Poboljšano: 10.03.16
O magnetima
Magnet - tijelo koje ima magnetizaciju.
Polje – to je prostor unutar kojeg jedan objekt (Izvor) utječe, ne nužno izravnim kontaktom, na drugi objekt (Primatelj). Ako je izvor utjecaja magnet, tada se polje smatra magnetskim.
Magnetsko polje - ovo je prostor okolo svatko od polova magneta i zbog toga nema ograničenja u svim smjerovima ! Središte svakog magnetskog polja je odgovarajući pol magneta.
Više od jednog izvora može biti prisutno u određenom ograničenom prostoru u isto vrijeme. Intenzitet ovih izvora neće nužno biti isti. Sukladno tome, također može postojati više od jednog centra.
Rezultirajuće polje u ovom slučaju neće biti uniformno. U svakoj točki primatelja takvog polja, intenzitet će odgovarati zbroju intenziteta magnetskih polja koje stvaraju svi centri.
U tom slučaju treba smatrati da su sjeverna magnetska polja i južna magnetska polja različitih predznaka. Na primjer, ako se u određenoj točki ukupnog polja intenzitet južnog magnetskog polja koji se tamo nalazi podudara s intenzitetom sjevernog magnetskog polja koji se nalazi ovdje, tada će ukupni intenzitet na razmatranoj točki prijemnika iz interakcije oba polja biti jednaka nuli.
Trajni magnet - proizvod koji može zadržati svoju magnetizaciju nakon isključivanja vanjskog magnetskog polja.
Elektromagnet - uređaj kod kojeg se magnetsko polje stvara u zavojnici samo kada kroz nju teče električna struja.
Opće svojstvo svakog magneta, bez obzira na vrstu magnetskog polja (sjeverno ili južno) jeprivlačnost prema materijalima koji sadrže željezo (Fe ) . Kod bizmuta obični magnet radi na odbojnost. Fizika ne može objasniti niti jedan učinak, iako se može predložiti neograničen broj hipoteza ! Neki tipovi nehrđajućeg čelika, koji također sadrže željezo, isključeni su iz ovog pravila ("privlačnost") - fizika također ne može objasniti ovu značajku, iako se također može predložiti neograničen broj hipoteza !
Magnetski pol - jedna od strana magneta. Ako se magnet objesi za središnji dio tako da polovi imaju okomitu orijentaciju i da se on (magnet) može slobodno okretati u vodoravnoj ravnini, tada će se jedna od stranica magneta okrenuti prema sjevernom polu Zemlje. Sukladno tome, suprotna strana će se okrenuti prema južnom polu. Strana magneta usmjerena prema sjevernom polu Zemlje naziva seJužni pol magnet, a suprotna strana -Sjeverni pol magnet.
Magnet privlači druge magnete i predmete napravljene od magnetskih materijala, a da nije ni u kontaktu s njima. Ovo djelovanje na daljinu objašnjava se postojanjemmagnetsko polje u prostoru oko oba magnetska pola magneta.
Suprotni polovi dvaju magneta obično privlače jedno drugo , a ista imena su obično obostranaodbojnost .
Zašto "obično"? Da, jer ponekad se događaju anomalne pojave kada se, na primjer, suprotni polovi niti privlače niti odbijaju ! Ovaj fenomen ima ime "magnetska jama " Fizika to ne može objasniti !
U svojim eksperimentima također sam se susreo sa situacijama gdje se isti polovi privlače (umjesto očekivanog međusobnog odbijanja), a različiti polovi odbijaju (umjesto očekivanog međusobnog privlačenja) ! Ovaj fenomen nema ni ime, a ni fizika ga još ne može objasniti. !
Ako se komad nemagnetiziranog željeza približi jednom od polova magneta, potonji će postati privremeno magnetiziran.
Ovaj materijal se smatra magnetskim.
U tom slučaju, rub komada koji je najbliži magnetu postat će magnetski pol, čiji je naziv suprotan nazivu bližeg pola magneta, a udaljeni kraj komada postat će pol istog nazivamo bliskim polom magneta.
U ovom slučaju, u zoni međusobnog djelovanja postoje dva suprotna pola dvaju magneta: izvornog magneta i konvencionalnog magneta (od željeza).
Gore je spomenuto da u prostoru između ovih magneta postoji algebarsko zbrajanje intenziteta međudjelovajućih polja. A budući da se ispostavilo da su polja različitih predznaka, između magneta se formira zona ukupnog magnetskog polja s nultim (ili gotovo nultim) intenzitetom. U nastavku ću takvu zonu nazvati "Zerozona ».
Budući da se "Priroda gnuša vakuuma", možemo pretpostaviti da ona (Priroda) nastoji ispuniti prazninu najbližim materijalom "pri ruci". U našem slučaju takav materijal su magnetska polja između kojih se formirala nulta zona (Zerozone). Da biste to učinili, potrebno je približiti oba izvora različitih predznaka (približiti središta magnetskih polja) sve dok nulta zona između polja potpuno ne nestane. ! Ako, naravno, ništa ne ometa kretanje centara (približavanje magneta) !
Evo objašnjenja međusobnog privlačenja suprotnih magnetskih polova i međusobnog privlačenja magneta s komadom željeza !
Po analogiji s privlačenjem, možemo razmotriti fenomen odbijanja.
U ovoj se opciji u zoni međusobnog utjecaja pojavljuju magnetska polja istog predznaka. Naravno, oni se također algebarski zbrajaju. Zbog toga se na točkama prijamnika između magneta pojavljuje zona s intenzitetom većim od intenziteta u susjednim područjima. U nastavku ću takvu zonu nazvati "Maxisona ».
Logično je pretpostaviti da priroda nastoji uravnotežiti ovu smetnju i pomaknuti središta polja koja međusobno djeluju jedno od drugoga kako bi izgladila intenzitet polja u Maxisonu.
S ovim objašnjenjem ispada da nijedan od polova magneta ne može odmaknuti komad željeza od sebe ! Zato što će se komad željeza, budući da je u magnetskom polju, uvijek pretvoriti u uvjetni privremeni magnet i stoga će se na njemu (na komadu željeza) uvijek formirati magnetski polovi. Štoviše, bliski pol novoformiranog privremenog magneta suprotan je polu magneta izvora. Posljedično, komad željeza koji se nalazi u magnetskom polju izvora izvora privući će magnet izvora (ALI ga neće privući ! )!
Uvjetni magnet, formiran od komada željeza postavljenog u magnetsko polje, ponaša se kao magnet samo u odnosu na Izvorni magnet. Ali, ako se pored ovog uvjetnog magneta (komada željeza) stavi još jedan komad željeza, tada će se ta dva komada željeza ponašati jedan prema drugom kao dva obična komada željeza ! Drugim riječima, prvi magnet-komad željeza, takoreći, zaboravlja da je magnet ! Važno je samo da je debljina prvog komada željeza dovoljno uočljiva (za moje kućne magnete - najmanje 2 mm), a poprečna dimenzija veća od veličine drugog komada željeza. !
Ali istoimeni pol nasilno umetnutog magneta (ovo više nije običan komad željeza) sigurno će taj isti pol odmaknuti od sebe ako nema prepreka !
U udžbenicima fizike, a ponekad i u uglednim djelima iz fizike, piše da se neka predodžba o intenzitetu magnetskog polja i promjeni tog intenziteta u prostoru može dobiti izlijevanjem željeznih strugotina na list podloge ( karton, plastika, šperploča, staklo ili bilo koji nemagnetski materijal) postavljen na magnet. Piljevina će se nizati u lancima u smjerovima različitog intenziteta polja, a gustoća linija strugotine će odgovarati samom intenzitetu tog polja.
Dakle, ovo je čistoprijevara !!! Čini se da nikome nije palo na pamet napraviti pravi eksperiment i uliti tu piljevinu !
Piljevina će se skupiti u dvije guste hrpe. Jedna hrpa će se formirati oko sjevernog pola magneta, a druga oko njegovog južnog pola !
Zanimljiva je činjenica da je točno na sredini između dvije gomile (u Zerozonu) općenito NE htjeti bez piljevine ! Ovaj eksperiment baca sumnju na postojanje notornog magnetikaelektrični vodovi , koji mora napustiti sjeverni pol magneta i ući u njegov južni pol !
M. Faraday je, najblaže rečeno, bio u krivu !
Ako ima puno piljevine, onda kako se udaljavate od pola magneta, hrpa će se smanjivati i stanjivati, što je pokazatelj slabljenja intenziteta magnetskog polja kako se točka primatelja udaljava u prostoru. od Izvorne točke na polu magneta. Uočeno smanjenje intenziteta magnetskog polja, naravno, ne ovisi o prisutnosti ili odsutnosti piljevine na eksperimentalnoj podlozi ! Redukcija – cilj !
