Магнит талаасынын чыналышы

Практикалык сабак №4

Сабактын темасы: Магнит талаасынын чыңалышы.

Сабактагы өтүлүүчү материалдар жана тапшырмалар:

• Магнит талаасынын чыңалышы, физикалык мааниси;

• Парамагнит, диамагнит, ферроиагниттерди айырмалагыла;

Сабактын критерийлери:

• Магнит талаасынын чыңалышы, физикалык маанисин билсе;

• Парамагнит, диамагнит, ферроиагниттерди айырмаласа;

• Өз көз караштарынын жана чечимдеринин ар түдүүлүгүн кабыл ала билип, башка студенттердин пикирлерин урматтоо менен кабыл ала билүүгө тарбияланышса;

• Сабакка активдүү катышса;

Кайталоо үчүн жана жаңы темага өбөлгө түзүүчү суроолор:

• Кандай магнит талаасы бир тектүү деп аталат?

• Магниттик агым деген эмне?

• Вебер деп эмнени айтабыз?

• Лоренц күчү эмнеге барабар?

• Лоренц күчүнүн багыты кандай аныкталат?

Жаңы теманы түшүндүрүү:

Магнит талаасын эсептөөдө өткөргүчтүн формасынан,анын жайланышынан,

андагы электр тогунун күчүнөн,ошондой эле чөйрөнүн магниттик касиетинен көз каранды болуучу магниттик индукция В колдонулат. Ошондой эле чөйрөнүн магниттик касиетинен көз каранды болбоочу,бирок өткөргүчтүн физикасы жана андагы электр тогунун күчү эсепке алына турган дагы бир чоңдук пайдаланылат. Ал чоңдук берилген чекиттеги магнит талаасынын чыңалышы деп аталат, Н аркылуу белгиленет.

Магниттик индукция В менен магнит талаасынын чыңалышы Н өз ара төмөндөгүдөй катышта байланышат:

мындагы m – магнит талаасы пайда болуучу чөйрөнүн магниттик касиетин мүнөздөөчү чоңдук. Бул чоңдук чөйрөнүн магниттик өткөрүмдүүлүгү.

(7.1) барабардыгынын физикалык маанисин карайбыз. Индукция В чөйрөнүн кандайдыр бир чекитинде туюк электр чынжыры аркылуу өткөн тк жана ошондой эле бул чөйрөнүн атомдорунун электрондук тогу түзгөн талаалардын суммасын мүнөздөйт. Анда Н өткөргүч аркылуу өткөн ток каралып жаткан чекитке түзгөн талааны гана мүнөздөөгө тийиш. Ал эми - чөйрөнүн атомдорунун электрондук тогу түзгөн талаанын өзгөрүүсүн туюнтат (магниттик өткөрүмдүүлүк). Эгер чөйрө тарабынан түзүлгөн талаанын өзгөрүүсү бардык чекитте бирдей болсо,анда бул чөйрөдөгү индукция В магнит талаасынын чыңалышына Н түз пропорционалдуу болот.

Курчап турган айлана чөйрөдөн көз карандысыз өткөргүчтөрдөгү электр тогу түзгөн мейкиндиктин кандайдыр бир чекитиндеги магниттик талааны мүнөздөөчү Н чоңдугу ушул чекиттеги магнит талаанын чыңалышы деп аталат.

Магнит талаасынын чыңалышы вектордук чоңдук. Анын багыты векторунун багытын аныктаган эреже боюнча эле аныкталат.Бул болсо изотропиялуу чөйрөдө жана векторлорунун багыттарынын дал келиши менен түшүндүрүлөт.

CИ системасында магнит талаасынын чыңалышынын бирдиги төмөндөгүдөй туюнтулат:

Магниттик өткөргүчтүүлүктүн чен бирдиги (7.1) формуласынан алууга болот:

CИ системасындагы магниттик өткөргучтүүлүктүн чен бириги үчүн 1 А/м чыңалуу кезинде 1Тл магниттик индукция пайда болуучу чөйрөнүн магниттик өткөргүчтүүлүгү кабыл алынган.

Бардык заттар кандайдыр бир даражада магниттик касиетке ээ болушат. Заттардын магниттик касиети m коэффициенти заттардын магниттик өткөрүмдүүлугү менен мүнөздөйт.

Турактуу магниттер айрым гана заттардан даярдалат. Ал эми бардык заттар магнит талаасында магниттенишет, б.а. Заттардын өзгөрү магнит талаасын пайда кылышат. Ушуга байлпнуштуу заттар бар чөйрөдөгү магниттик индукция вектору,вакуумдагы магниттик индукция векторунан айырмалуу болот.

Айрым заттар тышкы талаа аркылуу магниттелгенде аны күчөтөт, ал эми айрымдары ал талааны начарлатат.Ар кандай заттардын магниттик касиеттери изилденип,алардын магниттик өткөрүмдүүлүгү ар башка болорлугу,б.а. вакуумдун өткөрүмдүүлүгүнөн чоң да,кичине да болорлугу далилденген.

Заттар магниттик өткөрүмдүүлүктөрү боюнча парамагниттик,диамагниттик жана ферромагниттик болуп айырмаланышат.

