külm. Ja need on seest tühjad,” ütles Rakuri. - Tegelikult pole ma üldse see, mida sa tahad, et ma oleksin. Sina ja mina oleme nagu kaks poolust – täiesti erinevad.
Naljakas. Vastaspoolused tõmbavad,” muigas Sasha. - Ei saa olla, et sa oled seest tühi. Ma ei arva nii.
Sa võid mõelda, mida tahad, aga sa ei muuda mu olemust.
Myron vaatas tema külmadesse, rahulikesse silmadesse ja naeratas soojalt. Pärast välimuse muutmist ei kadunud sall Rakuri kaelast. Seetõttu ei tundunud ta Sasha jaoks külm ja tühi. Sall muutis ta elavamaks. Põlisem.
Sa oled loll väike tüdruk. Kuidas sa saad seda öelda? Igaüks võib muutuda. Tühja klaasi saab täita imelise veiniga,” ütles Sasha hellitavalt.
Rakuri tõmbus järsult eemale ja naasis hetkega oma tavapärase välimuse juurde. Ta nägu muutus kurvaks ja pisut kartlikuks. Tema helepruunidest silmadest veeresid väikesed pisarad. Sasha istus tema kõrvale ja sirutas käed, et teda kallistada, kuid Rakuri tõmbus eemale, kuid see ei takistanud Myronil veel üht katset tegemast ja Rakurit siiski sülle võtmast. Kuid ta ei nutnud, pisarad kuivasid kiiresti tema külmale näole. Rakuri surus oma väikeste kätega Sasha jope selga ja mattis näo tema õlale. Kuid ta ei nutnud, isegi ei nutnud.
Sa oled tubli, Sasha. Ja ma ei ole hea. Ei halb ega hea. "Ma olen lihtsalt diiva," ütles Rakuri ja lükkas Myroni endast eemale. - Sul on aeg koju minna.
Tõesti...
Sasha tõusis järsult püsti ja vaatas ringi. Sõna otseses mõttes mõne meetri kaugusel temast ja Rakurist seisis neli inimest. Väga pikad inimesed, vaevalt keegi neist Sasha õlani ulatub. Üks neist – valgejuukseline tüüp – vaatab ähvardavalt, tema punastesse silmadesse pritsib kontrollimatu leek. Ja kuidas tal ainult traksidega pükstes külm ei ole, pole selge. Kõige pikem neist on naine. Tema nägu ja käed on armidega moondunud, üks silm on kaetud sidemega ja teine - sinakaskristalliline - näeb ettevaatlik välja. Pesemata tumedatest juustest värisedes mähib naine pidevalt oma mantli enda ümber. Tema kõrval on heledajuukseline neiu, samuti vihmamantlis ja pükstes, näeb sõbralikum välja kui teised kaks.
Kuti nimi on Dick, see armidega naine on Rachel ja ta on Yoko,” loetles ta kohe kõik Rakurid lumest tõustes.
Kes see mees on? - küsis Rachel.
Sasha," vastasid nad talle rahulikult.
Kas ta on Diiva?
Dick vaatas Sashat väga hoolikalt ja hindavalt, kuid vaatas kiiresti kõrvale. Myron teab, kuidas teha sama ähvardavaid silmi. Yoko lähenes talle ja vaatas talle pingsalt silma, naeratas, sundides Sashat samaga vastama.
Sul on aeg koju minna,” meenutas Rakuri. - Nad viivad su läbi.
Jah, las me...! - Dick tahtis karjuda, kuid ta katkestati.
Ma ütlesin: viige läbi!
Dick oli sunnitud vaikima, kuid siiski norskas ta ikkagi vihaselt. Yoko ulatas Sashale käe ja Rachel vaid naeratas.
Ja sina? - Sasha muutus murelikuks.
Ja ma jään koju. Hoidke salli...
Hoia see alles.
Myron hoidis end tagasi, et mitte nutta. See muutus kohutavalt kurvaks. Miks ta ei taha teda ära saata, vaid usaldab selle neile, keda Sasha esimest korda näeb?
Minu lapsed ei tee sulle midagi. Näeme. - See oli viimane asi, mida Sasha kuulis, enne kui Rakuri järsku kadus.
Läks. "Kohtume," ütles Yoko naeratades.
Myronil ei jäänud muud üle, kui neile järgneda. Tee, mida mööda teda juhatati, osutus täiesti erinevaks sellest, mida nad Rakuriga mööda kaljudele jõudsid. Sasha tungles kolmiku taga, vaadates nende laia selga. Miks ta nimetas neid oma lasteks? Täpselt seda küsis neilt Myron.
Ta lõi meid. Ta lõi siin kõik,” rääkis Rachel.
Sest ta on Diiva? - küsis Sasha.
Sest ta on jumalanna.
"Nii et sa oled ju jumalanna, ma ei eksinud," arvas Sasha.
Ta ei imestanud enam, et Rachel, Yoko ja Dick kadusid ning jäise tühjuse asemele ilmusid hooned ja teed. Ka siin sajab lund. Torkiv sädelev lumi.
"Miks sa ei lubanud tagasi tulla, loll, kuigi ta ütles, et näeme," mõtles Myron nördinult.
Kui Sasha oli hetke mõttes seisnud, läks ta koju. Ilmselt ootasid nad teda seal. Lõppude lõpuks on jõulud, peate olema oma perega.
