Специфичният заряд на електронен заряд Е е съотношението на електрона своята маса m.
В магнитно поле, индукцията на които, от Q. на зареждане се движат с висока скорост. Сила на Лоренц:
.
Лоренц посока сила съвпада с посоката на вектора. ако положителния заряд на Q, и обратното на това, ако Q - е отрицателен (виж фигура 1 ..).
Силата на Лоренц винаги насочени перпендикулярно на скоростта на заредената частица (ъгълът между тях е) и следователно да работят на частицата не. В действителност, по дефиниция, работа А е равна на:
Следователно, въз основа на заредена частица постоянно магнитно поле, промени своята енергия може не само траекторията на частиците може да бъде променена. Това обстоятелство се използва за измерване на метода на магнетронно, методът за отклоняване на електронния лъч в земната магнитно поле и други подобни методи.
Магнетронно - електрон тръба, в която електроните се движат в кръстосани постоянни електрически и магнитни полета.
Електрон тръба с коаксиален катод и анод се поставя в магнитното поле на намотка така, че неговата ос на симетрия съвпада с оста на соленоида.
Електроните, отделяни от повърхността на катода, които се движат към анода от електрическо поле и да получат кинетична енергия
,
където - скоростта на електрона, UA - потенциална разлика между катода и анода.
Постоянен ток I, преминаващ през соленоид създава магнитно поле
където п - брой навивки на единица дължина на соленоида (N -. брой навивки, L - дължина на соленоида), т - относителна магнитна проницаемост на средата, която се поставя в намотка,
m0 = 4p х 10 -7 Н / м. индукция вектор е насочено по оста на симетрия на соленоида. За m = 1 вакуум. В = B0:
Силата на Лоренц, упражняван от магнитното поле на електроните, играе ролята на центростремителна сила. Следователно, електроните, които са перпендикулярни на вектора на скоростта. движат по окръжност с радиус R:
Траекториите на електроните в слаби магнитни полета започват в катода и в края на анод фара (виж. Фиг. 2). С увеличаване на ток I в намотка, а оттам и с увеличаване на радиуса R на обиколката на индукционния вектор намалява така, че електроните вече не се достигат анода и анод ток в спира лампа (вж. Фиг. 3).
Специфична електронен заряд са, освен ако (1) и (3) експресира скоростта и R радиуса на електрон орбита от а и б - радиусите на катода и анода, съответно:
Индукция B0 магнитно поле в магнитната бобина се определя от формула (3), въвеждане на корекция на крайния размер на соленоида
където I0 - ток в намотка, където анод ток изчезва, R - радиусът на соленоида.
Редът на изпълнение
1. Поставете в анод верига постоянно напрежение анод UA. каза учителят. По този начин създава условия за постоянството на анод ток въздействието на (наблюдавано от милиамперметър). Стойността UA се записва.
2. Промяна чрез реостат резистентност в соленоид верига, се регистрират IA зависимост от I в соленоида. Изобразените IA = F (I) и екстраполация са I0 ток в намотка, където IA = 0.
3. Съгласно формула (6) изчисляване B0. и след това от формула (5) са. Резултатът се представя като
.
1. Каква е целта на работата?
2. Какви са силите, които действат върху една заредена частица в електрически и магнитни полета? Кои от тези сили работят на частицата? Как да го изчисли?
3. Какво определя магнитното поле в соленоида?
4. В този случай, на ток в електрон тръба анод верига постоянно?
5. В кой момент изчезва анод ток?
Лаборатория № 72
Определяне на точката на Кюри
Всеки вещество е магнит, т.е. тя може да придобие магнитен момент се дължи на магнитното поле (магнитизирана). За количествено описват намагнитването на магнити се въвежда вектор количество - намагнитване. В случай на равномерно намагнетизирано тяло намагнитване се определя като магнитния момент на единица обем на тялото. В случай на inhomogeneously магнитни тяло се определя от следното уравнение:
където DV - физически безкрайно количество от вещество, в което молекулите е N, магнитния момент на I-та молекула.
Единица намагнитване SI - A / m.
Опитът показва, че леко магнитни полета намагнитване е пряко пропорционално на интензивността на полето за намагнетизиране
където С - безразмерна величина нарича магнитното податливостта на материала.
Магнитното поле на материал се състои от две области: външното поле, генерирано от тока и областта произведен от магнитни вещество
.
са вектори на магнитната индукция поле вътре в магнитното вещество.
Когато m = 0 4P х 10 -7 Н / м - магнитна константа.
Тъй B0 = m0 H. и J = СН, тогава въз основа на (3)
Безразмерна величина нарича относителна магнитна проницаемост материал.
По този начин, В = М m0 = m H B0. което означава, че относителната магнитна проницаемост на среда м показва колко пъти промяната в магнитно поле в магнитния спрямо магнитното поле B0 във вакуум.
