Szupermágnesek! A jelenség leírásának mágnesesség, mágneses mező, állandó mágnesek
3. Az állandó mágnes
1. mágnesesség - formájában interakció mozgó elektromos töltések végezzük távolságban egy mágneses mezőn. Az orbitális és spin mágneses momentuma az elemi részecskéket. atomok és molekulák, valamint a makroszkopikus szinten - az elektromos áram és az állandó mágnesek. Együtt elektromosság, mágnesesség - az egyik megnyilvánulása az elektromágneses kölcsönhatást. A fő jellemzője a mágneses indukció vektor mező egybeesik a vektorral vákuumban mágneses térerősség.
A mágneses momentuma, a mágneses dipólus momentum - a fő mennyiségi jellemző mágneses tulajdonságait az anyag. A forrás a mágnesesség, amelyek a klasszikus elmélet elektromágneses jelenségek elektromos makro- és mikro-áram. Elementary forrása a mágnesesség tartják zárt áram. Rendelkeznek mágneses momentuma elemi részecskék, atommagok, az elektron kagyló az atomok és molekulák. A mágneses momentuma az elemi részecskék (elektronok, protonok, neutronok és egyéb), amint azt a kvantummechanika megléte miatt a saját mechanikus pillanatban - spin. A mágneses momentuma mérjük m2 * A vagy J / T (SI).
Képletek kiszámításához a mágneses momentumok
Abban az esetben, lapos kontúrt a villamos áram mágneses pillanatban számítjuk
. ahol - a jelenlegi az áramkörben, S - területe a hurok, N - egység vektor merőleges a hurok síkra. Az irányt a mágneses nyomaték általában a jobb kéz szabályt: ha forgatás hüvelykujj gomb az aktuális irányba, az irányt a mágneses momentum egybeesik az irányt előrehaladó mozgása hüvelykujját.
Bármely zárt a mágneses momentum van:
ahol r - rádiuszvektorhoz húznak a kiindulási a áramköri elem hosszúságú dl
Az általános esetben a jelenlegi elosztási közegben:
ahol j - áramsűrűség térfogatelem dV.
2. A mágneses mező - egy összetevő az elektromágneses mező, amely megjelenik a jelenlétében változó elektromos mező időben. Ezen túlmenően, a mágneses teret úgy hozhatjuk létre a töltött részecskék, vagy a mágneses momentuma az elektronok az atomok (állandó mágnesek). A fő jellemzője a mágneses mező erejét, határozza meg a mágneses indukció vektor B. Az SI mágneses indukció mért Tesla (T).
Mágneses mező - egy speciális anyag, ahol a kölcsönhatás a mozgó töltött részecskék vagy szervezetek, amelyek a mágneses momentum.
Lehetőség van arra is, hogy fontolja meg a mágneses mező, mint a relativisztikus eleme az elektromos mező. Pontosabban, a mágneses mezők szükségszerű következménye az elektromos mezők és a speciális relativitáselmélet. Azonban, a mágneses és elektromos mezők képeznek egy elektromágneses mező, megnyilvánulásai, amelyek a fény és más elektromágneses hullámok.
Festés a mágneses erővonalak által generált állandó mágnes a rúd alakú. Vasreszeléket egy papírlapra.
Megnyilvánulása a mágneses mező
A mágneses mező látható a hatása a mágneses momentumát részecskék és szervek, mozgó töltött részecskék (vagy árammal átjárt vezető). A ható erő a mozgó mágneses mezőben egy elektromosan töltött részecske, az úgynevezett Lorentz-erő, amely mindig merőleges a vektor v. A Az SI-egységek, a Lorentz-erő a következőképpen fejezhető ki:
ahol egy - közötti szög iránya a részecske sebességvektor v v és a mágneses mező B vektor
Továbbá, a mágneses mező hat a áramvezető. Az erő, amely a vezető lesz az úgynevezett Amper erő. Ez az erő a erők összege az egyes deystvuschih belül mozgó karmester díjakat.
A kölcsönhatás a két mágnes
A leggyakrabban megfigyelt mágneses mező - a kölcsönhatás a két mágnes: hasonló pólusok taszítják szemben vonz. Csábító, hogy leírja a kölcsönhatás a mágnesek közötti kölcsönhatás a két monopólusokkal, de ez az ötlet nem vezet a helyes leírása a jelenség.
Nem lenne helyes azt mondani, hogy egy mágneses dipólus helyezzük egy nem egyenletes mező erőt fejt ki, amely hajlamos forgatni úgy, hogy a mágneses dipólus momentuma volt a iránya megegyezik a mágneses mezőt.
Az erő a mágneses dipólus mágneses M nyomatékot képlete:
A kifejtett erő a mágnes által inhomogén mágneses tér, ez is meghatározható összeadásával összes ható erők az elemi dipólusok alkotó mágnes.
mágneses mező energia
mágneses mező energiát megtalálható a következő képlet:
ahol: P - a mágneses fluxus, I - áram, L - tekercs induktivitását, illetve a tekercs egy aktuális.
3. Az állandó mágnes - a termék különböző formáinak kemény anyag egy magas maradék mágneses fluxussűrűség, a mágnesezettség állapotának megőrzése hosszú ideig. Az állandó mágnesek alkalmazunk független (nem fogyaszt teljesítmény) a mágneses térerő források.
A tulajdonságait a mágnes határozza meg a demagnetizáló jellemzői a mágneses hiszterézis hurkos része mágnes anyag: a magasabb reziduális indukciós Br és koercitív erő Hc, annál nagyobb a mágnesezettség és a mágneses stabilitást.
Indukciós állandó mágnes Bd nem haladhatja meg a Br: egyenlőség Bd = Br lehetséges, ha a mágnes egy zárt mágneses kört, azaz nincs légrés, de az állandó mágnesek, általában használt, mágneses teret előállító a levegőben (vagy töltött egy másik közeg) rés, ebben az esetben, Bd