Магнітні властивості речовини

1. Чому корпус компаса виготовляють із пластмаси, латуні або алюмінію, але не із заліза?

2. Чому не можна застосовувати електромагнітний кран для переміщення розпечених сталевих оцупків?

3. Як зміниться магнітне поле котушки, якщо всередину у неї вставити мідне осердя? Чому?

4. Чи не пригадаєте лихого вчинку Негоро із роману Жуля Верна «П'ятнадцятирічний капітан»? Чому корабель збився з курсу?

5. Що станеться з магнітним полем котушки, по якій проходить струм, коли у неї вставити залізне осердя? Чому?

6. Як зміниться магнітне поле котушки, якщо всередину неї вставити алюмінієве осердя? Чому?

7. Як поводиться стержень з діа- (пара-, феро-) магнетика в однорідному та неоднорідному магнітному полі?

ДіамагнетикПарамагнетикФеромагнетик

1. Магнітна проникливість, [Д,

2. Напрям магнітного поля

3. Речовини

Феромагнетики

Особливу групу речовин, що намагнічуються, утворюють феромагнетики (рис. За). Такі речовини, внесені в магнітне поле, під його дією намагнічуються так, що підсилюють зовнішнє магнітне поле, тобто магнітні силові лі-

нії зовнішнього магнітного поля В і магнітного поля речовини В' мають один і той же напрям. Ці речовини намагнічуються дуже сильно (рис. 36) і зберігають власне магнітне поле після припинення дії зовнішнього поля (рис. Зв). Це явище називається залишковим намагнічуванням і лежить в основі утворення штучних магнітів, наприклад, магнітних стрілок). Окрім цього, для них характерне явище магнітного насичення, яке полягає у тому, що при їхньому намагнічені і поступовому збільшенні зовнішнього поля власне поле речовини спочатку зростає пропорційно до зовнішнього, відтак ця пропорційність порушується і, зрештою, зростання власного поля припиняється: речовина знаходиться в стані магнітного насичення.

Рис.3

Властивості феромагнетиків пов'язані з наявністю у їхній структурі груп атомів, які називаються доменами, котрі вже мають узгоджену орієнтацію елементарних магнітних полів. Орієнтація полів самих доменів, яка відбувається при намагнічуванні, створює власне поле речовини значно сильніше, ніж у інших магнетиків, у яких відбувається лише часткова орієнтація елементарних полів атомів речовини. Орієнтація полів доменів значною мірою зберігається і після припинення дії зовнішнього поля. Така суть залишкового намагнічування. Проте інтенсивний тепловий рух може зруйнувати цю орієнтацію, тому за високої температури феромагнітні речовини втрачають свої магнітні властивості.

Температура, за якої це відбувається, має назву точки Кюрі (на честь французького вченого, який відкрив це явище). Якщо намагнічений цвях дуже нагріти, то він втратить здатність притягати до себе залізні предмети. Для заліза і сталі точка Кюрі дорівнює 700-800°С, для нікелю — 300-400°С. Існують магнетики, для яких точка Кюрі нижча від 100°С. Стан магнітного насичення відповідає, очевидно, найповнішій можливій орієнтації полів доменів. До феромагнетиків належать: залізо, сталь, нікель, кобальт і деякі сплави (пе-рмалой, магніко, алніко тощо). Отже, магнітне поле, що утворюється у речовині, є результатом додавання двох полів: зовнішнього поля і власного поля речовини, яке виникає у результаті намагнічування. Магнітна індукція В поля у речовині — це алгебраїчна сума індукції зовнішнього поля В0 та індукції Вв власного поля речовини: