6 страница. Біртекті емес магнит өрісінде пара- және диамагнетиктер әртүрлі қасиет көрсетеді.

Біртекті емес магнит өрісінде пара- және диамагнетиктер әртүрлі қасиет көрсетеді.

Біртекті емес магнит өрісіндегі тогы бар шағын орамды қарастырайық. Орамның жеке бөлігіне әсер ететін күші токқа және магнит өрісіне перпендикуляр. Орамға параллель құраушысы орамды созушы (немесе сығушы) күш тудырады. Орам жазықтығына перпендикуляр құраушысы бір-бірімен қосыла отырып, орамды магнит өрісінде тасымалдауға тырысатын, қандай да бір күшін тудырады. Егер токтың магнит моменті мен магнит индукциясы векторы бағыттас болса, онда орам өрістің күштірек жағына қарай созылады.

Егер векторы векторына қарама-қарсы бағытталса, орам ығысады және өрістің әлсіз аймағына қарай орын ауыстырады.

Сондықтан парамагнетиктер өрістің күштірек аймағына тартылады, ал осы уақытта диамагнетиктер осы аймақтан ығыстырылады.

Заттар бір-бірінен магниттік касиеттерімен ерекшеленеді. Көптеген заттарда бұл қасиеттер әлсіз. Әлсіз-магниттік заттар парамагнетиктер (мысалы, алюминий, платина, азот, оттек, вольфрам) жөне диамагнетиктер (мысалы, мыс, мырыш, висмут, шыны, инертті газдар, сутек, органикалык косылыстар) деп аталатын екі үлкен топқа бөлінеді. Сыртқы магнит өрісіне енгізгенде парамагнетиктер олардың өздік магнит өрісі сыртқы өріспен бағыттас болатындай магниттелсе, диамагнетик заттар сыртқы өріске қарсы магниттеледі. Парамагнетиктерде µ > 1, ал диамагнетиктерде µ< 1

48. Ферромагнетиктер, ферромагнетизм теориясының негіздері. Гистерезис тұзағы.

Магтшт өрісінде күшті магниттелетін заттар ферромагнетиктер деп аталады. Олардың магнит өтімділігі 10²—10⁵ аралығында жатады. Мысалы, болатта (µ= 8 000, темір мен никель қоспасында µ = 250 000.

Ферромагнетиктер тобына төрт химиялық элемент жатады: темір, никель, кобальт, гадолиний. Олардың ішінде темірдің магнит өтімділігі жоғары. Сондықтан осы топ ферромагнетик деген атауға ие болған.

Ферромагнетизм теориясын Френкель мен Гейзенберг дамытқын. Ферромагнетиктерде спонтанды түрде магнитгелу аймақтары болады, оны домендер деп атайды (38-еурет). Әрбір доменнің өздік магнит моменттері болады. Сыртқы өріс болмағанда қосындылары нөлге тең. Сыртқы өріс бергенде магнит моменттері өріс бағытымен бағытталып, Н-тың бір мәніңде барлық моменттері бағытталып, қанығу мәніне жетеді. Сыртқы өрісті кеміткен кезде домендегі моменттер бір-біріне параллельді, бір мезгілде бұрылуы тиіс. Бұндай шартты орындау қиын, сондықтан қалдық магниттелу болады. Қалдық магнитті жою үшін ферромагнигті сілкілеу немесе температураны жоғарлату қажет. Бұл температураны Кюри температурасы деп атайды, ферромагнетик магниттелу қасиетін

жойып парамагнетикке айналады. Кюри- Вейсс заңынан Х=C/T-T_c

магнит қабылдағыштығы температураға кері пропордионал.

Магниттік гистерезис (гистерезис “кешігу” деген мағына береді) ферромагнетиктердің магниттелу процесінің ерекше сипаты болып табылады, яғни магниттелудің материалдық магниттелу алдындағы касиетіне тәуелділігі. Ферромагнитгік заттардың В(В₀) магниттелу қисығы гистерезис тұзагы деп аталатын күрделі пішінді тұзақ тәріздес кисық береді.