Ali smanjenje gustoće premaza piljevine na podlozi može se objasniti prisustvom trenja piljevine o podlogu (na kartonu, na staklu itd.). Trenje sprječava oslabljenu privlačnost da pomakne piljevinu prema polu magneta. I što je dalje od pola, to je manja sila privlačenja i, prema tome, manje piljevine može pristupiti polu. Ali, ako protresete podlogu, tada će se SVA piljevina skupiti što je moguće bliže najbližem stupu ! Time će se izravnati vidljiva nejednolika gustoća obloge od piljevine !
U srednjoj zoni presjeka magneta algebarski se zbrajaju dva magnetska polja: sjeverno i južno. Ukupna gustoća polja između polova je rezultat algebarskog zbrajanja intenziteta suprotnih polja. U samom središnjem dijelu zbroj ovih intenziteta bit će točno nula (formira se Nulta zona). Iz tog razloga u ovom odjeljku uopće ne bi trebalo biti piljevine i zapravo Ne!
Kako se udaljavate od sredine magneta (od Zerozone) prema magnetskom polu (bilo kojem), intenzitet magnetskog polja će se povećavati, dosežući maksimum na samom polu. Gradijent promjene srednjeg intenziteta višestruko je veći od gradijenta promjene vanjskog intenziteta.
Ali, u svakom slučaju, piljevina se NIKADA neće poredati u barem privid nekih linija koje povezuju sjeverni pol magneta s njegovim južnim polom !
Fizika operira terminom “Magnetski tok ».
Dakle, NEMAmagnetski tok !
Nakon svega " teći " znači "jednosmjerno kretanje materijalnih čestica ili dijelova" ! Ako su te čestice magnetske, tada se tok smatra magnetskim.
Tu su, naravno, i figurativni izrazi kao što su “tok riječi”, “tok misli”, “tok nevolja” i slični izrazi. Ali oni nemaju nikakve veze s fizičkim fenomenima.
Ali u pravom magnetskom polju ništa se nigdje ne miče ! Postoji samo magnetsko polje, čiji intenzitet opada s udaljenošću od najbližeg pola magneta izvora.
Da strujanje postoji, tada bi iz mase magneta stalno istjecala masa čestica ! S vremenom bi se masa originalnog magneta osjetno smanjila ! Međutim, praksa to ne potvrđuje !
Budući da postojanje ozloglašenih magnetskih linija sile nije potvrđeno u praksi, sam pojam postaje nategnut i izmišljen.magnetski tok ».
Fizika, inače, daje takvo tumačenje magnetskog toka, što samo potvrđuje nemogućnost “magnetski tok" u prirodi:
« Magnetski tok"- fizikalna veličina jednaka gustoći toka linija sile koje prolaze kroz infinitezimalno područje dS ... (Nastavak tumačenja možete pogledati na internetu).
Već od početka definicije slijedi besmislica ! « Teći", ispada da je to uređeno kretanje “linija sile” koje ne postoje u Prirodi ! Što je samo po sebi već besmislica ! Iz linija je uopće nemoguće ( ! ) za formiranje “Toka”, budući da linija NIJE materijalni objekt (supstanca) ! A pogotovo NIJE moguće formirati tok od nepostojećih linija !
Ono što slijedi je jednako zanimljiva poruka. ! Ispada da ukupnost nepostojećih linija sile tvori određenu "gustoću". Prema principu: što je više linija koje ne postoje u prirodi sakupljeno u ograničenom dijelu, to nepostojeći snop nepostojećih linija postaje gušći !
konačno, " Teći" - ovo je, prema fizičarima, fizikalno veličina!
Što se zove - " STIGLI SMO» !!!
Pozivam Čitatelja da to sam shvati i shvati zašto, recimo, "san" ne može biti fizička veličina?
Čak i ako " Magnetski tok"postojalo, onda u svakom slučaju "Kretanje" (a "Tok" je "Kretanje") ne može postojati veličina! "“Vrijednost” može biti neki parametar kretanja, na primjer: “Brzina” kretanja, “Ubrzanje” kretanja, ali ne i samo “Kretanje”. !
Jer jednostavno izraz "Magnetski tok“Fizika to nije mogla probaviti, fizičari su morali nešto dopuniti ovaj pojam. Sada ga fizičari imaju - “Tok magnetske indukcije "(iako se, zbog nepismenosti, često nalazi jednostavno "Magnetski tok») !
Radish hren, naravno, nije slađi !
« Indukcija »nije materijalna tvar ! Stoga ne može formirati nit ! « Indukcija" samo je strani prijevod s ruskog izraza "vođenje», « Prijelaz iz privatnog u opće» !
Možete koristiti izraz "Magnetska indukcija ", kao utjecaj magnetskog polja, ali izraz "Tok magnetske indukcije» !
U fizici postoji izraz "Gustoća magnetskog toka » !
Ali, hvala Bogu, fizičarima je teško definirati ovaj pojam ! I zato ga oni (fizičari) ne daju !
I, ako se u fizici ukorijenio pojam koji ne znači ništa, kao npr.gustoća magnetskog toka", koji se iz nekog razloga brka s pojmom "magnetska indukcija", To:
Gustoća magnetskog toka (zaista NE postoje), logičnije je ne računati broj linija sile koje ne postoje u prirodi po jedinici presjeka okomito na bilo koju nepostojeću liniju sile, nego stav broj strugotine koji se nalazi u jediničnom presjeku magnetskog polja u odnosu na broj iste strugotine, uzet kao jedinica, u istom jediničnom presjeku, ali na samom polu, ako su presjeci koji se razmatraju okomiti navektor magnetskog polja .
Predlažem umjesto besmislenog pojma "Gustoća magnetskog toka"da upotrijebim logičniji izraz koji definira silu kojom izvor magnetskog polja može utjecati na prijemnik -"Intenzitet magnetskog polja » !
Ovo je nešto slično "Jakost elektromagnetskog polja».
Naravno, te količine piljevine nitko nikada neće izmjeriti. ! Da, ovo nikad nikome neće trebati !
U fizici pojam "Magnetska indukcija » !
To je vektorska veličina (tj. "Magnetska indukcija" je vektor) i pokazuje kojom silom i u kojem smjeru magnetsko polje djeluje na pokretni naboj !
Odmah dajem značajan amandman na tumačenje prihvaćeno u fizici !
Magnetsko polje NE važeći na naplatu! Bez obzira kreće li se ovaj naboj ili ne !
Magnetsko polje Izvora je u interakcijis magnetskim poljem , generirano kreće se naplatiti !
Ispostavilo se da "magnetska indukcija"nije ništa više od"sila", gurajući vodič sa strujom ! A "sila", guranje vodiča sa strujom, nije ništa drugo nego "Magnetska indukcija» !
A u fizici se predlaže sljedeća poruka: "Smjer od južnog pola uzima se kao pozitivan smjer vektora magnetske indukcije S na sjeverni pol N magnetska igla slobodno postavljena u magnetskom polju.”
Što ako u blizini nema igle kompasa? ! Dok?
Onda predlažem sljedeće !
Ako se vodič s strujom nalazi u sjevernoj zoni magnetskog polja, tada vektor dolazi iz najbliže dirigentu Izvorište je na sjevernom polu magneta i siječe vodič.
Ako je vodič s strujom u zoni južnog magnetskog polja, tada vektor dolazi od točke primatelja koja je najbliža magnetskom polu na vodiču do najbliže točke izvora na južnom polu magneta.
Drugim riječima, u svakom slučaju uzima se najkraća udaljenost od vodiča do najbližeg stupa. Nadalje, ovisno o ovoj udaljenosti, uzima se veličina sile izravnog utjecaja magnetskog polja na vodič (najbolje od svega - iz eksperimentalnog grafikona ovisnosti magnetske sile o udaljenosti).
Predlažem da se najkraća udaljenost opisuje kao "Vektor magnetskog polja ».
Dakle, ispada da se može izolirati neograničen skup magnetskih polja oko jednog magneta (i, sukladno tome, broj vektora magnetskog polja). ! Koliko god možete izgraditi normale na površine magnetskih polova.
Badnjak. Večer prije Božića. Nemiran, ali u isto vrijeme miroljubiv. Večer koja se obično provodi s obitelji. Večer u kojoj se očekuju čuda.
Sasha je stisnuo oči, trznuvši se od bodljikavih pahulja. U svjetlu uličnih svjetiljki snijeg je djelovao puno čarobnije srebrno nego u zrakama sunca. Kad barem ne bi bio takav u tvojim očima... Myron je više povukao šal i spustio šešir preko obrva. Prilično prohladno, dobro da nema vjetra.
