1

3

1

Ферромагнетиктердің қолданысын көрсетіңіз.

Ферромагнетиктерді қолдану, мысалдар

Ферромагниттік заттар ерекше физика-химиялық қасиеттеріне байланысты Электротехниканың әртүрлі салаларында кеңінен қолданылды. Ферромагнетиктердің магнитті-жұмсақ түрлерінің көмегімен осындай жабдықтар мен агрегаттар өндіріледі:

трансформаторлар;

электр қозғалтқыштары;

генераторлар;

төмен токты байланыс техникасы;

Радиотехника.

Сыртқы магнит өрісі болмаған жағдайда ферромагнетиктер магниттеліп, сыртқы ортада магнит өрісін тудырады. Заттағы қарапайым токтар реттелген бағытты сақтайды. Бұл қасиет қазіргі заманғы өнеркәсіпте келесі жабдықтарды жасау үшін қолданылатын тұрақты магниттерді жасау үшін белсенді қолданылады:

электр өлшеу құралдары;

дауыс зорайтқыштар;

телефондар;

дыбыс жазу аппаратурасы;

магниттік компастар.

Ферромагниттік және жартылай өткізгіштік қасиеттері бар ферритке қатысты материалдар Радиотехника өндірісінде кең таралған. Заттар индукторлардың, магниттік таспалардың, пленкалар мен дискілердің өзектерін өндіруде белсенді қолданылады.

Магниттік өтімділігі өте жоғары заттарды ферромагнетиктер деп атайды. Ферромагнетиктерге темір, никель, кобальт және кейбір қорытпалар жатады.

Ферромагнетиктердің негізгі ерекшеліктері мынадай болады:

1)ферромагнетиктердің магниттелуі сыртқы магниттеуші өріс жойылғаннан кейін де сақталады;

2)магниттік өтімділік  мен магниттік қабылдағыштық  тұрақты болмайды, олар магниттеуші өріске байланысты болады.

Ферромагнетиктерде магниттелу  алғашқыда сыртқы  - тың артуына байланысты тез артады

---

, содан кейін баяулайды, соңында  -қа байланысты болмайтын  -магниттік қанығу мәніне жетеді (3.3.21.1- сурет).

Бұндай байланыстылықтың себебі: магниттеуші өріс артқанда молекулалық магниттік моменттердің өріс бойынша реттелу дәрежесі артады, бірақ моменттері реттелмеген молекулалар азайғанда бұл процесс баяулайды. Соңында барлық моменттер реттелгеннен кейін  – дің артуы тоқталады, магниттік қанығу басталады,  болады.

Ферромагниттердің негізгі қасиеттерінің бірі  -дің үлкен болуында (супермаллойда  ) ғана емес, сонымен қатар  -дің  -қа байланыстылығында. Алғашқыда  артқанда  – де артады, қандай да бір максимум шамаға жетіп қайтадан кеми бастайды да, соңында  1 ұмтылады. (3.3.21.2- сурет).

(3.3.20.8)-ден  , (3.3.20.7)-ден  , (3.3.20.6)-ден 

ендеше

---

 

3.3.21.1 – сурет 3.3.21.2 – сурет

болады. Сондықтан  болғанда Н артуына байланысты  , ал  ұмтылады.

Магниттік гистерезис құбылысын қарастырайық. Айталық ферромагнитті қанығуға дейін магниттеп, бұдан соң магниттеуші кернеуді азайта бастағанда j-дің кемуі 1-2 қисықпен анықталады (0-1 қисығынан жоғары орналасады). H=0 болғанда j нөлге тең болмайды, яғни ферромагнетикте  қалдық магниттелу болады. Қалдық магниттелуді жою үшін өріс бағытын өзгерту керек. Кернеулігі H_c осы қарсы өрістің әсерінен_. j=0 болады. сондықтан кернеулік H_c коэрцитивтік күш делінеді. Теріс кернеулікті әрі қарай арттыра отырып (3-4 қисығы) ферромагнитті кері магниттеуге болады. Кернеуліктің  мәнінде тағы  болады. Бұдан кейін ферромагнетикті тағы да магнитсіздендіріп (4-5-6 қисығы), одан кейін қайта қанығуға дейін магниттейді (6-1 қисығы).

Сонымен айнымалы магнит өрісі арқылы ферромагнетиктің магниттелуін 1-2-3-4-5-6-1 қисығы бойынша өзгертуге болады. Мұны гистерезис тұзағы деп атайды. Гитерезис ферромагнетиктің магниттелуі ферромагниттің магниттелуінің H - нің бір мәнді функциясы бола алмайтындығын көрсетеді, яғни H- тің бір мәніне  -дің бірнеше мәні сәйкес келеді.

Егер Н-тың максимал мәнінде магниттік қанығуы болса, онда тұзақты гистерезистің максимал тұзағы деп атайды (3.3.21.3 -суреттегі тұтас сызық). Егер амплитудалық мәнінде қанығуға жетпесе, онда жеке цикл деп аталатын тұзақ шығады (3.3.21.3 -суреттегі үзік сызықтармен көрсетілген тұзақ).

Әртүрлі ферромагнетиктер әртүрлі гистерезис тұзағын береді.Коэрцитивтік күші аз болатын ферромагниттер 

---

жұмсақ ферромагнетиктер делінеді (жіңішке тұзақты гистерезис), коэрцитивтік күші

үлкен болатын ферромагнетиктер  қатқыл ферромагнетиктер деп аталады. Бұлардың тұзағы кеңдеу болады. Осындай қасиеттеріне сәйкес ферромагнетиктердің қолданылатын орындары түрліше болады. Мысалы, қатқыл ферромагнетиктер тұрақты магнит жасауға, ал жұмсақ ферромагнетиктер трансформатор өзегін жасауға қолданылады.

 

jқан

3.3.21.3 -сурет

 

Ферромагнетиктердің магниттік қасиеті температураға да байланысты болады. Кюри нүктесі деп аталатын температурада ферромагнетиктердің магниттік қасиеті жойылады. Ферромагнетиктердің температурасын Кюри нүктесінен жоғары көтерсе, ферромагнетик кәдімгі парамагнетике айналады. Заттар Кюри нүктесінде ферромагнетик күйден парамагнетик күйге жылу шығарусыз немесе жұтусыз өтеді. Мұндай ауысу екінші ретті фазалық ауысу делінеді. Яғни, Кюри нүктесінде екінші ретті фазалық ауысу өтеді.

Ферромагнетиктер магниттелгенде деформацияланады, яғни ұзындық мөлшері, көлемі өзгереді. Мұндай құбылысты магнитострикция деп атайды. Магнитострикциялық эффектің шамасы және бағыты ферромагнетиктердің табиғатына, магнит өрісінің бағытына қатысты кристалографиялық өстің бағдарына және өрістің кернеулігіне байланысты болады.

 

1

3

6

Магнетиктердегі магнит өрісіне талдау жасаңыз.

8-лек

: Магнетиктердегі магнит өрісі

Н кернеулікке және индукцияға ие біртекті магнит өріске көлемі V-ға ие изотропты денені орналастырайық. Өрістің әсерінен дене магниттеледі, сонымен М магнит моментіне ие болады. Бұл моменттің дене көлеміне қатынасын магниттелу интенсивтілігі деп немесе дененің магниттелінуі j_m деп атайды:

(7.1)

Егер дене біртекті магниттелмесе, онда

---

(7.2)

Дененің магниттелінуі векторлық шама, біртекті магнетиктерде -нің бағыты -қа параллель немесе антипараллель болады. Халықаралық санақ жүйесінде (СИ) М магнит моменті в·с·м═Вб·м бірлігінде, көлем-м³ және магниттеліну - пен өлшенеді.

магниттеліну интенсивтілігінің вакуумдағы өріс индукциясына « » қатынасын дененің магниттік қабылдағышы «æ» деп атайды.

æ═ (7.3)

æ шамасының өлшем бірлігі жоқтығына көз жеткізу қиын емес.

(æ)

(7.3) формуладан æ æ (7.4)

1 кг дененің магниттік қабылдағышын салыстырмалы магниттік қабылдағыш деп атайды:

æ/δ (7.5)

Мұндағы δ - дененің тығыздығы. 1кг-моль заттың (дененің) магниттік қабылдағыштығын килограмм-молекулалық қабылдағыш деп атайды, ол мынаған тең:

χ_м═æV_m (7.6)

мұндағы V_m –килограмм-молекула заттың көлемі, χ_м-м³/моль–мен өлшенеді. Магниттік қабылдағыштың æ шамасы және таңбасы бойынша барлық денелерді үшке бөлуге болады: диамагнитті, парамагнитті және ферромагнитті.

Диамагнитті денелерде æ мәні (шамасы) салыстырмалы түрде үлкен емес, теріс таңбалы, сыртқы өріс кернеулігіне және температураға тәуелді емес. Олар сыртқы өріске қарама-қарсы бағытта магниттеледі, сондықтан да кернеулігі үлкен аймақтан тебіледі.

Парамагниттік денелердің де магниттік қабылдағышы æ салыстырмалы түрде үлкен болмайды, бірақ диамагнетиктерден ерекшелігі, олардың æ-сы оң таңбалы болады. Парамагнитті денелердің магниттелінуі сыртқы магнит өрісі бағытымен бағыттас болады, сондықтан олар кернеудің максималды аймағына тартылады. магниттеліну интенсивтілігінің магниттеуші өріс Н кернеулігіне тәуелділігін сызып көрсетуге болады (7.1.-сурет).

---

Смотрите также файлы

• Инструкция для участника практической части.pdf

• Расчеты по инкассо.pptx

• По органам государственного управления Минстройархитектуры.docx

• Особенности регуляции дыхания у детей различного возраста в период полового созревания Подготовила студент педиатрического факультета 242 группы.pptx

• В те годы, в которые жил я и писал этот рассказ, основанный на реальных событиях.docx