7.1.-сурет

1-диамагнетик

2-парамагнетик

Екі магнетиктерге де Н-қа пропорционал екендігі көрініп тұр, олай болса олардың магниттік қабылдағышы æ сыртқы магнит кернеулігіне тәуелді емес екен. Парамагнитті денелерде мұндай заңдылықтың орындалуы тек аса үлкен емес өрісте және салыстырмалы жоғары температурада орын алады. Өте үлкен өрісте және төменгі температурада -нің өсу интенсивтілігі Н өскен сайын баяулана бастайды. Сонымен, өзінің шекті шамасына ұмтылады, бұл шама парамагниттің магниттік қанығуына сәйкес келеді (7.2.-сурет).



7.2.-сурет

Сонымен қатар, парамагнитті денелердің магниттік қабылдағышы температураға тәуелді. Бұл тәуелділікті бірінші рет Кюри зерттеген. Оның зерттеу нәтижесі бойынша мынадай заңдылық орын алады:

(7.7)

мұндағы с - парамагнетик табиғатына тәуелді тұрақты. Бұл тұрақты шаманы Кюри тұрақтысы деп атайды, ал (7.7) қатынас Кюри заңы деп аталады. Кюри заңын график түрінде де көрсетуге болады (7.3.-сурет):



7.3.-сурет

Ферромагниттік денелердің, оған темір мысал бола алады, магниттік қабылдағышы оң таңбалы, бірақ парамагниттік денелерге қарағанда оның шамасы өте үлкен, сонымен қатар магниттейтін Н өріске елеулі тәуелді. Темірден басқа бұл магнетик тобына никель, кобальт, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий және бірнеше қоспалар жатады (кіреді).

Сыртқы өрісте орналасқан магниттелінген денелер өздерінің меншікті өрісін тудырады, изотропты пара- және ферромагнетиктердің өріс бағыты сыртқы өріс бағытына параллель (бағыттас), диамагнетиктерде – антипараллель (қарама-қарсы) болады. Сыртқы өрісті В

---

₀-мен, меншікті өрісті В_е-мен, ал қорытынды өріс индукциясын В-мен белгілейік, сонда біртекті магнетиктегі В өріс В₀+ В_е өрістердің алгебралық қосындысына тең:

(7.8)

ал векторлық қосынды: векторына тең. Есеп нәтижесіне қарағанда,

(7.9)

болады. Олай болса

(7.10)

(7.11)

шаманы магнетиктің магниттік өтімділігі деп атайды. (7.11) формуладан

(7.12)

(7.11) формуланы қолданып, (7.10) формуланы мынандай түрде жазуға болады:

(7.13)

Халықаралық санақ жүйесінде (Си) магнит өріс кернеулігі Н-А/м мен өріс индукциясы B -В с/м²=Вб/м²=тл мен өлшенеді. ([B]=[μμ₀H]= ).

2

3

4

Металдардың электр өткізгіштігінің классикалық, квантық теорияларына талдау жасаңыз.

Металдың классикалық электрондық теориясын дамытқан Друде, Томсон, Лоренц және т.б. зерттеушілер, олар металл торларына толтырылған электронды газдарды идеал газдардың молекулалары секілді болады деп есептеген. Еркін электрондар классикалық механиканың заңдарына бағынады деп есептеген, ал олардың кристалл торларында таралуы Максвелл-Больцманның классикалық статистикасына бағынады деп есептеген. Сыртқы электр өрісі жоқ кезде еркін электрондар ретсіз жылулық қозғалыста болып, бір бағытта электр зарядын тасымалдамайды. Электр өрісі бар кезде әрбір электронға күш әсер етеді: бұл күштің бағыты өрістің бағытына қарама-қарсы болып, электрондарды қозғалтады, яғни электр тогының пайда болуына алып келеді.

Күштің әсерінен электронның еркін қозғалысының аяғында бір бағытта қозғалу жылдамдығы мынаған тең болады:

---

мұндағы - жолды басып өтуге кеткен уақыт. Электрон тор түйінімен тоғысқанда, оның жылдамдығы нольге тең болды. Сондықтан электронның бір бағытта қозғалуының орташа жылдамдығы мынандай болады: , мұндағы -электронның орташа жылу қозғалысының жылдамдығы, оның мәні (шамасы) с- ның шамасынан елеулі үлкен. -дың мәнін қойсақ, онда

(5.1)

электронның қозғалғыштығы деп атайды. 1м² ауданға перпендикуляр бағытталған қозғалыстың орташа қозғалыс жылдамдығы болса 1с-тің ішінде қыры -ға тең параллелепипедтің ішіндегі барлық еркін электрондар өтеді (5.1.-сурет).

Бұл параллелепипедтің көлемі -ға тең (көлденең қимасы 1м²), ал оның ішіндегі еркін эектрондар саны мұндағы - металлдағы электрондар концентрациясы.



5.1.-сурет

Бұл электрондар шамасына тең зарядтарды тасымалдайды. Өткізгіштіктің салыстырмалы ток өткізгіштігі: мұндағы - өткізгіштегі токтың тығыздығы, олай болса

(5.2)

(5.1) формуладан -дың мәнін қойсақ, мынаны аламыз:

(5.3)

Мұндай нәтижені, металдарға классикалық электрондық теория береді: бұл теорияда

---

тор тұрақтысына тең болады. Күмістің -н есептеп көрейік: Кл, кг, м^-3, м, онда (5.3) формулаға қойсақ, болады. Шындығында бұл температурадағы күмістің салыстырмалы өткізгіштігі мынаған тең: -ның мәні эксперименттен алынған мәнге тең болу үшін -ның мәнін тор параметріне тең ( м) етіп алмай, шамамен 10^-12м етіп алу керек.

(5.3) формуладағы шамалардың тек жылулық қозғалыс жылдамдығы ( ) температураға тәуелді, электрондық газдың концентрациясы ( ) және (классикалық теория бойынша тордың параметріне тең) жобамен температураға тәуелді емес. Олай болса, болғандықтан, температура өскенде салыстырмалы кедергі  - -ға пропорционал өседі, шындығында кең температура аралығында температураның өзгеруімен сызықты өзгеретіндігі белгілі.

Бұл қайшылыққа қосымша, металдардың классикалық электронды теориясы - Дюлонг және Пти заңына қайшы. Электронды газды кәдімгі газ молекулалары деп қарастырып, металға атомдық жылу сыйымдылықты қосу керек, сондықтан металдың жалпы жылу сыйымдылығы тордың жылу сыйымдылығы мен электрон газ жылу сыйымдылығы қосындысына тең, яғни

---

тең болуы керек, шындығында (кәдімгі температура аралығында) жобамен тең. Бұл, тағы да басқа қайшылықтар (Видеман-Франк заңы), классикалық теорияда еркін электрондарды идеал газдардың молекулалары секілді деп қарастырып, олар Максвелл-Больцман статистикасына бағынады деген көзқарас дұрыс еместігін көрсетеді.

2

3

6

Ферромагнетик денелерің магниттік қасиеттерін атап көрсетіңіз.

8-лек

2. Ферромагниттік денелердің магниттік қасиеттері
а. Магниттеліну қисығы. Баркгаузен эффекті

Ферромагниттік денелердің магниттеліну заңдылықтарын бірінші Столетов зерттеген. Оның жұмсақ темірге алған магнит индукциясының «В», магниттеліну интенсивтілігінің және магниттік қабылдағыштың, Н магнит кернеулігіне тәуелділігін графикте көрсетуге болады (7.4.-сурет):



7.4.-сурет

Н- тың бастапқы өсуінде В және тез өседі, кейін өсу баяуланады. Н Н_s- ке жеткенде өзінің шегіне жетеді, В-ның баяу өсуі тек Н- тың есебінен болады. Бұл күй ферромагниттің техникалық қаныққаны деп аталады. Ал магниттік қабылдағыш Н- тың басында өсуінде В және секілді тез өседі, бірақ Н бір мәнге жеткенде өзінің максималды мәніне жетіп, Н- тың арықарай өсу барысында төмендейді. Магнетиктің қаныққан дәрежесіне жеткенде ұмтылады. Магниттік қаныққанға жеткенде магниттік индукция

---

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