Ove večeri je uobičajeno biti s obitelji - Sasha je to vrlo dobro znala. Ali – nažalost – danas definitivno ne. Sad kad se bijes ohladio i živci smirili, nastupio je nesporazum - kako se posvađati sa svima odjednom? Isprva, nakon svađe u Kaimanovima, Sasha je htio otići u svoju sobu, ali je na vratima naletio na Theu. Uzbuđen, napravio je neku vrstu bodlje i time razljutio svoju djevojku. A onda je pod vruću ruku pao i Dan. Pa što sad? Sasha hoda sam gotovo pustim ulicama, proklinjući sebe što je poludio i otišao. Pa čak i na večer uoči Božića. Nije dobro ispalo.
"Vratit ću se kasnije, kad svi budu spavali", odlučio je Myron u sebi i, očistivši snijeg s klupe, sjeo na njezin rub.
I nastavio je padati snijeg. Polako, lagano. Tipična zimska večer bez vjetra. Čini se, kako se Badnjak razlikuje od ostalih zimskih večeri? Godina je već prošla, a čuda se nisu dogodila. Osim ako ne bude raznih iznenađenja, i ugodnih i ne.
Myron kao da se probudio iz sna. Prije nego što je stigao k sebi, nečiji hladni mali dlanovi prvo su dotakli njegove obraze, a zatim su ga tanke ruke ovile oko vrata.
Rakuri?!
Sasha je protrljao oči i bolje pogledao. Jednostavno nije mogao vjerovati svojim očima. To je ista djevojka s kojom je ljeti imao priliku šetati svježim zelenilom parka... A nije se ni promijenila! Slatko okruglo lice, crveno-smeđe oči, lagano, gotovo bestežinsko tijelo. Čak je i odjeća ista - crvena haljina i crne sandale.
To je hladno! - Sasha je bio ogorčen.
Ne osjećam hladnoću. "Navikao sam", Rakuri je slegnuo ramenima.
Ne vjerujem...
Pa ne vjerujte. Zašto sjediš ovdje sam? Jeste li opet otišli u trgovinu?
Sasha se nasmijao:
Kasno je ići kupiti kruh! Hodam... Zašto si tu, a još i gola?!
Obećao sam da ću se vratiti.
Myron ju je pažljivo pogledao. I stvarno, obećala je. I vratila se. Ali osjećala se kao da točno zna gdje treba tražiti Sashu i da će on biti sam.
Ali neću te više hraniti, nemam novca kod sebe", tužno se nasmiješio Sasha, dižući ruke.
I nije potrebno. - Rakuri je stavila ruke na njegova široka ramena. - Pokazao si mi svoj svijet, sada ja tebi želim pokazati svoj.
Rakuri je uhvatio Myrona za ruku i, odmaknuvši se, natjerao ga da ustane i pođe za njom. Sasha je malo oklijevao, ne znajući treba li to učiniti, ali je ipak odlučio otići.
Kako se ne smrzavaš? - zbunjeno je upitao Sasha prateći djevojku.
Kad dođemo u moj svijet, shvatit ćeš i sama”, rekao je Rakuri s blagom tugom. - Upoznat ću te s nekim drugim.
Hodali su dalje u tišini. Sasha jednostavno nije znao o čemu bi počeo pričati. Rakurijevo pojavljivanje nije bilo samo neočekivano - bilo je zapanjujuće. Uopće nije očekivao da će je sresti; činilo mu se da se nakon ljetne šetnje više nikada neće pojaviti. Ali evo ga - sasvim stvarno, materijalno. Samo su mi ruke jako hladne. Iako, je li uopće čudno što je vani tako hladno? Na kraju Sasha nije odolio i omotao svoj šal oko Rakurijevog vrata. Iznenađeno se osvrnula oko sebe, zastavši.
Hladno mi je gledati te. Povrh toga ćeš se i razboljeti", progunđao je Sasha.
Ozbiljno ti kažem, neću se razboljeti", nasmiješio se Rakuri i nastavio dalje.
Myron je odmahnuo glavom i odjednom primijetio da su sve zgrade nekamo nestale, a umjesto njih pojavila se nepoznata ledena praznina, samo je snijeg još polako padao s neba. Okolo samo snježni nanosi i gola stabla, a negdje u daljini crne stijene koje sežu u nebo. Sasha je čvršće stisnula Rakurijevu ruku, zabrinuto se osvrćući oko sebe.
Kakvo je to mjesto?!
"Već smo u mom svijetu", mirno je rekao Rakuri. - Žao mi je, ovdje nema kafića kao u vašem svijetu, pa vas ne mogu počastiti. Kao što biste trebali učiniti kada nekoga pozivate u posjet.
Rakuri je polako hodala kroz snijeg koji joj je škripao pod nogama, ne ispuštajući Sashinu ruku. Čvrsto je stisnuo njezin minijaturni dlan, a drugom rukom oprezno ju je uhvatio za ramena jer je bilo prilično teško spustiti se niz ove snježne nanose a da ne padnu. I tako su hodali oko pola sata dok nisu stigli do podnožja planina. Myron je zaškiljio, pokušavajući vidjeti što je tamo. Vidio je nekoliko špilja, čiji su ulazi bili obloženi debelom, ali pohabanom tkaninom. Srce mi je počelo nemirno kucati - tamo netko živi, a ne samo jedan ili dva čovjeka. Iako, žive li ljudi ovdje?
Ne brini. Sve dok si pored mene, nitko te neće dirati,” rekao je Rakuri ohrabrujući i poveo Myrona u jednu od špilja.
Tko je to?! - odmah se začuo nečiji gust i prijeteći glas.
Sasha je ustuknula od ovog neočekivanog uzvika. Prvo što mu je zapelo za oko bila je žena odjevena u haljinu s plavom kosom svezanom u rep i grimiznim očima, a na ramenu je nosila korice s dvoručnim mačem. Štoviše, pokazalo se da je prilično visoka i mišićava, što je iznenadilo Sashu, koja je zbog svoje visine od dva metra bila navikla na niske ljude. Dugim je koracima prišla Myronu i Rakuriju i, sagnuvši se, zagledala se u lice čovjeka kojeg nije poznavala.
Valerie, prestani”, rekao je Rakuri smirenim, čak hladnim glasom. - Zove se Sasha. Doveo sam ga ovamo.
Ovaj put se pokazalo da je njegov vlasnik nizak, zgodni momak, iako je Saša na prvi pogled pomislio da je djevojka. Tip je sjedio na podu i petljao po svojoj bijeloj i iznenađujuće dugoj kosi, na kojoj je veo bio pričvršćen iglama od ruža. Ustao je s poda i prišao bliže kako bi bolje pogledao Sashu.
Isadel! - zalajala je Valerie na tipa.
“Nemoj vikati na mene”, odgovorio je mirno.
Dok su oni međusobno rješavali stvari, Myron je razgledao špilju, što nije mogao odmah učiniti. Odjednom je ovdje postalo ugodno, iako na svoj način. Posvuda su razbacane knjige, stare petrolejke, otrcane igračke i neko čudno smeće. A izgleda da je špilja dugo građena.
Ne obraćajte pozornost. Ne dovodim goste često - rekao je Rakuri.
A onda je Sasha osjetio neki pokret s leđa, pa se, okrenuvši se, pripremio za obranu, ali umjesto očekivane opasnosti, pred njim se pojavila mala, nježna djevojčica sivih očiju, viša od Rakurija, ali jednako krhka. i mršava, s kovrčavom kosom boje lavande, odjevena u haljinu po mjeri. Djevojka je iznenađeno zatreptala ne shvaćajući koga vidi pred sobom.
Pa... ja sam Saša - pokušao se predstaviti Miron, ali je djevojku malo preplašio svojim prsnim i promuklim glasom.
Oh, crvenokosa! - zahihotala se djevojka razigrano. - Ja sam Loralei!
Makni se od njega! On nije iz našeg svijeta! - oglasio se drugi glas.
Sasha je vidjela kako se približava niska, ali prijeteća žena odjevena u haljinu oštrih crta lica i duge kose ispod struka. Već izdaleka se vidjelo kako blista svojim zlim žutim očima. Približavajući se, žena je prezrivo pogledala Myrona, a zatim, razdraženo pogledavši Rakurija, nestala u sljedećoj špilji. Sasha nije ni razumjela što je žena htjela reći.
Ovo je Remilia. Ona je uvijek takva", objasnio je Rakuri. - Ovdje živim. Sa njima. Ali još nisi sve vidio.
I nije potrebno! - Valerie je frknula i, oštro se okrenuvši, otišla dalje u špilju.
Sasha je pogledala Isadel i Loralei. Momak je petljao po kosi i pažljivo ispitivao Myrona od glave do pete svojim inteligentnim, prodornim pogledom, a djevojka se bezbrižno smiješila. Sve je bilo tako kaotično, neprirodno i čudno da mu se čak i u glavi počelo vrtjeti, a Sasha se naslonio na Rakurijevo rame, kao da ga to može spasiti od pada.
otišao. “Dosta si vidio”, rekla je i izvela Sashu za ruku iz špilje.
Myron je duboko udahnuo svježi ledeni zrak. Još uvijek nije mogao sabrati misli i shvatiti gdje je završio. Hodali su prilično daleko od špilja, a srce je nastavilo brzo kucati. Sasha se i dalje nije mogao smiriti.
"Znaš, mislim da bih ti se trebao ispovjediti", rekao je Rakuri polako. - Smijat ćete se, ali ja sam stvorio ovaj svijet.
Jesi li ti božica?
Ja sam Diva. I svi koje ste vidjeli također su Dive. Da... ja sam boginja.
Sasha je pogledala laganu, bestežinsku figuru Rakuri i pokušala shvatiti kako bi ona mogla biti ta koja stvara svjetove. Ne, nikako mi ne ide u glavu. Ova djevojka ne može biti kreator svjetova.
Vi mi ne vjerujete? - upita Rakuri.
Kako mogu samo vjerovati u ovo? - Sasha je digao ruke. - Dobro, ti si me doveo na ovaj svijet, upoznao me sa čudnim ljudima... Ali ne mogu samo vjerovati da si ti stvorio sve ovo... Pa zar ti nije hladno?
Nipošto... Okreni se.
Okreni se.
Myron je slegnuo ramenima, ali se ipak okrenuo. I samo nekoliko sekundi kasnije nečije velike ruke leže na njegovim ramenima. Sasha je gotovo poskočila od iznenađenja i okrenula se. Rakuri je nekamo nestala, ali umjesto nje stajala je neobično visoka žena, oko tri glave viša od Myrona, s crnom dugom kosom boje smole. Tek nakon što je bolje pogledao, Sasha je shvatio da ova žena ima lice djevojčice s kojom je došao na ovaj svijet.
Rakuri?! - uzviknuo je Myron.
Da, ja sam", nagnula je glavu u stranu. - Vjeruj mi, ja nisam čovjek.
Ti si tako... visok...
Mora da ti je neugodno.
Rakuri je prišao bliže. Disala je glasno i nepravilno, zabrinuta. Njezin dlan, koji je postao širok, ležao je na Sashinom ramenu, a drugi Rakuri dotaknuo je njegovu crvenu kosu. Myron je podignuo pogled prema njoj i šutio. Polako i oklijevajući, dotaknuo je njezinu ruku na svoje rame.
“Tako hladno...” sijevnulo je Sashinom glavom.
Ovdje je uvijek sve ledeno. I nama je svima hladno. I prazni su iznutra", rekao je Rakuri. - Zapravo, uopće nisam ono što želiš da budem. Ti i ja smo kao dva pola - potpuno različita.
smiješno. Suprotni polovi se privlače,” nasmiješila se Sasha. - Ne može biti da si iznutra prazan. Ja ne mislim tako.
Možete misliti što god hoćete, ali moju bit nećete promijeniti.
Myron je pogledao u njezine hladne, mirne oči i toplo se nasmiješio. Nakon što je promijenila izgled, šal nije nestao s Rakurinog vrata. Zato Sashi nije djelovala hladno i prazno. Šal ju je činio življom. Domaćiji.
Ti si glupa djevojčica. Kako to možeš reći? Svatko se može promijeniti. Prazna čaša se može napuniti divnim vinom,” rekao je Sasha nježno.
Rakuri se naglo odmaknula i u trenu vratila svoj uobičajeni izgled. Lice joj je postalo tužno i pomalo uplašeno. Male kapi suza kotrljale su se iz njezinih grimiznosmeđih očiju. Sasha je sjeo pokraj njega i ispružio ruke da ga zagrli, ali Rakuri se povukao, ali to nije spriječilo Myrona da ponovno pokuša i dalje grli Rakurija u rukama. Ali nije zaplakala; suze su joj se brzo osušile na hladnom licu. Rakuri je svojim malim rukama pritisnula Sashinu jaknu na njegova leđa i zarila lice u njegovo rame. Ali nije plakala, čak nije ni jecala.
Dobar si, Sasha. I nisam dobar. Ni loše ni dobro. "Ja sam samo Diva", rekao je Rakuri, odgurujući Myrona od sebe. - Vrijeme je da ideš kući.
Stvarno...
Sasha je naglo ustala i pogledala oko sebe. Doslovno nekoliko metara od njega i Rakurija stajalo je četvero ljudi. Vrlo visoki ljudi, jedva da itko od njih doseže Sashino rame. Jedan od njih - bjelokosi momak - gleda prijeteći, u crvenim očima pršti nekontrolirani plamen. A kako mu nije hladno samo u hlačama s tregerima, nije jasno. Najviša od njih je žena. Lice i ruke su joj izobličeni ožiljcima, jedno oko je prekriveno zavojem, a drugo - plavkasto-kristalno - izgleda oprezno. Otresajući pramen neoprane tamne kose, žena neprestano omotava ogrtač oko sebe. Pored nje je svijetlokosa djevojka, također u kabanici i hlačama, djeluje prijateljskije od druge dvije.
Tip se zove Dick, ona žena s ožiljcima je Rachel, a ona je Yoko”, odmah je nabrojala sve Rakuri ustajući sa snijega.
Tko je ovaj čovjek? - upitala je Rachel.
Sasha”, smireno su joj odgovorili.
Je li on Diva?
Dick je vrlo pažljivo, procjenjujuće pogledao Sashu, ali je brzo skrenuo pogled. Myron zna napraviti jednako prijeteće oči. Yoko mu je prišla i, pažljivo ga pogledavši u oči, nasmiješila se, prisiljavajući Sashu da odgovori istom mjerom.
Vrijeme je da ideš kući", podsjetio je Rakuri. - Oni će vas provesti.
Da, dopustite nam...! - Dick je htio viknuti, ali je prekinut.
Rekao sam: izvrši!
Dick je bio prisiljen šutjeti, ali je ipak ljutito frknuo. Yoko je pružila ruku Sashi, a Rachel se samo nasmijala.
a ti - zabrinuo se Saša.
I ostajem kod kuće. Drži šal...
Zadrzi to.
Myron se suzdržao da ne zaplače. Postalo je užasno tužno. Zašto ga ne želi ispratiti, nego to povjerava onima koje Sasha vidi prvi put?..
Moja ti djeca neće ništa. Vidimo se. - To je bilo posljednje što je Sasha čuo prije nego što je Rakuri iznenada nestao.
otišao. "Ispratit ćemo te", rekla je Yoko, smiješeći se.
Myron nije imao drugog izbora nego slijediti ih. Pokazalo se da je staza kojom su ga vodili potpuno drugačija od one koju su on i Rakuri slijedili da bi došli do stijena. Sasha se vukla iza trojca, gledajući njihova široka leđa. Zašto ih je nazvala svojom djecom? To je upravo ono što ih je Myron pitao.
Ona nas je stvorila. Ona je sve stvorila ovdje”, rekla je Rachel.
Zato što je Diva? - upita Saša.
Jer ona je boginja.
“Dakle, ipak si boginja, nisam pogriješio”, pomisli Sasha.
Više ga nije iznenadilo što su Rachel, Yoko i Dick nestali, a umjesto ledene praznine pojavile su se zgrade i ceste. I ovdje pada snijeg. Bockasti pjenušavi snijeg.
"Zašto nisi obećao da ćeš se vratiti, budalo? Iako, ne, rekla je "vidimo se kasnije", pomislio je Myron, "uopće nisi prazan."
Nakon što je stajao minutu u razmišljanju, Sasha je otišao kući. Vjerojatno su ga tamo čekali. Uostalom, Božić je, morate biti sa svojom obitelji.
Magnetski polovi (privlačenje i odbijanje između magnetskih polova)
Magnetski polovi (privlačenje i oduzimanje između magnetskih polova)
Kao što se polovi magneta odbijaju, suprotni polovi se privlače. To možete lako provjeriti ako uzmete dva magneta i pokušate ih spojiti različitim stranama. Na prvi pogled, zbog svojstva istoimenih magnetskih polova da se odbijaju, moguće je napraviti pokus magnetske levitacije: kada jedan magnet visi u zraku iznad drugog magneta (zbog činjenice da je odbijanje između magneta kompenzira privlačenje gornjeg magneta od strane Zemlje).