На поведение във външни магнитни полета магнити могат да се разделят на три класа:
1. диамагнитната - вещества, които имат вектор е винаги насочени противоположно на вектор B0 на. т.е. diamagnetics намагнитизирват срещу външни полета. Тя включва много диамагнитната метали (сребро, мед, злато и т.н.), повечето органични съединения, смоли и т.н. В диамагнитно в <0, а m <1. Внутри диамагнетика магнитное поле ослабляется.
2. парамагнитен - вещества, които имат вектор съвпада с посоката на B0, т.е. парамагнитен намагнитват в посока на външното поле. Чрез paramagnet включва редкоземни елементи, алуминий, платина и др. В парамагнитен с> О, и т> 1. В парамагнитни магнитното поле се увеличава.
3. феромагнитни - силни магнитни вещества. Те включват желязо, никел, кобалт, гадолиний и някои сплави.
Ferromagnets имат сложна нелинейна зависимост на B на B0. т. е. m е функция на B0. Следователно, за да се въведе концепцията за диференциално феромагнитен пропускливост. където m >> 1. Например, за т = 5000 и желязо сплав supermalloya-800000.
В ferromagnets хистерезис явление, което е, че магнитната индукция зависи не само от стойността на B0 в момента, но и за това, което е бил преди B0.
Действието на феромагнитен променливо магнитно поле промени индукция B по затворена крива наречен хистерезисната крива (вж. Фиг. 1). Ако максималната стойност на външен напрегнатостта на полето е такава, че намагнитването достигне насищане, получен чрез така наречената максимална хистерезисна крива. Във вътрешността на веригата, можете да получите максимален брой други примки във външните полета, достатъчно, за да се насити.
Ако феромагнитен, магнитен момент, който първоначално е бил нула, поставен в магнитно поле и да се парцел Б B0. Ние се получи основна или нулева крива на намагнитване.
Ако намаляването на индукцията на външното поле B0 към нула, намагнитването ще намалее по крива и в който се намира над крива ОА. Ако B0 = 0 намагнитване не е нула, и се характеризира остатъчен магнетизъм Vost. С наличието на остатъчна намагнитеност, поради наличието на постоянни магнити.
За да демагнетизирам пробата, е необходимо да се промени посоката на външното поле, с което стойността си до известна уок стойност. Тази стойност се нарича индукция на външното поле принудителна сила.
Стойността на Източна. уок и са основните характеристики на феромагнити. Феромагнит с голям коерцитивната сила (с широк хистерезисна крива) се нарича трудно. Твърди феромагнитни материали, например въглеродна стомана, и волфрам се използват за производството на постоянни магнити. Феромагнитни с ниска коерцитивност (тесен хистерезисна крива) се нарича мека. Меки феромагнитни материали, като например меко желязо, желязо-никелова сплав се използва за производството на магнитопроводи на трансформатори.
Феромагнитен материал свойства са зависи от температурата. има определена температура Tc за всеки феромагнит. Тя се нарича точката на Кюри, при която материалът губи своите феромагнитни свойства. За желязо, точка на Кюри е равна на 768 0 ° С, и за някои сплави, като пермалой (30% Ni и 70% Fe) Tc = 70 0 С
Преходът от феромагнитен материал в парамагнитен състояние не е придружен от усвояването или освобождаване на топлина и затова се нарича втори преход ред.
Голяма стойност на m относителна магнитна проницаемост на феромагнитни материали и други характеристики, може да бъде обяснено на базата на тяхната вътрешна магнитна структура.
Феромагнитни при температури под точката на Кюри е магнитно множество макроскопични (10 -6 - 10 -5 m) хомогенни области спонтанно намагнитване - домейн. Правилното (спин) магнитните моменти на електроните в домейна са успоредни една на друга. По този начин, в рамките на всеки домейн феромагнитен материал има известна магнитен момент. Насоки на магнитните моменти на различни домейни са различни, затова по принцип при липсата на външно поле на общия магнитния момент на тялото е равна на нула.
има преходни слоеве между областите, в които намагнитване непрекъснато променя посоката си.
Формата на кривата на намагнитване и контура хистерезис в структурата на феромагнитен домейн поради промени в външното магнитно поле.
По-нататъшно увеличение на процеса на външното поле абсорбция между домейни (енергетично по-благоприятна) друга отива далеч преди общия им усвояване. В следващата стъпка започва точки ориентация на домейни в посока на полето. Така спинови магнитни моменти на електроните в домейна се завъртат едновременно без да се нарушава ги строго успоредни един на друг. Необходимостта от тези процеси е причина за хистерезиса.
точка на Кюри на интензивността на топлинна движение на атомите е достатъчно за фрактура на феромагнитни домени и става парамагнитен. При охлаждане под точката на Кюри на феромагнитен там отново да възникне домени.
Установено е, че феромагнитните свойства могат да имат само кристални вещества, в която атоми са незавършени вътрешна обвивка с декомпенсирана електрон завъртания. В такива кристали може да се получи сили, които причиняват магнитните моменти на електроните са ориентирани паралелно една на друга. Тези сили, наречени борси, са квантова природа. Те са причинени от свойствата на вълните на електроните.
Свързани статии