החדירות המגנטיות של החומר

הקשר בין השדה המגנטי (H) ו צפיפות השטף המגנטי (B) בחומר מאופיין גודל פיזיקלי שנקרא חדירות מגנטית. מוחלט מגנטי החדירות של המדיום - היחס בין B ל- H. פי מערכת היחידות הבינלאומית נמדדת ביחידות המכונות 1 הנרי למטר.

ערך מספרים שהביע היחס לעוצמתה לסדר הגודל של החדירות המגנטיות של ואקום, ומופיע באמצעות μ. ערך זה נקרא יחסית מגנטי חדירות (או חדירות) של המדיום. איך הוא יחסית, אין לו יחידות.

לכן, μ חדירות המגנטי יחסית - הערך מראה כמה פעמים בתחום הגיוס של המדיום הוא פחות (או יותר) של השדה המגנטי השראת ואקום.

כאשר נחשף לחומר, הוא הופך להיות ממוגנט על ידי השדה המגנטי החיצוני. איך זה קורה? על פי ההשערה של אמפר, בכל עניין של מחזורי זרמים חשמליים מיקרוסקופיים כל הזמן שנגרמו על ידי התנועה של האלקטרונים במסילותם בנוכחות שלהם מומנט מגנטי. בתנאים רגילים, תנועה זו היא מופרעת, והשדה "רווה" (לבטל) זה לזה. כאשר נחת גוף שדה חיצוני סידור הזרמים, והגוף הופך ממוגנט (מ. א לאחר בתחומה).

כל החומרים החדירות שונה. בהתבסס על השווי, חלוקת נושא לשלוש קבוצות גדולות.

ערך diamagnetic של μ חדירות מגנטיות - קצת פחות מ אחד. לדוגמה, ביסמוט μ = 0,9998. By diamagnetic הם אבץ, עופרת, קוורץ, מלח, נחושת, זכוכית, מימן, בנזן, מים.

החדירות המגנטיות של פאראמגנטיים מעט יחידות גדולות יותר (עבור μ = 1,000023 אלומיניום). דוגמאות פאראמגנטיים - ניקל, חמצן, טונגסטן, הבניה, פלטינה, חנקן, אוויר.

לבסוף, הקבוצה השלישית שייכת מספר החומרים (בעיקר מתכות וסגסוגות), אשר חדירות מגנטיות הוא משמעותי (בכמה סדרי גודל) עולה אחדות. חומרים אלה - ferromagnets. בעיקרון כאן כוללים ניקל, ברזל, קובלט וסגסוגות שלהם. עבור פלדה μ = 8 ∙ 10 ^ 3 עבור סגסוגת ניקל-ברזל μ = 2.5 ∙ 10 ^ 5. פרומגנטית בעלי מאפיינים המבדילים אותם מחומרים אחרים. ראשית, יש להם מגנטיות שיורית. שנית, החדירות שלהם היא פונקציה של אינדוקצית השדה החיצונית. שלישית, לכל אחת מהן יש טמפרטורת סף מסוימת, הנקרא נקודת הקיר שבו הוא מאבד נכסים פרומגנטי שלה והופך פאראמגנטיים. עבור נקודת קירי ניקל - 360 ° C, ברזל - 770 ° C.

המאפיינים של ferromagnets קובעים לא רק חדירות אלא גם שאני בסדר הגודל, המכונות המגנטיזציה של החומר. זוהי פונקציה ליניארית מורכבת של אינדוקציה מגנטית, מתואר צמיחת קו המגנטיזציה שנקרא עקומת המגנטיזציה. לפיכך, לאחר שהגיע לנקודה מסוימת, המגנטיזציה כמעט מפסיקה להגדיל (רוויה מגנטית מתרחשת). המגנטיזציה פרומגנטי ערך צבר המגודל הגובר של אינדוקצית שדה מגנטי החיצונית נקראת היסטרזיס. במקרה זה, קיימת תלות של ferromagnet המאפיינים המגנטיים לא רק על המדינה שלו כרגע, אלא גם על המגנטיזציה הקודמת שלה. ייצוג גרפי של פונקציה עקומה זו נקרא לולאה היסטרזיס.

בשל תכונותיו, חומרים פרומגנטיים נפוץ באמנות. הם משמשים הרוטורים של מנועים וגנרטורים, בייצור של ליבות שנאי ממסרים אלקטרומגנטיים, בייצור פריטי אלקטרוניקה ומחשבים. התכונות המגנטיות של חומרים פרומגנטיים משמשים טייפ, טלפונים, קלטת ואת אמצעי אחסון אחר.