Magnetska levitacija dobro je poznat eksperiment. Mnogi su vidjeli (barem na fotografiji) kako komadić supravodiča lebdi iznad magneta. Ili kap vode, pa čak i žaba, koja je lebdjela između polova snažnog magneta.
Supervodič je dijamagnetski materijal (kao voda ili žaba). S dva trajna magneta (tj. Feromagneti), takav trik, nažalost, neće raditi. Magneti će se ili odbiti i napustiti sferu interakcije, ili će se okrenuti sa suprotnim polovima i privući jedan drugoga. Ovdje je nemoguća stabilna ravnoteža. Dopustite mi da citiram iz knjige Nurbey Vladimirovich Gulia - Nevjerojatna fizika: O čemu su udžbenici šutjeli; poglavlje Leti li Muhamedov lijes? :
"... 1842. godine profesor S. Earnshaw objavio je članak u Proceedings of the Cambridge University, gdje je dokazao da feromagnetsko tijelo smješteno u polju stalnih magneta ne može biti u stanju stabilne ravnoteže. To jest, Earnshaw je uz pomoć matematike ono što je Hilbert izrazio riječima - nametnuo je zabranu slobodnog lebdenja magneta i metala koje oni privlače, a nikakvom kombinacijom magneta i komada željeza nije moguće obustaviti ni jedno ni drugo tako da ne dirajte nikakva druga tijela."
Drugim riječima, za promatranje magnetske levitacije koja uključuje samo feromagnete, jedno od njih treba kontakt s drugim tijelima. Na primjer, jedan od feromagneta može biti vezan za nit. Naravno, ovo neće biti prava levitacija, iako može izgledati impresivno.
Naišao sam na dva magneta u obliku podložaka s rupama u sredini. Promjer rupa bio je takav da magneti slobodno pristaju na staklenu šipku. Štap je postavljen okomito. Omotao sam traku oko dna štapa kako donji magnet ne bi propao ili odletio dolje. Stavila sam magnete na štap. Ako su se magneti dodirivali istim polovima, gornji magnet je gurnut prema gore i "visio" na štapiću. Naravno, ovo nije bila prava levitacija, jer... Da nije bilo štapa, magneti bi okrenuli suprotne polove jedan prema drugome i zalijepili se zajedno. Da biste to pokazali, trebate ukloniti gornji magnet, okrenuti ga i vratiti na štapić. Magneti će se privući.
Postoje dvije različite vrste magneta. Neki su takozvani trajni magneti, napravljeni od “tvrdih magnetskih” materijala. Njihova magnetska svojstva nisu povezana s korištenjem vanjskih izvora ili struja. Druga vrsta uključuje takozvane elektromagnete s jezgrom od "mekog magnetskog" željeza. Magnetska polja koja stvaraju uglavnom su posljedica činjenice da električna struja prolazi kroz namotanu žicu koja okružuje jezgru.
Magnetski polovi i magnetsko polje.
Magnetska svojstva šipkastog magneta najuočljivija su blizu njegovih krajeva. Ako se takav magnet objesi za srednji dio tako da se može slobodno okretati u horizontalnoj ravnini, tada će zauzeti položaj koji približno odgovara smjeru od sjevera prema jugu. Kraj šipke koji pokazuje prema sjeveru naziva se sjeverni pol, a suprotni kraj naziva se južni pol. Suprotni polovi dvaju magneta privlače se, a istolični se odbijaju.
Ako se šipka nemagnetiziranog željeza približi jednom od polova magneta, potonji će postati privremeno magnetiziran. U ovom slučaju, pol magnetizirane šipke najbliži polu magneta bit će suprotan po imenu, a udaljeni će imati isto ime. Privlačenje između pola magneta i suprotnog pola koje on inducira u šipki objašnjava djelovanje magneta. Neki materijali (kao što je čelik) sami postaju slabi trajni magneti nakon što su u blizini trajnog magneta ili elektromagneta. Čelična šipka može se magnetizirati jednostavnim provlačenjem kraja šipke trajnog magneta duž njezinog kraja.
Dakle, magnet privlači druge magnete i predmete napravljene od magnetskih materijala, a da nije u kontaktu s njima. Ovo djelovanje na daljinu objašnjava se postojanjem magnetskog polja u prostoru oko magneta. Nekakva predodžba o intenzitetu i smjeru ovog magnetskog polja može se dobiti izlijevanjem željeznih strugotina na list kartona ili stakla postavljen na magnet. Piljevina će se nizati u lancima u smjeru polja, a gustoća linija strugotine će odgovarati intenzitetu ovog polja. (Najdeblje su na krajevima magneta, gdje je intenzitet magnetskog polja najveći.)
M. Faraday (1791–1867) uveo je koncept zatvorenih indukcijskih linija za magnete. Indukcijske linije protežu se u okolni prostor od magneta na njegovom sjevernom polu, ulaze u magnet na njegovom južnom polu i prolaze unutar materijala magneta od južnog pola natrag do sjevernog, tvoreći zatvorenu petlju. Ukupan broj indukcijskih linija koje izlaze iz magneta naziva se magnetski tok. Gustoća magnetskog toka ili magnetska indukcija ( U), jednak je broju indukcijskih linija koje prolaze duž normale kroz elementarno područje jedinične veličine.
Magnetska indukcija određuje silu kojom magnetsko polje djeluje na vodič sa strujom koji se nalazi u njemu. Ako vodič kroz koji prolazi struja ja, nalazi se okomito na indukcijske linije, tada prema Amperovom zakonu sila F, koja djeluje na vodič, okomita je i na polje i na vodič i proporcionalna je magnetskoj indukciji, jakosti struje i duljini vodiča. Dakle, za magnetsku indukciju B možete napisati izraz
Gdje F– sila u njutnima, ja– struja u amperima, l– duljina u metrima. Mjerna jedinica za magnetsku indukciju je tesla (T).
Galvanometar.
Galvanometar je osjetljiv instrument za mjerenje slabih struja. Galvanometar koristi zakretni moment proizveden interakcijom trajnog magneta u obliku potkove s malom zavojnicom kojom teče struja (slabi elektromagnet) obješenom u razmak između polova magneta. Moment, a time i otklon zavojnice, proporcionalan je struji i ukupnoj magnetskoj indukciji u zračnom rasporu, tako da je skala uređaja gotovo linearna za male otklone zavojnice.
Sila magnetiziranja i jakost magnetskog polja.
Zatim bismo trebali uvesti još jednu veličinu koja karakterizira magnetski učinak električne struje. Pretpostavimo da struja prolazi kroz žicu dugačke zavojnice unutar koje se nalazi materijal koji se može magnetizirati. Sila magnetiziranja je umnožak električne struje u zavojnici i broja njezinih zavoja (ta se sila mjeri u amperima, jer je broj zavoja bezdimenzionalna veličina). Jakost magnetskog polja N jednaka sili magnetiziranja po jedinici duljine zavojnice. Dakle, vrijednost N mjereno u amperima po metru; određuje magnetizaciju koju je stekao materijal unutar zavojnice.
U vakuumu magnetska indukcija B proporcionalna jakosti magnetskog polja N:
Gdje m 0 – tzv magnetska konstanta koja ima univerzalnu vrijednost 4 str H 10 –7 H/m. U mnogim materijalima vrijednost B približno proporcionalno N. Međutim, u feromagnetskim materijalima omjer između B I N nešto kompliciranije (kao što će biti objašnjeno u nastavku).
Na sl. Slika 1 prikazuje jednostavan elektromagnet dizajniran za držanje tereta. Izvor energije je DC baterija. Na slici su prikazane i silnice polja elektromagneta koje se mogu detektirati uobičajenom metodom željeznih strugotina.
Veliki elektromagneti sa željeznim jezgrama i vrlo velikim brojem amper-zavoja, koji rade u kontinuiranom načinu rada, imaju veliku silu magnetiziranja. Oni stvaraju magnetsku indukciju do 6 Tesla u razmaku između polova; ta je indukcija ograničena samo mehaničkim naprezanjem, zagrijavanjem zavojnica i magnetskim zasićenjem jezgre. Niz golemih vodeno hlađenih elektromagneta (bez jezgre), kao i postrojenja za stvaranje impulsnih magnetskih polja, dizajnirao je P.L. Kapitsa (1894–1984) u Cambridgeu iu Institutu za fizičke probleme Akademije znanosti SSSR-a i F. Bitter (1902. – 1967.) na Tehnološkom institutu Massachusetts. S takvim magnetima bilo je moguće postići indukciju do 50 Tesla. Relativno mali elektromagnet koji proizvodi polja do 6,2 Tesla, troši 15 kW električne energije i hladi se tekućim vodikom, razvijen je u Nacionalnom laboratoriju Losalamos. Slična polja se dobivaju na niskim temperaturama.