Magneti poolused (magnetpooluste vaheline tõmbamine ja tõrjumine)
Magnetpoolused (magnetpooluste vaheline tõmbe- ja detraktsioon)
Nagu magneti poolused tõrjuvad, tõmbuvad vastaspoolused. Saate seda hõlpsalt kontrollida, kui võtate kaks magnetit ja proovite neid erinevate külgedega kokku viia. Esmapilgul on samanimeliste magnetpooluste tõrjumisomaduse tõttu võimalik teha magnetlevitatsiooni katse: kui üks magnet ripub õhus teise magneti kohal (tulenevalt asjaolust, et magnetite vahel tekib tõrjumine). kompenseerib ülemise magneti külgetõmbejõudu Maa poolt).
Magnetlevitatsioon on tuntud eksperiment. Paljud on näinud (vähemalt fotol), kuidas ülijuhi tükk magneti kohal hõljub. Või tilk vett ja isegi konn, kes hõljus võimsa magneti pooluste vahel.
Ülijuht on diamagnetiline materjal (nagu vesi või konn). Kahe püsimagnetiga (st ferromagnetiga) selline trikk paraku ei tööta. Magnetid kas tõrjuvad ja lahkuvad interaktsioonisfäärist või pöörduvad vastaspoolustega ja tõmbavad üksteist ligi. Stabiilne tasakaal on siin võimatu. Lubage mul tsiteerida raamatut Nurbey Vladimirovich Gulia - Hämmastav füüsika: millest õpikud vaikisid; peatükk Kas Mohammedi kirst lendab? :
"...aastal 1842 avaldas professor S. Earnshaw artikli ajakirjas Proceedings of the Cambridge University, kus ta tõestas, et püsimagnetite väljas paiknev ferromagnetiline keha ei saa olla stabiilses tasakaaluseisundis. See tähendab, et Earnshaw tegi seda matemaatika abil seda, mida Hilbert sõnadega väljendas - ta keelas magnetite ja nende poolt ligitõmbavate metallide vaba hõljumise ning ühegi magnetite ja rauatükkide kombinatsiooniga ei ole võimalik üht ega teist nii riputada, et need ärge puudutage teisi kehasid."
Teisisõnu, et jälgida magnetilist levitatsiooni, mis hõlmab ainult ferromagneteid, vajab üks neist kontakti teiste kehadega. Näiteks saab ühe ferromagnetitest siduda niidiga. Muidugi pole see tõeline levitatsioon, kuigi see võib muljetavaldav välja näha.
Sattusin kahe magnetiga, mis olid kujundatud nagu seibid, mille keskel olid augud. Aukude läbimõõt oli selline, et magnetid mahtusid vabalt klaaspulgale. Asetage pulk vertikaalselt. Teibiga keerasin pulga põhja ümber, et põhjamagnet läbi ei kukuks ega alla lendaks. Panin magnetid pulga külge. Kui magnetid puutusid kokku samade poolustega, lükati ülemine magnet üles ja “riputati” pulga külge. Muidugi polnud see täieõiguslik levitatsioon, sest... Kui pulka poleks olnud, oleksid magnetid pööranud vastaspoolused üksteise poole ja kokku kleepunud. Selle demonstreerimiseks peate eemaldama pealmise magneti, keerama selle ümber ja panema tagasi võlukepi külge. Magnetid tõmbavad ligi.
On kahte erinevat tüüpi magneteid. Mõned neist on nn püsimagnetid, mis on valmistatud kõvadest magnetilistest materjalidest. Nende magnetilised omadused ei ole seotud väliste allikate ega voolude kasutamisega. Teist tüüpi kuuluvad nn elektromagnetid, mille südamik on valmistatud "pehmest magnetilisest" rauast. Nende tekitatud magnetväljad tulenevad peamiselt sellest, et elektrivool läbib südamikku ümbritsevat mähisjuhet.
Magnetpoolused ja magnetväli.
Varrasmagneti magnetilised omadused on kõige paremini märgatavad selle otste lähedal. Kui selline magnet riputatakse keskosa külge nii, et see saaks horisontaaltasapinnas vabalt pöörata, siis võtab see asendi, mis vastab ligikaudu põhja-lõuna suunale. Varda põhja suunatud otsa nimetatakse põhjapooluseks ja vastasotsa lõunapooluseks. Kahe magneti vastaspoolused tõmbavad üksteist ja nagu poolused tõrjuvad üksteist.
Kui magnetiseerimata rauast valmistatud varras tuuakse ühe magneti pooluse lähedale, magnetiseerub see ajutiselt. Sel juhul on magneti poolusele lähim magnetiseeritud varda poolus nime poolest vastupidine ja kaugemal on sama nimi. Magneti pooluse ja selle poolt varras tekitatud vastaspooluse vaheline tõmbejõud selgitab magneti toimet. Mõned materjalid (nt teras) muutuvad pärast püsimagneti või elektromagneti läheduses viibimist nõrkadeks püsimagnetiteks. Terasvarda saab magnetiseerida, juhtides lihtsalt varda püsimagneti otsa mööda selle otsa.
Seega tõmbab magnet ligi teisi magneteid ja magnetmaterjalidest valmistatud esemeid, ilma nendega kokku puutumata. Seda tegevust eemalt seletatakse magnetvälja olemasoluga magnetit ümbritsevas ruumis. Mingi ettekujutuse selle magnetvälja intensiivsusest ja suunast saab, kui valada magnetile asetatud papi- või klaasilehele rauaviilud. Saepuru joondub kettidena põllu suunas ja saepurujoonte tihedus vastab selle välja intensiivsusele. (Need on kõige paksemad magneti otstes, kus magnetvälja intensiivsus on suurim.)
M. Faraday (1791–1867) tutvustas magnetite suletud induktsiooniliinide kontseptsiooni. Induktsiooniliinid ulatuvad ümbritsevasse ruumi magnetist selle põhjapoolusel, sisenevad magneti lõunapoolusel ja liiguvad magnetmaterjali sees lõunapoolusest tagasi põhja poole, moodustades suletud ahela. Magnetist väljuvate induktsioonijoonte koguarvu nimetatakse magnetvooks. Magnetvoo tihedus ehk magnetinduktsioon ( IN), võrdub induktsioonijoonte arvuga, mis kulgevad piki normaalset läbi ühiku suurusega elementaarala.
Magnetinduktsioon määrab jõu, millega magnetväli mõjutab selles asuvat voolu juhtivat juhti. Kui juht, mida vool läbib I, asub induktsioonijoontega risti, siis Ampere'i seaduse järgi jõud F, mis toimib juhile, on risti nii välja kui ka juhiga ning on võrdeline magnetinduktsiooni, voolutugevuse ja juhi pikkusega. Seega magnetinduktsiooni jaoks B võid kirjutada väljendi
Kus F- jõud njuutonites, I- voolutugevus amprites, l- pikkus meetrites. Magnetinduktsiooni mõõtühik on tesla (T).
Galvanomeeter.
Galvanomeeter on tundlik instrument nõrkade voolude mõõtmiseks. Galvanomeeter kasutab pöördemomenti, mis tekib hobuserauakujulise püsimagneti ja väikese voolu kandva mähise (nõrk elektromagneti) koosmõjul, mis on riputatud magneti pooluste vahelises pilus. Pöördemoment ja seega ka pooli läbipaine on võrdeline õhupilu voolu ja kogu magnetilise induktsiooniga, nii et seadme skaala on mähise väikeste läbipainete korral peaaegu lineaarne.
Magnetiseeriv jõud ja magnetvälja tugevus.
Järgmiseks peaksime tutvustama teist suurust, mis iseloomustab elektrivoolu magnetilist mõju. Oletame, et vool läbib pika mähise juhtme, mille sees on magnetiseeritav materjal. Magnetiseeriv jõud on poolis oleva elektrivoolu ja selle pöörete arvu korrutis (seda jõudu mõõdetakse amprites, kuna keerdude arv on mõõtmeteta suurus). Magnetvälja tugevus N võrdne magnetiseerimisjõuga pooli pikkuseühiku kohta. Seega väärtus N mõõdetuna amprites meetri kohta; see määrab mähises oleva materjali poolt omandatud magnetiseerituse.
Vaakumi magnetinduktsioonis B võrdeline magnetvälja tugevusega N:
Kus m 0 – nn magnetkonstant, mille universaalne väärtus on 4 lk H 10-7 H/m. Paljudes materjalides väärtus B ligikaudu proportsionaalne N. Kuid ferromagnetilistes materjalides on suhe vahel B Ja N mõnevõrra keerulisem (nagu allpool arutatakse).
Joonisel fig. 1 on kujutatud lihtsat elektromagnetit, mis on mõeldud koormate haardumiseks. Energiaallikaks on alalisvoolu aku. Joonisel on näha ka elektromagneti jõujooned, mida saab tuvastada tavalise rauaviilu meetodiga.
Pidevas režiimis töötavad suured raudsüdamikuga elektromagnetid, millel on väga suur arv ampripöördeid, omavad suurt magnetiseerivat jõudu. Need tekitavad pooluste vahes kuni 6 Tesla suuruse magnetilise induktsiooni; seda induktsiooni piiravad ainult mehaaniline pinge, poolide kuumenemine ja südamiku magnetiline küllastumine. P.L Kapitsa (1894–1984) kavandas Cambridge'is ja NSVL Teaduste Akadeemia Füüsikaliste Probleemide Instituudis mitmeid hiiglaslikke vesijahutusega elektromagneteid (ilma südamikuta), samuti installatsioone impulssmagnetväljade loomiseks. F. Bitter (1902–1967) Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis. Selliste magnetitega oli võimalik saavutada kuni 50 Teslat induktsiooni. Losalamose riiklikus laboris töötati välja suhteliselt väike elektromagnet, mis tekitab kuni 6,2 Tesla väljad, tarbib 15 kW elektrienergiat ja mida jahutab vedel vesinik. Sarnased väljad saadakse krüogeensetel temperatuuridel.
Magnetiline läbilaskvus ja selle roll magnetismis.
Magnetiline läbilaskvus m on materjali magnetilisi omadusi iseloomustav suurus. Ferromagnetiliste metallide Fe, Ni, Co ja nende sulamite maksimaalne läbilaskvus on väga kõrge - 5000 (Fe puhul) kuni 800 000 (supermalloy). Sellistes materjalides suhteliselt madala väljatugevusega H tekivad suured induktsioonid B, kuid nende suuruste vaheline seos on üldiselt mittelineaarne küllastumise ja hüstereesi nähtuste tõttu, mida käsitletakse allpool. Ferromagnetilisi materjale tõmbavad tugevalt magnetid. Need kaotavad oma magnetilised omadused Curie-punktist kõrgemal temperatuuril (770°C Fe, 358°C Ni, 1120°C Co) ja käituvad nagu paramagnetid, mille puhul induktsioon B kuni väga kõrgete pingeväärtusteni H on sellega võrdeline – täpselt sama, mis on vaakumis. Paljud elemendid ja ühendid on igal temperatuuril paramagnetilised. Paramagnetilisi aineid iseloomustab asjaolu, et need magnetiseeruvad välises magnetväljas; kui see väli välja lülitada, lähevad paramagnetilised ained tagasi magnetiseerimata olekusse. Magnetiseerimine ferromagnetites säilib ka pärast välisvälja väljalülitamist.
Joonisel fig. Joonis 2 näitab tüüpilist hüstereesisilmust magnetiliselt kõva (suurte kadudega) ferromagnetilise materjali jaoks. See iseloomustab magnetiliselt järjestatud materjali magnetiseerumise mitmetähenduslikku sõltuvust magnetiseeriva välja tugevusest. Magnetvälja tugevuse suurenemisega algpunktist (null) 1 ) magnetiseerumine toimub piki katkendjoont 1 –2 ja väärtus m muutub oluliselt, kui proovi magnetiseerimine suureneb. Punktis 2 saavutatakse küllastus, s.t. pinge edasisel suurenemisel magnetiseeritus enam ei suurene. Kui nüüd väärtust järk-järgult vähendada H nullini, siis kõver B(H) ei liigu enam sama rada, vaid läbib punkti 3 , paljastades justkui "mälu" materjalist "mineviku ajaloo kohta", millest ka nimi "hüsterees". On ilmne, et sel juhul säilib mõningane jääkmagnetiseerimine (segment 1 –3 ). Pärast magnetiseeriva välja suuna muutmist vastassuunas kõver IN (N) läbib punkti 4 ja segment ( 1 )–(4 ) vastab demagnetiseerumist takistavale sunnijõule. Väärtuste edasine tõus (- H) toob hüstereesikõvera kolmandasse kvadrandisse – sektsiooni 4 –5 . Järgnev väärtuse langus (- H) nullini ja seejärel positiivseid väärtusi suurendades H viib punktide kaudu hüstereesiahela sulgemiseni 6 , 7 Ja 2 .
Kõvadele magnetilistele materjalidele on iseloomulik lai hüstereesisilmus, mis katab diagrammil märkimisväärse ala ja vastab seetõttu jääkmagnetiseerimise (magnetinduktsiooni) ja sunnijõu suurtele väärtustele. Kitsas hüstereesisilmus (joonis 3) on iseloomulik pehmetele magnetmaterjalidele, nagu pehme teras ja kõrge magnetilise läbilaskvusega spetsiaalsed sulamid. Sellised sulamid loodi eesmärgiga vähendada hüstereesist põhjustatud energiakadusid. Enamikul neist erisulamitest, nagu ferriitidest, on kõrge elektritakistus, mis vähendab mitte ainult magnetkadusid, vaid ka pöörisvooludest põhjustatud elektrikadusid.
Kõrge läbilaskvusega magnetmaterjale toodetakse lõõmutamise teel, mida hoitakse temperatuuril umbes 1000 ° C, millele järgneb karastamine (järkjärguline jahutamine) toatemperatuurini. Sellisel juhul on väga oluline eelnev mehaaniline ja termiline töötlemine, samuti lisandite puudumine proovis. Trafosüdamike jaoks 20. sajandi alguses. töötati välja räniterased, väärtus m mis suurenes ränisisalduse suurenedes. Aastatel 1915–1920 ilmusid permalloid (Ni ja Fe sulamid), millel oli iseloomulik kitsas ja peaaegu ristkülikukujuline hüstereesisilmus. Eriti kõrged magnetilise läbilaskvuse väärtused m väikeste väärtustega H sulamid erinevad hüpernilise (50% Ni, 50% Fe) ja mu-metalli (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), samas kui perminvari poolest (45% Ni, 30% Fe, 25% Co) väärtus m praktiliselt konstantne mitmesuguste väljatugevuse muutuste korral. Kaasaegsetest magnetmaterjalidest tuleks mainida supermalloy’d, mis on kõrgeima magnetilise läbilaskvusega sulam (sisaldab 79% Ni, 15% Fe ja 5% Mo).
Magnetismi teooriad.
Esimest korda arvas, et magnetilised nähtused taandatakse lõpuks elektrilisteks nähtusteks, Ampere'ist 1825. aastal, kui ta väljendas ideed suletud sisemistest mikrovooludest, mis ringlevad magneti igas aatomis. Kuid ilma igasuguse eksperimentaalse kinnituseta selliste voolude olemasolu kohta aines (elektroni avastas J. Thomson alles 1897. aastal ning aatomi ehituse kirjelduse andsid Rutherford ja Bohr 1913. aastal) see teooria “kuhtus. .” 1852. aastal tegi W. Weber ettepaneku, et magnetilise aine iga aatom on pisike magnet ehk magnetdipool, nii et aine täielik magnetiseerimine saavutatakse siis, kui kõik üksikud aatomimagnetid on joondatud kindlas järjekorras (joonis 4. b). Weber uskus, et molekulaarne või aatomi "hõõrdumine" aitab neil elementaarmagnetitel oma korda säilitada hoolimata termiliste vibratsioonide häirivast mõjust. Tema teooria suutis selgitada kehade magnetiseerumist kokkupuutel magnetiga, samuti nende demagnetiseerumist kokkupõrkel või kuumutamisel; lõpuks selgitati ka magnetite “paljunemist” magnetiseeritud nõela või magnetpulga tükkideks lõikamisel. Ja ometi ei selgitanud see teooria ei elementaarmagnetite päritolu ega küllastumise ja hüstereesi nähtusi. Weberi teooriat täiustas 1890. aastal J. Ewing, kes asendas oma aatomihõõrdumise hüpoteesi ideega aatomitevahelistest piiravatest jõududest, mis aitavad säilitada püsimagneti moodustavate elementaardipoolide järjestust.