Магниттик өткөрүмдүүлүгү вакуумдукунан бир аз тогураак ( 1) болгон заттар парамагниттик заттар деп аталышат. Аларга алюминий, платина, натрий, хром, марганец, темир туздарынын эритмеси,кычкылтек, аба ж.б. кирет. Мисалга платина үчүн болсо,алюминийдин магниттик өткөрүмдүүлүгү

Эгер алюминийден жасалган таякчаны жипке илип,аны күчтүү магниттик уюлдарынын ортосуна киргизсек (14 –сүрөт,а), анда ал таякча узуну боюнча талааны күч сызыктарына жарыш жайланышат.Бардык эле парамагниттик заттар магниттик талаада ушундай абалды ээлешет. Мындай заттар магнит талаасына киргенде өздөрүндөгү магниттин эсебинен таякчанын учтарындагы магнит талаасын бир аз күчөтүп жиберишет.

Парамагниттик заттар үчүн магниттик өткөрүмдүлүктүн ( ) бирден анча чоң эмес айырмаланышы мындай заттарды өтө начар магниттеле тургандыгын көрсөтөт.

Магниттин өткөрүмдүүлүгү вакумдукунан кичине ( ) болгон заттар диомагниттик заттар деп аталышат. Аларга висмут, сурьма, коргошун, күмүш, жез, алтын, суу оргон, неон, криптон, ксенон, бардык оргонитикалык заттар, мисалы кант, крахмал, ж.б кирет.

Күмүш үчүн =0,999981 болсо, суунуку =0,999991ге барабар.

Эгер жезден жасалган таякчаны жипке илип, аны күчтүү талаасына койсок, анда ал күчтү сызыктарына перпендикулярдуу абалды ээлейт. (14-сүрөт) Таякчанын учтары магниттин уюлдары тарабынан түртүлүүгө дуушар болот. Магнит талаасына жайланышкан диамагниттик заттар өздөрүнүн учтарынынайланасында ал талааны бир аз начарлатып жиберет. Диамагниттик заттын ичиндеги магнит талаасы сыртындагыларга караганда бир кыйла начар болушат.

Тышкы магнит талаасы диамагниттин атамдорунун электрондоруна таасри этүү менен, алардын бир катарынын кыймыл багытын өзгөртөт.

Ошону менен бирге электрондордун каршылыгына дуушар болот.

Жыйынтыгында диамагнеттик бир аз магниттелет, бирок анын талаасы тышкы магнит талаасына карама-каршы багытталып диагнигнеттик жайгашкан кышкы талааны начарлатат.

Ферромагниттик деп магниттик өткөрүмдүүлүгү вакумдукунан бир кыйла чоң ( 1) болгон заттар аталышат (мындай заттар ферромагниттиктер деп да аталышат) Аларга темир, чоюн, болот, никель ( =50), кобальт ( =100) бир кыйла катар магниттик кошулмалар ж.б кирет. Эгер жипкеилинген темир таякчаны магнит уюлдарынын ортосуна жайгаштырсак, анда ал таякча талаанын күч ферромагнитетиктер магнит талаасында магнит ушундай абалды ээлейт.

Ферромагнетиктер магнит талаасында магниттелип, өзүндө пайда болгон магниттик эсебинен ал талааны күчөтөт. Ферромагнетиктердин магниттик индукциясы парамагнетиктердикине караганда бир нече эсе чоң болот. Ошого байланыштуу күчтүү магнит талаасы керектелүүчү жерлерде ферромагнетиктер колодонулат.

Жаратылышта ферромагнеттик нерсе анча көп кездешпесе да, алар бир кыйла практикалык мааниге ээ. Катушкадагы темир же болот өзөкчөсү катушкадагы токту чонойтпой ал пайда кылган магнит талаасын бир канча эсеге күчөтөт. Бул болсо электр энергиянын энергиясын экономдоого алып келет Трансформаторлордун, генераторлордун, электр кыймылдаткычтарынын өзгөчөлөрү ферромагнетиктерден даярдалат.

Тышкы магнит талаасы алынып салынганда да ферромагнетик магниттелген боюнча калат, б.а. айлана чөйрөгө магнит талаасын түзөт. Тышкы магнит талаасын алынып салынганда элементардык токтордун белгилүү бир багытка келип калган агымы токтолбойт. Ушуга ьайланыштуу турактуу магниттер пайда болот.

Турактуу магниттер электр өлчөөчү приборлордо, үндү күчөтүп чыгарууда, телефондордо, үн жазуучу аппараттарда, магниттик компастарда ж.б. кеңири колдонулат.

Бышыктоо: Маселе иштөө

№827 (886). Туурасынан кесилиш аянты 60 см² болгон контурдун ичиндеги магнит агымы 0,3 мВб ге барабар. Контурдун ичиндеги талаанын индукциясын тапкыла. Талааны бир тектүү деп эсептегиле.

№830 (890). Активдүү бөлүгүнүн узундугу 5 см өткөрүчкө 50 мН күч менен аракет эткен магнит талаасынын индукциясы кандай? Өткөргүчтөгү ток күчү 25 А. Өткөргүч магнит талаасынын индукциясына перпендикуляр багытталган.

Жыйынтыктоо:

1. Магнит таасынын чыңалышы деп эмнени айтабыз?

2. Магнит талаасынын чыңалышынын бирдиги кандай туюнтулат?

3. Магниттик өткөрүмдүүлүктүн чен бирдиги үчүн эмне алынган?

4. Парамагниттик деп кандай заттар аталат?

5. Димагниттик деп кандай заттар аталат?

6. Ферромагниттик деп кандай заттар аталат?

7. Ферромагниттер кайда колдонулат?

Үйгө тапшырмага берилүүчү суроолор.

• Магнит талаасынын чыңалышы, физикалык маанисин түшүндүргүлө

• Парамагнит, диамагнит, ферроиагниттерди айырмалагыла

Баалоо: Студенттер баалоо критерийлеринин негизинде бааланат