Magnetska permeabilnost i njezina uloga u magnetizmu.
Magnetska propusnost m je veličina koja karakterizira magnetska svojstva materijala. Feromagnetski metali Fe, Ni, Co i njihove legure imaju vrlo visoke maksimalne propusnosti - od 5000 (za Fe) do 800 000 (za supermalloy). U takvim materijalima pri relativno niskim jakostima polja H javljaju se velike indukcije B, ali je odnos između ovih veličina, općenito govoreći, nelinearan zbog fenomena zasićenja i histereze, o kojima se govori u nastavku. Feromagnetske materijale magneti jako privlače. Oni gube svoja magnetska svojstva na temperaturama iznad Curiejeve točke (770°C za Fe, 358°C za Ni, 1120°C za Co) i ponašaju se kao paramagneti, za koje indukcija B do vrlo visokih vrijednosti napetosti H proporcionalan je s njim - potpuno isti kao u vakuumu. Mnogi elementi i spojevi su paramagnetični na svim temperaturama. Paramagnetske tvari karakteriziraju to što se magnetiziraju u vanjskom magnetskom polju; ako se ovo polje isključi, paramagnetske tvari vraćaju se u nemagnetizirano stanje. Magnetizacija u feromagnetima se održava i nakon isključivanja vanjskog polja.
Na sl. Slika 2 prikazuje tipičnu petlju histereze za magnetski tvrdi (s velikim gubicima) feromagnetski materijal. Karakterizira dvosmislenu ovisnost magnetizacije magnetski uređenog materijala o jakosti magnetizirajućeg polja. S povećanjem jakosti magnetskog polja od početne (nulte) točke ( 1 ) magnetiziranje se događa duž isprekidane linije 1 –2 , i vrijednost m značajno se mijenja kako se povećava magnetizacija uzorka. U točki 2 postiže se zasićenje, tj. daljnjim porastom napona magnetiziranje se više ne povećava. Ako sada postupno smanjujemo vrijednost H na nulu, zatim krivulja B(H) više ne slijedi isti put, već prolazi kroz točku 3 , otkrivajući, tako reći, "sjećanje" na materijal o "prošloj povijesti", otuda i naziv "histeresis". Očito je da je u ovom slučaju zadržana neka zaostala magnetizacija (segment 1 –3 ). Nakon promjene smjera magnetizirajućeg polja u suprotan smjer, krivulja U (N) prolazi točku 4 , i segment ( 1 )–(4 ) odgovara koercitivnoj sili koja sprječava demagnetizaciju. Daljnji porast vrijednosti (- H) dovodi krivulju histereze u treći kvadrant – presjek 4 –5 . Naknadno smanjenje vrijednosti (- H) na nulu i zatim povećavajući pozitivne vrijednosti Hće dovesti do zatvaranja petlje histereze kroz točke 6 , 7 I 2 .
Tvrde magnetske materijale karakterizira široka petlja histereze, koja pokriva značajno područje na dijagramu i stoga odgovara velikim vrijednostima remanentne magnetizacije (magnetske indukcije) i prisilne sile. Uska petlja histereze (slika 3) karakteristična je za meke magnetske materijale, kao što su meki čelici i posebne legure s visokom magnetskom propusnošću. Takve legure stvorene su s ciljem smanjenja gubitaka energije uzrokovanih histerezom. Većina tih specijalnih legura, poput feritnih, imaju visok električni otpor, što smanjuje ne samo magnetske gubitke, već i električne gubitke uzrokovane vrtložnim strujama.
Magnetski materijali visoke propusnosti proizvode se žarenjem, koje se provodi držanjem na temperaturi od oko 1000 °C, nakon čega slijedi kaljenje (postupno hlađenje) do sobne temperature. U ovom slučaju vrlo je važna prethodna mehanička i toplinska obrada, kao i odsutnost nečistoća u uzorku. Za jezgre transformatora početkom 20.st. razvijeni su silicijski čelici, vrijednost m koji se povećavao s povećanjem sadržaja silicija. Između 1915. i 1920. godine pojavljuju se permaloji (legure Ni i Fe) s karakterističnom uskom i gotovo pravokutnom petljom histereze. Osobito visoke vrijednosti magnetske propusnosti m pri malim vrijednostima H slitine se razlikuju u hiperničkom (50% Ni, 50% Fe) i mu-metalu (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), dok se u perminvaru (45% Ni, 30% Fe, 25% Co ) vrijednost m praktički konstantna u širokom rasponu promjena jakosti polja. Od suvremenih magnetskih materijala treba spomenuti supermalloy, leguru s najvećom magnetskom propusnošću (sadrži 79% Ni, 15% Fe i 5% Mo).
Teorije magnetizma.
Po prvi put, pretpostavka da se magnetski fenomeni u konačnici svode na električne fenomene proizašla je od Amperea 1825. godine, kada je izrazio ideju o zatvorenim unutarnjim mikrostrujama koje kolaju u svakom atomu magneta. Međutim, bez ikakve eksperimentalne potvrde o postojanju takvih struja u materiji (elektron je otkrio J. Thomson tek 1897., a opis strukture atoma dali su Rutherford i Bohr 1913.), ova je teorija “izblijedjela. .” W. Weber je 1852. predložio da je svaki atom magnetske tvari sićušni magnet, ili magnetski dipol, tako da se potpuna magnetizacija tvari postiže kada su svi pojedinačni atomski magneti poredani u određenom redoslijedu (Sl. 4, b). Weber je vjerovao da molekularno ili atomsko "trenje" pomaže tim elementarnim magnetima da održe svoj red unatoč uznemirujućem utjecaju toplinskih vibracija. Njegova je teorija uspjela objasniti magnetizaciju tijela pri kontaktu s magnetom, kao i njihovu demagnetizaciju pri udaru ili zagrijavanju; konačno, objašnjeno je i "razmnožavanje" magneta prilikom rezanja magnetizirane igle ili magnetske šipke na komade. Pa ipak, ova teorija nije objasnila niti podrijetlo samih elementarnih magneta, niti fenomene zasićenja i histereze. Weberovu teoriju poboljšao je 1890. J. Ewing, koji je svoju hipotezu o atomskom trenju zamijenio idejom o međuatomskim ograničavajućim silama koje pomažu u održavanju reda elementarnih dipola koji čine trajni magnet.
Pristup problemu, koji je jednom predložio Ampere, dobio je drugi život 1905., kada je P. Langevin objasnio ponašanje paramagnetskih materijala pripisujući svakom atomu unutarnju nekompenziranu struju elektrona. Prema Langevinu, upravo te struje tvore sićušne magnete koji su nasumično usmjereni kada nema vanjskog polja, ali dobivaju urednu orijentaciju kada se ono primijeni. U ovom slučaju pristup potpunom redu odgovara zasićenju magnetizacije. Osim toga, Langevin je uveo koncept magnetskog momenta, koji je za pojedinačni atomski magnet jednak umnošku "magnetskog naboja" pola i udaljenosti između polova. Dakle, slabi magnetizam paramagnetskih materijala posljedica je ukupnog magnetskog momenta koji stvaraju nekompenzirane struje elektrona.
Godine 1907. P. Weiss uveo je koncept "domena", koji je postao važan doprinos modernoj teoriji magnetizma. Weiss je zamislio domene kao male "kolonije" atoma, unutar kojih su magnetski momenti svih atoma, iz nekog razloga, prisiljeni zadržati istu orijentaciju, tako da je svaka domena magnetizirana do zasićenja. Odvojena domena može imati linearne dimenzije reda veličine 0,01 mm i, prema tome, volumen reda veličine 10–6 mm 3 . Domene su odvojene takozvanim Blochovim stijenkama, čija debljina ne prelazi 1000 atomskih veličina. "Zid" i dvije suprotno orijentirane domene shematski su prikazani na sl. 5. Takve stijenke predstavljaju “prijelazne slojeve” u kojima se mijenja smjer magnetizacije domene.
U općem slučaju na početnoj krivulji magnetiziranja mogu se razlikovati tri dijela (slika 6). U početnom dijelu stijenka se pod utjecajem vanjskog polja pomiče kroz debljinu tvari sve dok ne naiđe na defekt u kristalnoj rešetki koji je zaustavlja. Povećanjem jakosti polja možete prisiliti zid da se pomakne dalje, kroz srednji dio između isprekidanih linija. Ako se nakon toga jakost polja ponovno smanji na nulu, tada se stijenke više neće vratiti u svoj prvobitni položaj, pa će uzorak ostati djelomično magnetiziran. Ovo objašnjava histerezu magneta. Na završnom dijelu krivulje, proces završava zasićenjem magnetizacije uzorka zbog sređivanja magnetizacije unutar posljednjih nesređenih domena. Ovaj proces je gotovo potpuno reverzibilan. Magnetsku tvrdoću pokazuju oni materijali čija atomska rešetka sadrži mnoge defekte koji ometaju kretanje međudomenskih stijenki. To se može postići mehaničkom i toplinskom obradom, na primjer kompresijom i naknadnim sinteriranjem praškastog materijala. U alnico legurama i njihovim analogima isti se rezultat postiže stapanjem metala u složenu strukturu.
Osim paramagnetskih i feromagnetskih materijala, postoje materijali s tzv. antiferomagnetskim i ferimagnetskim svojstvima. Razlika između ovih vrsta magnetizma objašnjena je na sl. 7. Na temelju koncepta domena, paramagnetizam se može smatrati fenomenom uzrokovanim prisutnošću u materijalu malih skupina magnetskih dipola, u kojima pojedini dipoli vrlo slabo međusobno djeluju (ili uopće ne djeluju) i stoga , u nedostatku vanjskog polja, uzeti samo nasumične orijentacije ( sl. 7, A). U feromagnetskim materijalima, unutar svake domene postoji jaka interakcija između pojedinačnih dipola, što dovodi do njihovog uređenog paralelnog poravnanja (slika 7, b). U antiferomagnetskim materijalima, naprotiv, interakcija između pojedinačnih dipola dovodi do njihovog antiparalelno uređenog poravnanja, tako da je ukupni magnetski moment svake domene jednak nuli (slika 7, V). Konačno, u ferimagnetskim materijalima (na primjer, feritima) postoji i paralelno i antiparalelno uređenje (slika 7, G), što rezultira slabim magnetizmom.
Postoje dvije uvjerljive eksperimentalne potvrde postojanja domena. Prvi od njih je takozvani Barkhausenov efekt, drugi je metoda praškastih figura. Godine 1919. G. Barkhausen je utvrdio da kada se vanjsko polje primijeni na uzorak feromagnetskog materijala, njegova se magnetizacija mijenja u malim diskretnim dijelovima. Sa stajališta teorije domene, to nije ništa drugo nego naglo napredovanje međudomenskog zida, nailazeći na svom putu na pojedinačne nedostatke koji ga usporavaju. Taj se učinak obično detektira pomoću zavojnice u koju je postavljena feromagnetska šipka ili žica. Ako naizmjenično približavate i udaljavate jak magnet od uzorka, uzorak će se magnetizirati i ponovno magnetizirati. Nagle promjene magnetizacije uzorka mijenjaju magnetski tok kroz zavojnicu i u njoj se pobuđuje indukcijska struja. Napon generiran u zavojnici se pojačava i dovodi do ulaza para akustičnih slušalica. Klikovi koji se čuju kroz slušalice ukazuju na naglu promjenu magnetizacije.
Za identifikaciju domenske strukture magneta pomoću metode praškaste figure, kap koloidne suspenzije feromagnetskog praha (obično Fe 3 O 4) nanosi se na dobro uglačanu površinu magnetiziranog materijala. Čestice praha talože se uglavnom na mjestima najveće nehomogenosti magnetskog polja - na granicama domena. Ova se struktura može proučavati pod mikroskopom. Predložena je i metoda koja se temelji na prolazu polarizirane svjetlosti kroz prozirni feromagnetski materijal.
Weissova izvorna teorija magnetizma u svojim glavnim značajkama zadržala je svoj značaj do danas, ali je dobila ažuriranu interpretaciju koja se temelji na ideji nekompenziranih spinova elektrona kao faktora koji određuje atomski magnetizam. Hipotezu o postojanju vlastitog impulsa elektrona iznijeli su 1926. godine S. Goudsmit i J. Uhlenbeck, a danas se elektroni kao nositelji spina smatraju “elementarnim magnetima”.
Kako bismo objasnili ovaj koncept, razmotrimo (slika 8) slobodni atom željeza, tipičnog feromagnetskog materijala. Njegove dvije ljuske ( K I L), oni koji su najbliži jezgri ispunjeni su elektronima, pri čemu prvi od njih sadrži dva, a drugi osam elektrona. U K-ljuska, spin jednog od elektrona je pozitivan, a drugog negativan. U L-ljusci (točnije, u njezine dvije podljuske), četiri od osam elektrona imaju pozitivne spinove, a ostala četiri negativne spinove. U oba slučaja, spinovi elektrona unutar jedne ljuske potpuno su kompenzirani, tako da je ukupni magnetski moment jednak nuli. U M-ljuske, situacija je drugačija, jer od šest elektrona koji se nalaze u trećoj podljusci, pet elektrona ima spinove usmjerene u jednom smjeru, a samo šesti u drugom. Kao rezultat toga ostaju četiri nekompenzirana spina, što određuje magnetska svojstva atoma željeza. (U vanjskom N-ljuska ima samo dva valentna elektrona, koji ne pridonose magnetizmu atoma željeza.) Magnetizam drugih feromagneta, poput nikla i kobalta, objašnjava se na sličan način. Budući da susjedni atomi u uzorku željeza snažno međusobno djeluju, a njihovi elektroni su djelomično kolektivizirani, ovo objašnjenje treba promatrati samo kao vizualni, ali vrlo pojednostavljeni dijagram stvarne situacije.
Teoriju atomskog magnetizma, koja se temelji na uzimanju u obzir spina elektrona, podupiru dva zanimljiva žiromagnetska eksperimenta, od kojih su jedan izveli A. Einstein i W. de Haas, a drugi S. Barnett. U prvom od ovih eksperimenata, cilindar od feromagnetskog materijala bio je obješen kao što je prikazano na sl. 9. Ako struja prolazi kroz žicu za namatanje, cilindar se okreće oko svoje osi. Kada se smjer struje (a time i magnetskog polja) promijeni, ona se okreće u suprotnom smjeru. U oba slučaja, rotacija cilindra je posljedica uređenja elektronskih spinova. U Barnettovom eksperimentu, naprotiv, viseći cilindar, naglo doveden u stanje rotacije, postaje magnetiziran u odsutnosti magnetskog polja. Taj se učinak objašnjava činjenicom da se pri rotaciji magneta stvara žiroskopski moment koji nastoji zakrenuti momente vrtnje u smjeru vlastite osi rotacije.
Za potpunije objašnjenje prirode i podrijetla sila kratkog dometa koje uređuju susjedne atomske magnete i suprotstavljaju neuređenom utjecaju toplinskog gibanja, treba se okrenuti kvantnoj mehanici. Kvantno mehaničko objašnjenje prirode ovih sila predložio je 1928. W. Heisenberg, koji je pretpostavio postojanje međudjelovanja razmjene između susjednih atoma. Kasnije su G. Bethe i J. Slater pokazali da sile razmjene značajno rastu sa smanjenjem udaljenosti između atoma, ali nakon postizanja određene minimalne međuatomske udaljenosti padaju na nulu.
MAGNETSKA SVOJSTVA TVARI
Jedno od prvih opsežnih i sustavnih istraživanja magnetskih svojstava materije poduzeo je P. Curie. Utvrdio je da se sve tvari prema svojim magnetskim svojstvima mogu podijeliti u tri klase. Prva kategorija uključuje tvari s izraženim magnetskim svojstvima, sličnim svojstvima željeza. Takve se tvari nazivaju feromagneticima; njihovo magnetsko polje vidljivo je na znatnim udaljenostima ( cm. viši). Druga klasa uključuje tvari koje se nazivaju paramagneticima; Njihova magnetska svojstva općenito su slična onima feromagnetskih materijala, ali mnogo slabija. Na primjer, sila privlačenja polova snažnog elektromagneta može vam istrgnuti željezni čekić iz ruku, a za otkrivanje privlačnosti paramagnetske tvari prema istom magnetu obično su vam potrebne vrlo osjetljive analitičke vage. Posljednja, treća klasa uključuje tzv. dijamagnetske tvari. Odbija ih elektromagnet, t.j. sila koja djeluje na dijamagnetske materijale usmjerena je suprotno od one koja djeluje na fero- i paramagnetske materijale.
Mjerenje magnetskih svojstava.
Pri proučavanju magnetskih svojstava najvažnije su dvije vrste mjerenja. Prvi od njih je mjerenje sile koja djeluje na uzorak u blizini magneta; Tako se određuje magnetizacija uzorka. Drugi uključuje mjerenja "rezonantnih" frekvencija povezanih s magnetizacijom materije. Atomi su sićušni "girosi" iu magnetskom polju precesiraju (poput običnog vrha pod utjecajem momenta koji stvara gravitacija) na frekvenciji koja se može izmjeriti. Osim toga, sila djeluje na slobodne nabijene čestice koje se gibaju pod pravim kutom u odnosu na linije magnetske indukcije, baš kao struja elektrona u vodiču. Uzrokuje da se čestica kreće po kružnoj orbiti, čiji je radijus dan sa
R = mv/eB,
Gdje m– masa čestica, v– njegova brzina, e je njegov naboj, i B– indukcija magnetskog polja. Frekvencija takvog kružnog gibanja je
Gdje f mjereno u hercima, e– u privjescima, m– u kilogramima, B- u Tesli. Ova frekvencija karakterizira kretanje nabijenih čestica u tvari koja se nalazi u magnetskom polju. Obje vrste gibanja (precesija i gibanje po kružnim orbitama) mogu se pobuditi izmjeničnim poljima s rezonantnim frekvencijama jednakim "prirodnim" frekvencijama karakterističnim za dati materijal. U prvom slučaju, rezonancija se naziva magnetska, au drugom - ciklotronska (zbog sličnosti s cikličkim gibanjem subatomske čestice u ciklotronu).
Govoreći o magnetskim svojstvima atoma, potrebno je obratiti posebnu pozornost na njihov kutni moment. Magnetsko polje djeluje na rotirajući atomski dipol, nastojeći ga rotirati i postaviti paralelno s poljem. Umjesto toga, atom počinje precesirati oko smjera polja (slika 10) s frekvencijom koja ovisi o dipolnom momentu i jakosti primijenjenog polja.
Atomska precesija nije izravno vidljiva jer svi atomi u uzorku precesiraju u različitim fazama. Ako primijenimo malo izmjenično polje usmjereno okomito na polje konstantnog uređenja, tada se između precesirajućih atoma uspostavlja određeni fazni odnos i njihov ukupni magnetski moment počinje precesirati frekvencijom jednakom precesijskoj frekvenciji pojedinih magnetskih momenata. Važna je kutna brzina precesije. U pravilu je ta vrijednost reda veličine 10 10 Hz/T za magnetizaciju povezanu s elektronima, a reda veličine 10 7 Hz/T za magnetizaciju povezanu s pozitivnim nabojem u jezgrama atoma.
Shematski dijagram uređaja za promatranje nuklearne magnetske rezonancije (NMR) prikazan je na slici. 11. Tvar koja se proučava uvodi se u jednolično konstantno polje između polova. Ako se zatim pobudi radiofrekvencijsko polje pomoću male zavojnice koja okružuje epruvetu, može se postići rezonancija na specifičnoj frekvenciji jednakoj frekvenciji precesije svih nuklearnih "žiroskopa" u uzorku. Mjerenja su slična ugađanju radijskog prijamnika na frekvenciju određene postaje.
Metode magnetske rezonancije omogućuju proučavanje ne samo magnetskih svojstava specifičnih atoma i jezgri, već i svojstava njihove okoline. Činjenica je da su magnetska polja u čvrstim tijelima i molekulama nehomogena, budući da su iskrivljena atomskim nabojima, a detalji eksperimentalne krivulje rezonancije određeni su lokalnim poljem u području gdje se nalazi jezgra u precesiji. To omogućuje proučavanje strukturnih značajki određenog uzorka pomoću rezonantnih metoda.
Proračun magnetskih svojstava.
Magnetska indukcija Zemljinog polja je 0,5 x 10 –4 Tesla, dok je polje između polova jakog elektromagneta oko 2 Tesla ili više.
Magnetsko polje stvoreno bilo kojom konfiguracijom struja može se izračunati korištenjem Biot-Savart-Laplaceove formule za magnetsku indukciju polja stvorenog elementom struje. Izračunavanje polja koje stvaraju krugovi različitih oblika i cilindričnih zavojnica u mnogim je slučajevima vrlo složeno. Ispod su formule za nekoliko jednostavnih slučajeva. Magnetska indukcija (u teslama) polja koju stvara duga ravna žica kojom teče struja ja
Polje magnetizirane željezne šipke slično je vanjskom polju dugog solenoida, s brojem amper-zavoja po jedinici duljine koji odgovara struji u atomima na površini magnetizirane šipke, budući da se struje unutar šipke poništavaju međusobno (slika 12). Po imenu Amper, takva površinska struja naziva se Amper. Jakost magnetskog polja H a, stvoren Amperovom strujom, jednak je magnetskom momentu po jedinici volumena štapa M.
Ako se željezna šipka umetne u solenoid, tada osim činjenice da struja solenoida stvara magnetsko polje H, poredak atomskih dipola u materijalu magnetizirane šipke stvara magnetizaciju M. U ovom slučaju, ukupni magnetski tok određen je zbrojem stvarne i amperske struje, tako da B = m 0(H + H a), ili B = m 0(H+M). Stav M/H nazvao magnetske susceptibilnosti i označava se grčkim slovom c; c– bezdimenzijska veličina koja karakterizira sposobnost materijala da se magnetizira u magnetskom polju.
Veličina B/H, koja karakterizira magnetska svojstva materijala, naziva se magnetska permeabilnost i označava se sa m a, i m a = m 0m, Gdje m a- apsolutni, i m– relativna propusnost,
U feromagnetskim tvarima količina c može imati vrlo velike vrijednosti – do 10 4 e 10 6 . Veličina c Paramagnetski materijali imaju nešto više od nule, a dijamagnetski materijali nešto manje. Samo u vakuumu iu vrlo slabim poljima veličine c I m su konstantni i neovisni o vanjskom polju. Indukcijska ovisnost B iz H je obično nelinearan, a njegovi grafovi, tzv. krivulje magnetizacije za različite materijale, pa čak i pri različitim temperaturama, mogu se značajno razlikovati (primjeri takvih krivulja prikazani su na sl. 2 i 3).
Magnetska svojstva materije vrlo su složena, a njihovo duboko razumijevanje zahtijeva pomnu analizu strukture atoma, njihovih međudjelovanja u molekulama, njihovih sudara u plinovima i njihovog međusobnog utjecaja u čvrstim tijelima i tekućinama; Magnetska svojstva tekućina još su najmanje proučavana.
“Gibanje čestica u magnetskom polju” - Manifestacija Lorentzove sile. Ponavljanje. Međuzvjezdana tvar. Pravci Lorentzove sile. Masspektrograf. Primjena Lorentzove sile. Ciklotron. Promijeniti postavke. Gibanje čestica u magnetskom polju. Katodna cijev. Spektrograf. Značenje. Lorentzova sila. Kontrolna pitanja. Određivanje veličine Lorentzove sile.
“Magnetsko polje i njegov grafički prikaz” - Biometrologija. Magnetske linije. Polarna svjetlost. Koncentrične kružnice. Magnetsko polje permanentnog magneta. Suprotni magnetski polovi. Magnetsko polje. Unutar trake magnet. Zemljino magnetsko polje. Magnetsko polje i njegov grafički prikaz. Trajni magneti. Ampereova hipoteza. Magnetski polovi.
“Energija magnetskog polja” - Vrijeme opuštanja. Prijelazni procesi. Gustoća energije. Skalarna veličina. Elektrodinamika. Gustoća energije magnetskog polja. Konstantna magnetska polja. Energija zavojnice. Ekstrastruje u krugu s induktivitetom. Pulsirajuće magnetsko polje. Samoindukcija. Proračun induktiviteta. Definicija induktiviteta. Oscilatorni krug.
“Karakteristike magnetskog polja” - Vektor magnetske indukcije usmjeren je okomito na ravninu. Linije magnetske indukcije. Formula vrijedi za brzine nabijenih čestica. Sila koja djeluje na električni naboj. Točka u kojoj se detektira magnetsko polje. elektromagnetizam. Magnetsko polje kružne struje. Tri načina postavljanja vektora magnetske indukcije.
“Magnetsko polje, magnetske linije” - Iskustvo u detekciji magnetskog polja struje. Magnet ima različite privlačne sile u različitim područjima. Magnetske linije solenoida. Magnetski vodovi ravnog vodiča kojim teče struja. Raspored metalnih strugotina oko ravnog vodiča. Završi rečenicu. Pokretni električni naboji.
“Određivanje magnetskog polja” - Oprema. Večernji odraz. Koristeći podatke dobivene tijekom pokusa, popunjavamo tablicu. Eksperimentalni zadatak. Cyrano de Bergerac. J. Vern. Grafički prikaz magnetskih polja. Magnet ima dva pola: sjeverni i južni. Djelovanje električne struje. Smjer linija magnetskog polja.
Ukupno je 20 prezentacija