Kunagi Ampere’i välja pakutud lähenemine probleemile sai teise elu 1905. aastal, kui P. Langevin selgitas paramagnetiliste materjalide käitumist, omistades igale aatomile sisemise kompenseerimata elektronvoolu. Langevini sõnul moodustavad just need voolud pisikesi magneteid, mis on välisvälja puudumisel juhuslikult orienteeritud, kuid selle rakendamisel omandavad korrapärase orientatsiooni. Sel juhul vastab täieliku järjestuse lähenemine magnetiseerimise küllastumisele. Lisaks tutvustas Langevin magnetmomendi mõistet, mis üksiku aatomimagneti puhul võrdub pooluse “magnetlaengu” ja pooluste vahelise kauguse korrutisega. Seega on paramagnetiliste materjalide nõrk magnetism tingitud kompenseerimata elektronvoolude tekitatud summaarsest magnetmomendist.
1907. aastal võttis P. Weiss kasutusele mõiste "domeen", millest sai oluline panus kaasaegsesse magnetismi teooriasse. Weiss kujutas domeene ette väikeste aatomite "kolooniatena", mille sees kõigi aatomite magnetmomendid on mingil põhjusel sunnitud säilitama sama orientatsiooni, nii et iga domeen magnetiseeritakse küllastumiseni. Eraldi domeeni lineaarsed mõõtmed võivad olla suurusjärgus 0,01 mm ja vastavalt maht suurusjärgus 10–6 mm 3 . Domeenid on eraldatud nn Blochi seintega, mille paksus ei ületa 1000 aatomi suurust. "Sein" ja kaks vastassuunas orienteeritud domeeni on skemaatiliselt näidatud joonisel fig. 5. Sellised seinad kujutavad endast "üleminekukihte", milles domeeni magnetiseerimise suund muutub.
Üldjuhul saab algmagnetiseerimiskõveral eristada kolme lõiku (joonis 6). Esialgses lõigus liigub sein välise välja mõjul läbi aine paksuse, kuni kohtab kristallvõres defekti, mis selle peatab. Väljatugevust suurendades saate sundida seina edasi liikuma, läbi katkendjoonte vahele jääva keskmise osa. Kui pärast seda vähendatakse väljatugevust uuesti nullini, siis seinad ei naase enam oma algasendisse, mistõttu proov jääb osaliselt magnetiseeritud. See seletab magneti hüstereesi. Kõvera viimases osas lõpeb protsess proovi magnetiseerimise küllastumisega, mis on tingitud magnetiseerimise järjestamisest viimaste korrastamata domeenide sees. See protsess on peaaegu täielikult pöörduv. Magnetilist kõvadust näitavad need materjalid, mille aatomvõres on palju defekte, mis takistavad domeenidevaheliste seinte liikumist. Seda on võimalik saavutada mehaanilise ja termilise töötlemisega, näiteks pulbrilise materjali kokkupressimise ja sellele järgneva paagutamisega. Alnico sulamites ja nende analoogides saavutatakse sama tulemus metallide sulatamisel keeruliseks struktuuriks.
Lisaks paramagnetilistele ja ferromagnetilistele materjalidele on materjale, millel on nn antiferromagnetilised ja ferrimagnetilised omadused. Seda tüüpi magnetismi erinevust selgitatakse joonisel fig. 7. Domeenide kontseptsioonist lähtudes võib paramagnetismi käsitleda kui nähtust, mis on põhjustatud väikeste magnetdipoolide rühmade olemasolust materjalis, mille puhul üksikud dipoolid interakteeruvad üksteisega väga nõrgalt (või ei interakteeru üldse) ja seetõttu , välise välja puudumisel võtke ainult juhuslikud orientatsioonid (joonis 7, A). Ferromagnetilistes materjalides on igas domeenis tugev vastastikmõju üksikute dipoolide vahel, mis viib nende järjestatud paralleelse joondamiseni (joonis 7, b). Seevastu antiferromagnetilistes materjalides viib üksikute dipoolide vaheline interaktsioon nende antiparalleelselt järjestatud joonduseni, nii et iga domeeni kogumagnetmoment on null (joonis 7, V). Lõpuks on ferrimagnetilistes materjalides (näiteks ferriitides) nii paralleelne kui ka antiparalleelne järjestus (joonis 7, G), mille tulemuseks on nõrk magnetism.
Domeenide olemasolu kohta on kaks veenvat eksperimentaalset kinnitust. Esimene neist on nn Barkhauseni efekt, teine puuderfiguuride meetod. 1919. aastal tegi G. Barkhausen kindlaks, et kui ferromagnetilise materjali proovile rakendatakse välist välja, muutub selle magnetiseerumine väikestes diskreetsetes osades. Domeeniteooria seisukohast pole see midagi muud kui domeenidevahelise seina järsk edasiliikumine, mis puutub oma teel kokku üksikute defektidega, mis seda edasi lükkavad. See efekt tuvastatakse tavaliselt mähise abil, millesse asetatakse ferromagnetiline varras või traat. Kui tuua vaheldumisi tugevat magnetit proovi poole ja sellest eemale, siis proov magnetiseeritakse ja uuesti magnetiseeritakse. Proovi magnetiseerimise järsud muutused muudavad pooli läbivat magnetvoogu ja selles ergastub induktsioonvool. Mähises tekkivat pinget võimendatakse ja see suunatakse paari akustiliste kõrvaklappide sisendisse. Kõrvaklappide kaudu kuuldavad klõpsud näitavad magnetiseerimise järsku muutust.
Pulberfiguuri meetodil magneti domeenistruktuuri tuvastamiseks kantakse magnetiseeritud materjali hästi poleeritud pinnale tilk ferromagnetilise pulbri (tavaliselt Fe 3 O 4) kolloidset suspensiooni. Pulbriosakesed settivad peamiselt magnetvälja maksimaalse ebahomogeensuse kohtadesse - domeenide piiridele. Seda struktuuri saab uurida mikroskoobi all. Samuti on välja pakutud meetod, mis põhineb polariseeritud valguse läbimisel läbipaistvast ferromagnetilisest materjalist.
Weissi algne magnetismiteooria oma põhijoontes on säilitanud oma tähtsuse tänapäevani, kuid on saanud ajakohastatud tõlgenduse, mis põhineb ideel elektronide kompenseerimata spinnist kui aatomimagnetismi määravast tegurist. Hüpoteesi elektroni enda impulsi olemasolu kohta esitasid 1926. aastal S. Goudsmit ja J. Uhlenbeck ning praegu peetakse „elementaarmagnetiteks“ just elektrone kui spinni kandjaid.
Selle mõiste selgitamiseks vaatleme (joonis 8) vaba rauaaatomit, tüüpilist ferromagnetilist materjali. Selle kaks kesta ( K Ja L), on tuumale kõige lähemal asuvad elektronid täidetud, kusjuures esimene neist sisaldab kahte ja teine kaheksa elektroni. IN K-kest, ühe elektroni spinn on positiivne ja teise negatiivne. IN L-shell (täpsemalt selle kahes alamkestas) on kaheksast elektronist neli positiivsed ja ülejäänud neli negatiivsed. Mõlemal juhul on elektronide spinnid ühes kestas täielikult kompenseeritud, nii et kogu magnetmoment on null. IN M-shell, on olukord erinev, kuna kuuest kolmandas alamkihis asuvast elektronist on viiel elektronil spinnid ühes suunas ja ainult kuuendal teises suunas. Selle tulemusena jääb alles neli kompenseerimata spinni, mis määrab raua aatomi magnetilised omadused. (Väliselt N-kestal on ainult kaks valentselektroni, mis ei aita kaasa raua aatomi magnetismile.) Sarnaselt seletatakse ka teiste ferromagnetite, nagu nikli ja koobalti, magnetismi. Kuna rauaproovi naaberaatomid interakteeruvad üksteisega tugevalt ja nende elektronid on osaliselt kollektiviseerunud, tuleks seda selgitust vaadelda vaid visuaalse, kuid väga lihtsustatud diagrammina tegelikust olukorrast.
Aatomimagnetismi teooriat, mis põhineb elektronide spinni arvestamisel, toetavad kaks huvitavat güromagnetilist katset, millest ühe viisid läbi A. Einstein ja W. de Haas ning teise S. Barnett. Nendest katsetest esimeses riputati ferromagnetilise materjali silinder, nagu on näidatud joonisel fig. 9. Kui vool juhitakse läbi mähisjuhtme, pöörleb silinder ümber oma telje. Kui voolu suund (ja seega ka magnetväli) muutub, pöördub see vastupidises suunas. Mõlemal juhul on silindri pöörlemine tingitud elektronide spinnide järjestusest. Barnetti katses, vastupidi, järsult pöörlemisasendisse viidud rippsilinder magnetiseerub magnetvälja puudumisel. Seda efekti seletatakse sellega, et magneti pöörlemisel tekib güroskoopiline moment, mis kipub pöörlema pöörlevaid momente oma pöörlemistelje suunas.
Täielikumaks selgituseks naabruses asuvaid aatomimagneteid järjestavate ja termilise liikumise häirivat mõju neutraliseerivate lühimaajõudude olemuse ja päritolu kohta tuleks pöörduda kvantmehaanika poole. Nende jõudude olemuse kvantmehaanilise seletuse pakkus välja 1928. aastal W. Heisenberg, kes oletas naaberaatomite vahelise vahetusinteraktsiooni olemasolu. Hiljem näitasid G. Bethe ja J. Slater, et vahetusjõud suurenevad oluliselt aatomitevahelise kauguse vähenemisega, kuid teatud minimaalse aatomitevahelise kauguse saavutamisel langevad need nullini.
AINE MAGNETILISED OMADUSED
Ühe esimesi ulatuslikke ja süstemaatilisi aine magnetiliste omaduste uuringuid viis läbi P. Curie. Ta tegi kindlaks, et magnetiliste omaduste järgi võib kõik ained jagada kolme klassi. Esimesse kategooriasse kuuluvad ained, millel on väljendunud magnetilised omadused, mis on sarnased raua omadustega. Selliseid aineid nimetatakse ferromagnetilisteks; nende magnetväli on märgatav suurte vahemaade tagant ( cm. kõrgemale). Teise klassi kuuluvad ained, mida nimetatakse paramagnetilisteks; Nende magnetilised omadused on üldiselt sarnased ferromagnetiliste materjalide omadega, kuid palju nõrgemad. Näiteks võimsa elektromagneti pooluste tõmbejõud võib raudhaamri käest rebida ning paramagnetilise aine tõmbumise tuvastamiseks samale magnetile on tavaliselt vaja väga tundlikke analüütilisi kaalusid. Viimasesse, kolmandasse klassi kuuluvad nn diamagnetilised ained. Neid tõrjub elektromagnet, st. diamagnetilistele materjalidele mõjuv jõud on suunatud vastupidiselt ferro- ja paramagnetilistele materjalidele mõjuvale jõule.
Magnetiliste omaduste mõõtmine.
Magnetiliste omaduste uurimisel on kõige olulisemad kahte tüüpi mõõtmised. Esimene neist on magneti lähedal proovile mõjuva jõu mõõtmine; Nii määratakse proovi magnetiseeritus. Teine hõlmab aine magnetiseerimisega seotud "resonantssageduste" mõõtmist. Aatomid on pisikesed "güroskoobid" ja magnetväljas pretsesseerivad (nagu tavaline tipp gravitatsiooni poolt tekitatava pöördemomendi mõjul) sagedusel, mida saab mõõta. Lisaks mõjub magnetinduktsioonijoonte suhtes täisnurga all liikuvatele vabade laetud osakestele jõud, täpselt nagu elektronivool juhis. See paneb osakese liikuma ringikujulisel orbiidil, mille raadius on antud
R = mv/eB,
Kus m- osakeste mass, v- selle kiirus, e on selle laeng ja B- magnetvälja induktsioon. Sellise ringikujulise liikumise sagedus on
Kus f mõõdetuna hertsides, e- ripatsites, m- kilogrammides, B- Teslas. See sagedus iseloomustab laetud osakeste liikumist magnetväljas paiknevas aines. Mõlemat tüüpi liikumist (presssioon ja liikumine mööda ringorbiite) saab ergutada vahelduvate väljadega, mille resonantssagedused on võrdsed antud materjalile iseloomulike "looduslike" sagedustega. Esimesel juhul nimetatakse resonantsi magnetiliseks ja teisel juhul tsüklotroniks (selle sarnasuse tõttu subatomaarse osakese tsüklilise liikumisega tsüklotronis).
Aatomite magnetilistest omadustest rääkides tuleb erilist tähelepanu pöörata nende nurkimpulsile. Magnetväli mõjub pöörlevale aatomi dipoolile, kaldudes seda pöörlema ja asetama väljaga paralleelselt. Selle asemel hakkab aatom pretsesseerima ümber välja suuna (joonis 10) sagedusega, mis sõltub dipoolmomendist ja rakendatava välja tugevusest.
Aatomipretsessioon ei ole otseselt jälgitav, kuna kõik proovi aatomid pretseseerivad erinevas faasis. Kui rakendada väikest vahelduvat välja, mis on suunatud konstantse järjestusväljaga risti, siis tekib pretsesseerivate aatomite vahel teatud faasisuhe ja nende kogumagnetmoment hakkab pretsesseerima sagedusega, mis on võrdne üksikute magnetmomentide pretsessioonisagedusega. Presssiooni nurkkiirus on oluline. Reeglina on see väärtus suurusjärgus 10 10 Hz/T elektronidega seotud magnetiseerimisel ja suurusjärgus 10 7 Hz/T aatomituumade positiivsete laengutega seotud magnetiseerimisel.
Tuumamagnetresonantsi (NMR) vaatlemise seadistuse skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 11. Uuritav aine juhitakse pooluste vahele ühtlasesse konstantsesse välja. Kui raadiosagedusväli seejärel ergastatakse katseklaasi ümbritseva väikese mähise abil, saab resonantsi saavutada kindlal sagedusel, mis on võrdne kõigi proovis olevate tuuma "güroskoopide" pretsessioonisagedusega. Mõõtmised on sarnased raadiovastuvõtja häälestamisega konkreetse jaama sagedusele.
Magnetresonantsmeetodid võimaldavad uurida mitte ainult konkreetsete aatomite ja tuumade magnetilisi omadusi, vaid ka nende keskkonna omadusi. Fakt on see, et tahkete ainete ja molekulide magnetväljad on ebahomogeensed, kuna neid moonutavad aatomilaengud, ja eksperimentaalse resonantskõvera üksikasjad määrab lokaalne väli piirkonnas, kus asub pretsesseeriv tuum. See võimaldab resonantsmeetodite abil uurida konkreetse proovi struktuuri iseärasusi.
Magnetiliste omaduste arvutamine.
Maa välja magnetiline induktsioon on 0,5 x 10 –4 Teslat, tugeva elektromagneti pooluste vaheline väli aga umbes 2 Teslat või rohkem.
Mis tahes voolude konfiguratsiooniga tekitatud magnetvälja saab arvutada Biot-Savart-Laplace'i valemi abil vooluelemendi tekitatud välja magnetilise induktsiooni jaoks. Erineva kujuga vooluahelate ja silindriliste poolide tekitatud välja arvutamine on paljudel juhtudel väga keeruline. Allpool on valemid mitmete lihtsate juhtumite jaoks. Välja magnetiline induktsioon (teslades), mille tekitab voolu juhtiv pikk sirge juhe I
Magnetiseeritud raudvarda väli sarnaneb pika solenoidi välisväljaga, kusjuures ampripöörete arv pikkuseühiku kohta vastab magnetiseeritud varda pinnal olevate aatomite voolule, kuna varda sees olevad voolud tühistavad. üksteist (joonis 12). Ampere nime järgi nimetatakse sellist pinnavoolu Ampereks. Magnetvälja tugevus H a, mis tekib amprivooluga, võrdub magnetmomendiga varda ruumalaühiku kohta M.
Kui solenoidi sisestada raudvarras, siis lisaks sellele, et solenoidi vool tekitab magnetvälja H, tekitab aatomidipoolide järjestamine magnetiseeritud varda materjalis magnetiseerumise M. Sel juhul määratakse kogu magnetvoog reaal- ja amprivoolude summaga, nii et B = m 0(H + H a), või B = m 0(H+M). Suhtumine M/H helistas magnetiline vastuvõtlikkus ja seda tähistatakse kreeka tähega c; c– mõõtmeteta suurus, mis iseloomustab materjali võimet magnetväljas magnetiseerida.
Suurusjärk B/H, mis iseloomustab materjali magnetilisi omadusi, nimetatakse magnetiliseks läbilaskvuseks ja tähistatakse tähisega m a ja m a = m 0m, Kus m a- absoluutne ja m- suhteline läbilaskvus,
Ferromagnetilistes ainetes kogus c võivad olla väga suured väärtused – kuni 10 4 е 10 6 . Suurusjärk c Paramagnetilistel materjalidel on veidi rohkem kui null ja diamagnetilistel materjalidel veidi vähem. Ainult vaakumis ja väga nõrkades suurusväljades c Ja m on konstantsed ja välisest väljast sõltumatud. Induktsioonisõltuvus B alates H on tavaliselt mittelineaarne ja selle graafikud, nn. erinevate materjalide magnetiseerimiskõverad ja isegi erinevatel temperatuuridel võivad oluliselt erineda (selliste kõverate näited on toodud joonistel 2 ja 3).
Aine magnetilised omadused on väga keerulised ja nende sügav mõistmine nõuab hoolikat analüüsi aatomite struktuuri, nende vastastikmõjude kohta molekulides, kokkupõrkeid gaasides ning vastastikust mõju tahketes ja vedelikes; Vedelike magnetilisi omadusi on siiani kõige vähem uuritud.
"Osakeste liikumine magnetväljas" - Lorentzi jõu ilming. Kordamine. Tähtedevaheline aine. Lorentzi jõu suunad. Massispektrograaf. Lorentzi jõu rakendamine. Tsüklotroon. Muuda seadeid. Osakeste liikumine magnetväljas. Katoodkiiretoru. Spektrograaf. Tähendus. Lorentzi jõud. Kontrollküsimused. Lorentzi jõu suuruse määramine.
"Magnetiväli ja selle graafiline esitus" - Biometroloogia. Magnetilised jooned. Polaartuled. Kontsentrilised ringid. Püsimagneti magnetväli. Magnetpoolused vastassuunas. Magnetväli. Sees ribamagnet. Maa magnetväli. Magnetväli ja selle graafiline esitus. Püsimagnetid. Ampere'i hüpotees. Magnetpoolused.
"Magnetvälja energia" - lõõgastusaeg. Mööduvad protsessid. Energiatihedus. Skalaarne suurus. Elektrodünaamika. Magnetvälja energiatihedus. Püsivad magnetväljad. Mähise energia. Lisavoolud induktiivsusega ahelas. Impulssmagnetväli. Eneseinduktsioon. Induktiivsuse arvutamine. Induktiivsuse definitsioon. Võnkuv ahel.
"Magnetvälja omadused" - magnetilise induktsiooni vektor on suunatud tasapinnaga risti. Magnetilised induktsiooniliinid. Valem kehtib laetud osakeste kiirustel. Elektrilaengule mõjuv jõud. Punkt, kus magnetväli tuvastatakse. Elektromagnetism. Ringvoolu magnetväli. Kolm võimalust magnetilise induktsiooni vektori seadistamiseks.
“Magnetiväli, magnetjooned” – voolu magnetvälja tuvastamise kogemus. Magnetil on erinevates piirkondades erinevad tõmbejõud. Solenoidi magnetjooned. Voolu kandva sirge juhi magnetjooned. Metallviilide paigutus sirge juhi ümber. Lõpeta lause. Liikuvad elektrilaengud.
“Magnetvälja määramine” – seadmed. Õhtune mõtisklus. Kasutades katsete käigus saadud andmeid, täidame tabeli. Eksperimentaalne ülesanne. Cyrano de Bergerac. J. Vern. Magnetväljade graafiline esitus. Magnetil on kaks poolust: põhja- ja lõunapoolus. Elektrivoolu toimed. Magnetvälja joonte suund.
Kokku on 20 ettekannet