49. Магнит өрісіндегі тогы бар рамка. Магнит өрісінде тогы бар рамкаға әсер ететін күш моменті. Магнит моменті.

Магнит өрісіндегі тогы бар контур

Тогы бар контурды магнит өрісіне орналастырайық. Контурдың b- қабырғасына Ампер күші әсер етпейді, себебі а = 0,sin(α) = 0, ал а- қабырғаларына қарама-қарсы бағытгалған Ғ және Ғ ' рамканы айналдырушы күштері әсер етеді

Күш моменті М = Fb = ІВаb = ІВS, мұндағы S = аЬ — контур ауданы, IS - Р_т - магнит моменті, олай болса М = Р_тВ. Бұдан айналдырушы момент контурды Р_т машит моменті мен В магнит индукциясы бағыттары сәйкес болатындай етіп бұруға тырысады және олардың шамасына тура пропорционал.

Магнит өрісі– тұрақты магнитті және токты қоршап тұратын кеңістіктегі күш өрісі. Магнит өрісі тек қозғалатын зарядтармен пайда болады және осы өрістегі тек қозғалатын электр зарядтарына әсер етеді. Тәжірибелер көрсеткендей, магнит өрісінің токқа әсер ету сипаты ток өтетін өткізгіш формасына, өткізгіштің орналасуына және ток бағытына тәуелді әртүрлі. Сондықтан магнит өрісін сипаттау үшін оның белгілі бір анықталған токқа әсерін қарастыру керек.

Магнит өрісін зерттеуде тогы бар тұйық жазық контур (тогы бар рамка) алынады (1-сурет). Оның өлшемдері магнит өрісін туғызатын токтарға дейінгі қашықтықпен салыстырғанда аз болуы қажет. Контурдың кеңістіктегі бағдары контурға түсірілген нормаль бағытымен сипатталады. Нормальдың оң бағыты ретінде оң бұранда ережесі бойына токқа қатысты бағыт алынады, яғни нормалдың оң бағыты ретінде бұранданың ілгерілемелі қозғалыс бағыты алынады, ал бұранданың сабы рамкадағы токтың бағытымен бұрылады.

Магнит өрісіндегі тогы бар рамкаға әсер ететін айналдырушы күш моменті: , , (1)

мұндағы -тогы бар рамканың магнит моменті, - магнит индукциясы, - контур жазықтығына нормаль мен векторының арасындағы бұрыш).

Тогы бар рамканың магнит моменті: , , мұндағы: - контур бетінің ауданы, - контур бетіне түсірілген нормальдың бірлік векторы. бағыты оң нормаль бағытына сәйкес келеді.

Магнит индукциясы.Егер магнит өрісінің берілген нүктесіне магнит моменттері әртүрлі рамкалар орналастырсақ, онда оларға әртүрлі айналдырушы моменттер әсер етеді, бірақ ( - ең жоғары айналдырушы момент) қатынасы барлық контурлар үшін бірдей, сондықтан магнит өрісінің магнит индукциясы деген сипаттамасын аламыз:

. (2)

Бірлігі – тесла (1Тл)

Біртекті магнит өрісінің берілген нүктесіндегі магнит индукциясы рамкадағы нормаль өріс бағытына перпендикуляр болғанда бірге тең магнит моменті бар рамкаға әсер етуші ең жоғарғы айналдырушы моментпен анықталады.

Ампер гипотезасы: кез келген денеде атомдардағы және молекулалардағы электрондардың қозғалысымен сипатталатын микроскопиялық токтар болады. Осы микроскопиялық молекулалық токтар өздерінің магнит өрісін туғызады және макротоктардың магнит өрістерінде айнала алады.

Мазмұны

1 Материялық нүктенің қозғалысын кинематикалық сипаттау. Орын ауыстыру. Жол. Қозғалыс теңдеулері. Жылдамдық пен үдеу – радиус-вектордың уақыт бойынша туындылары.

2 Материялық нүктенің қисық сызықты қозғалысы. Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі жылдамдық пен үдеу. Тангенциал және нормаль үдеу.

3Классикалық механикадағы күй ұғымы. Масса және импульс. Күш. Ньютонның ІІ заңы. Материялық нүктенің қозғалыс теңдеуі.

4 Механикалық жүйенің массалық центрі және оның қозғалыс заңы. Қатты дененің ілгерілемелі қозғалысының теңдеуі.

5 Механикалық жүйе. Ішкі және сыртқы күштер. Ньютонның ІІІ заңы.

6 Қатты дененің айналмалы қозғалысының кинематикасы. Бұрыштық жылдамдық. Бұрыштық үдеу. Қозғалыстың бұрыштық және сызықтық сипаттамаларының арасындағы байланыс.

7 Инерция моменті. Кейбір біртекті денелердің симметрия осьтеріне қатысты инерция моменттері. Штейнер теоремасы.

8 Қатты дененің айналмалы козғалысының динамикасы. Күш моменті және күш импульсі. Материялық нүкте үшін моменттер теңдеуі.

9 Бөлшектер жүйесінің импульс моменті. Импульс моментінің сақталу заңы.

10 Консервативті және консервативті емес күштер. Сыртқы күш өрісіндегі бөлшектің потенциалдық энергиясы және оның консервативті күшпен байланысы. Бөлшектер жүйесінің потенциалдық энергиясы.

11 Күш жұмысы және оның қисық сызықты интеграл арқылы өрнектелуі. Қуат.

12 Денелердің тұйық жүйесі. Импульстің сақталу заңы. Абсолют серпімді және серпімсіз соққылар.

13 Айналу осіне қатысты дененің импульс моменті. Импульс моментінің сақталу заңы. Мысалдар.

14 Бөлшектің және бөлшектер жүйесінің кинетикалық энергиясы. Кинетикалық энергияның жұмыспен байланысы. Қатты дененің айналмалы қозғалысы кезіндегі кинетикалық энергия мен жұмыс. Жазық қозғалыс кезіндегі қатты дененің кинетикалық энергиясы.

15 Бөлшектің және бөлшектер жүйесінің толық механикалық энергиясы. Механикалық энергияның сақталу заңы. Энергияның сақталу және айналу заңы.

16 Салыстырмалылықтың арнайы теориясының постулаттары. Бірмезгілділіктің салыстырмалылығы. Лоренц түрлендірулері.

17 Импульстің релятивистік өрнегі. Релятивистік бөлшек үшін қозғалыс заңы. Кинетикалық энергияның релятивистік өрнегі. Тыныштық энергиясы. Толық энергияны импульс арқылы өрнектеу. Масса мен тыныштық энергиясының өзара байланысы.

18 Заттардың қасиеттерін статистикалық және термодинамикалық зерттеу әдістері. Молекула-кинетикалық теорияның негізгі қағидалары (МКТ). Идеал газ. Идеал газдың МКТ негізгі теңдеуі. Температура ұғымын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан түсіндіру.

19 Молекулалардың ең ықтимал, орташа арифметикалық және орташа квадраттық жылдамдықтары. Максвелдің таралу функциясы

20 Еркіндік дәрежесі бойынша энергияның біркелкі таралу заңы. Идеал газдың жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы. Идеал газдың ішкі энергиясы.

21 Барометрлік формула. Больцманның сыртқы потенциалды өрістегі молекулалар үшін таралу заңы.

22 Термодинамикалық параметрлер. Тепе-теңдік күй және процестер. Идеал газдың күй теңдеуі. Тепе-тең термодинамикалық процестердегі термодинамикалық диаграммалар. Идеал газдың изопроцестері.

23 Әр түрлі процестердегі идеал газдың атқарған жұмысын есептеу.

24 Термодинамиканың бірінші бастамасы және оны идеал газдың изопроцестеріне қолдану.

25 Адиабаталық процесс. Адиабаталық процесс үшін термодинамиканың бірінші заңы. Пуассон теңдеуі. Адиабата көрсеткіші.

26 Қайтымды және қайтымсыз термодинамикалық процестер. Термодинамиканың екінші заңы.

27 Жылу машиналары. Жылу машинасының термиялық ПӘК-і. Карно циклі. Карно теоремасы

28 Энтропия – күй функциясы. Энтропияның мағынасы және қасиеттері

29. Инерциалды санақ жүйесі. Салыстырмалылықтың механикалық принципі және Галилей түрлендірулері. Ньютон механикасындағы жылдамдықтарды қосу заңы.

30 Электр заряды және оның қасиеттері. Электр зарядының сақталу заңы. Электр зарядтарының өзара әсерлесуі. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі.

31 Электростатикалық өріс. Нүктелік зарядтың өрісінің кернеулігі және потенциалы. Электр өрістерінің суперпозиция принципі.

32 Вакуумдегі электростатикалық өріс үшін Остроградский-Гаусс теоремасы және оны электр өрісін есептеуге қолдану (мысал келтіру).

33 Электр өрісінде зарядтың орын ауыстыру жұмысы. Потенциал және потенциалдар айырмасы. Кернеулік пен потенциал арасындағы байланыс. Электр өрісінің циркуляциясы.

34 Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Диэлектриктердің түрлері және олардың полярлануы. Байланысқан зарядтар. Поляризация векторы. Поляризация векторы мен кернеулік және байланысқан зарядтардың беттік тығыздығы арасындағы байланыс.

35 Диэлектриктегі электр өрісі үшін Гаусс теоремасының интегралдық және дифференциалдық түрлері. Электрлік ығысу векторы.

36 Оқшауланған өткізгіш пен конденсатордың электр сыйымдылығы. Жазық және сфералық конденсатордың сыйымдылықтары.

37 Электр зарядтарының өзара әсерлесу энергиясы. Зарядталған өткізгіш пен конденсатордың энергиясы. Электростатикалық өрістің энергиясы. Электр өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығы

38 Электр тогы. Ток күші және ток тығыздығы. Тұрақты токтың болу шарты.

39 Металдардың электр өткізгіштігінің классикалық электрондық теориясының негізгі қағидалары, оның тәжірибелік негіздемесі. Ом және Джоуль-Ленц заңдарының дифференциалды түрі.

40 Токтың жұмысы мен қуаты. Дифференциалды және интегралды түрдегі Джоуль-Ленц заңы. Ток көзінің ПӘК-і.

41 Токтардың магниттік өзара әсерлесуі. Магнит өрісі. Магнит индукция векторы.

42 Магнит ағыны. Вакуумдегі магнитостатиканың негізгі теоремалары. Вакуумдегі магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы

43 Суперпозиция принципі. Био-Савар-Лаплас заңы. Осы заңды пайдаланып, түзу және дөңгелек токтардың магнит өрісін есептеу.

44 Магнит индукция векторының циркуляциясы туралы теорема және оны қарапайым жүйелердің (түзу ток пен ұзын түзу соленоид) магнит өрістерін есептеу үшін қолдану.

45 Лоренц күші және Ампер күші. Магнит өрісінде өткізгіш пен тогы бар контурды орын ауыстырғанда атқарылатын жұмыс.

46 Заттардағы магнит өрісі. Зат ішіндегі өріс үшін толық ток заңы.

47 Атомдардың магнит моменттері. Магнит өрісіндегі атом. Диа- және парамагнетиктер.

48 Ферромагнетиктер, ферромагнетизм теориясының негіздері. Гистерезис тұзағы.

49 Магнит өрісіндегі тогы бар рамка. Магнит өрісінде тогы бар рамкаға әсер ететін күш моменті. Магнит моменті.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: