Meghatározása specifikus elektron töltése magnetronos
A konkrét felelős az elektron töltése e az aránya az elektron, hogy a tömege m.
A mágneses mező indukciója, amely a díjat Q. sebességgel haladó. Lorentz-erő:
.
Lorentz-erő iránya egybeesik az irányt a vektor. ha a pozitív töltését Q, és vele szemben, ha Q - negatív (lásd 1. ábra ..).
A Lorentz-erő mindig merőleges a sebesség a töltött részecske (a köztük lévő szög van), és így a munka a részecske nem. Sőt, definíció szerint, a munka egy egyenlő:
Ezért jár egy töltött részecske állandó mágneses mező, változtassa meg az energia nem csak a részecske pályája lehet változtatni. Ez a körülmény mérésére használják a magnetron módszer, a módszer az eltérítő az elektronsugár a Föld mágneses terének és más hasonló módszerek.
Magnetron - elektroncső amelyben elektronok mozognak keresztbe állandó elektromos és mágneses mezők.
Elektroncső koaxiális katód és az anód van elhelyezve a mágneses mező a mágnesszelep úgy, hogy a szimmetriatengelye egybeesik a tengelye a mágnesszelepet.
Emittált elektronok a katód felületét, mozgó az anód felé egy elektromos mező, és átveheti kinetikus energia
,
ahol - a sebessége a elektron, UA - közötti potenciálkülönbség a katód és az anód.
DC áram, átfolyik a szolenoid létrehoz egy mágneses mezőt
ahol n - a menetek száma egységnyi hossza a mágnesszelep (N -. menetek száma, L - hossza a szolenoid), m - a relatív mágneses permeabilitása a közeg, amely bekerül a mágnesszelep,
m0 = 4p × 10 -7 H / m. indukcióvektor mentén irányul szimmetriatengelye a mágnesszelepet. Az m = 1 vákuum. B = B0:
A Lorentz-erő által kifejtett mágneses tér elektronok szerepet tölt be a centripetális erő. Ezért, az elektronok, amelyek merőlegesek a sebességvektor. mozognak a r sugarú kör:
A pályái elektronok gyenge mágneses mezők kezdődik a katód és az anódon végén fényszóró (lásd. Ábra. 2). A növekvő I áram a mágnesszelep, és így növekvő r sugara indukcióvektor kerülete csökken úgy, hogy az elektronok már nem éri el az anód, és az anód áram a lámpa megáll (lásd. Ábra. 3.).
Specifikus elektron töltése van, azzal az eltéréssel, hogy (1) és (3) expresszáló a sebesség, és r a sugár a elektron pályája a és b - a sugara a katód és az anód, illetve:
Indukciós B0 mágneses mező a szolenoid által meghatározott általános képletű (3), bevezetése korrekció véges mérete a mágnestekercs
ahol I0 - áram a mágnesszelep, ahol a anódáram eltűnik, R - a sugara a mágnesszelepet.
Az, hogy a teljesítmény
1. Állítsa be az anód kör konstans anódfeszültsége UA. mondta a tanár. Így szükséges feltételek megteremtése állandóságának az anód aktuális IA (nyomon milliammeter). Az érték UA rögzítésre kerül.
2. módosítása útján reosztátot ellenállást az áramkörben szolenoid, regisztrálja IA függését én a mágnesszelepet. Ábrázolva IA = f (I) és extrapolálás olyan I0 áram a mágnesszelep, ahol IA = 0.
3. A képlet szerint (6) kiszámítása B0. majd a (5) képletű vannak. Az eredmény képviseletében a
.
1. Mi a célja a munka?
2. Mit ható erők egy töltött részecske elektromos és mágneses mezők? Melyik ezek az erők nem dolgozik a részecske? Hogyan számítsuk ki?
3. Mi határozza meg a mágneses mező a szolenoid?
4. Ebben az esetben, a jelenlegi a elektroncső anód áramkör állandó?
5. Mi az a pont eltűnik anódáram?
Lab № 72
Meghatározása Curie-pontja
Minden anyag egy mágnes, azaz megszerezheti a mágneses momentum miatt a mágneses mező (mágnesezett). Kvantitatív leírására felmágneseződésének mágnesek vezetünk vektor mennyiség - mágnesezés. Abban az esetben, egy egyenletesen mágnesezett test mágnesezettség úgy definiáljuk, mint a mágneses pillanatban egységnyi térfogatú test. Abban az esetben, inhomogén mágnesezett test határozza meg a következő kifejezés:
ahol DV - fizikailag infinitezimális mennyisége olyan anyag, amelyben molekulák N, mágneses momentuma i-edik molekula.
Egység mágnesezés SI - A / m.
A tapasztalat azt mutatja, hogy enyhe mágneses mezők mágnesezettség egyenesen arányos a intenzitása a mágnesező tér
ahol c - egy dimenzió nélküli érték az úgynevezett mágneses szuszceptibilitás anyag.
A mágneses mező a anyag áll két mező: A külső területen az áram által generált és a mező által termelt mágnesezett anyag
.
vektorok mágneses indukciós mező belsejében a mágneses anyag.
Ahol m 0 = 4p × 10 -7 H / m - mágneses állandó.
Mivel B0 = M0 H. és J = c H, akkor alapján (3)
Dimenzió nélküli érték az úgynevezett relatív mágneses permeabilitású.
Így, B = m m0 = m H B0. ami azt jelenti, hogy a relatív mágneses permeabilitása a közeg m jelzi, hogy hány alkalommal a változást a mágneses mező a mágnes képest a mágneses mező B0 vákuumban.
A viselkedés külső mágneses mezők mágneseket lehet három osztályba sorolhatók:
1. diamágneses - olyan anyagok, amelyek vektor mindig ellentétes irányú a vektor B0. azaz diamagnetics mágnesezett a külső területeken. Ez magában foglalja számos diamágneses fémek (ezüst, réz, arany, stb), A legtöbb szerves vegyületeket, gyantákat, stb A diamágneses c <0, а m <1. Внутри диамагнетика магнитное поле ослабляется.
2. paramágneses - olyan anyagok, amelyek vektor egybeesik az irányt a B0, azaz paramágneses mágnesezve az irányt a külső tér. Azáltal paramágnes ritkaföldfém, alumínium, a platina és mások. A paramágneses C> O, és m> 1. Külső paramágneses mágneses mező növekszik.
3. ferromágneses - erős mágneses anyagok. Ezek közé tartozik a vas, nikkel, kobalt, gadolínium és egyes ötvözetek.
Ferromágneseket egy komplex nemlineáris függését B B0. t. e. m függvénye B0. Ezért, hogy a koncepció a differenciál ferromágneses áteresztőképességét. ahol m >> 1. Például, m = 5000 vas-és ötvözött supermalloya-800000.
A ferromágneses hiszterézis jelenség, ami az, hogy a mágneses indukció nem csak attól függ az értéke B0 abban a pillanatban, hanem, hogy milyen volt korábban B0.
A műveletet egy ferromágneses váltakozó mágneses mező indukció B változások mentén zárt görbe az úgynevezett hiszterézis-hurok (lásd. Ábra. 1). Ha a maximális értéket a külső térerő olyan, hogy a mágnesezettség a telítettséget, kapott egy úgynevezett maximális hiszterézishurok. Belül a hurok, akkor kap a maximális számos más hurkok képződnek külső területeken, elégtelen telítődni.
Ha ferromágneses, mágneses momentuma amely kezdetben nulla, helyezünk egy mágneses mező, és ábrázolni B B0. Kapjuk az alap vagy nulla mágnesezési görbe.
Ha a csökkenés az indukciós a külső mező B0 nullára, a mágnesezettség csökken a görbe mentén, és amely fölötte húzódik görbe OA. Ha B0 = 0 mágnesezettség nem nulla, és azzal jellemezhető remanencia Vost. A maradék jelenlétét mágnesezés miatt létezése állandó mágnesek.
Lemágnesezni a mintában, meg kell változtatni az irányt a külső területen, így az értéke egy bizonyos értéket wok. Ez az érték az úgynevezett indukciós a külső tér kényszerítő erő.
Az érték a Kelet. wok és a fő jellemzői a ferromagnet. Ferromagnet nagy kényszerítő erő (széles hiszterézis hurok) nevezik nehéz. Kemény ferromágneses anyagok, például szén-acél, és wolfram gyártásához használt állandó mágnesek. Ferromágneses alacsony koercitív (keskeny hiszterézis hurok) nevezzük lágy. Lágy ferromágneses anyagok, mint például a lágy vas, vas-nikkel ötvözetet gyártásához használt transzformátor magok.
Ferromágneses anyagból tulajdonságok hőmérséklet-függő. van egy bizonyos hőmérséklet Tc az egyes ferromagnet. Ez az úgynevezett Curie pontot, ahol az anyag elveszti ferromágneses tulajdonságú. A vas, a Curie-pont megegyezik az 768 0 C-on, néhány ötvözetek, mint például permalloy (30% Ni, 70% Fe) Tc = 70 0 C-on
Az átmenet a ferromágneses anyagból egy paramágneses állapotban nem kíséri a felszívódását, illetve felszabadulását hő és ezért nevezik másodrendű átalakulási.
A nagy érték az m relatív mágneses permeabilitása ferromágneses anyagok és más jellemzők is magyarázható alapján a belső mágneses szerkezettel.
Ferromágneses alatti hőmérsékleten Curie-pontja van mágnesesen több makroszkopikus (10 -6 - 10 -5 m), homogén területek spontán mágnesezettség - Domain. Megfelelő (spin) a mágneses momentuma az elektronok belül a domain párhuzamosak egymással. Így minden egyes terület ferromágneses anyag egy bizonyos mágneses momentuma. Irányban a mágneses pillanatok a különböző tartományokban eltérő, ezért általában a hiányában egy külső területen a teljes mágneses pillanatban a test nulla.
vannak átmeneti rétegek közötti területeken, ahol a mágnesezettség folyamatosan változtatja irányát.
Az alakja a mágnesezettség görbe és a hiszterézis-hurok a ferromágneses domén struktúra megváltozása miatt a külső mágneses mező.
A további növekedés a külső mező abszorpciós folyamat között domének (energetikailag kedvezőbb) egyéb megy tovább, mielőtt a teljes abszorpciós. A következő lépésben kezdődik orientációs tartomány irányába mutat a területen. Így a spin mágneses momentuma az elektronok belül a domain forgatjuk egyidejűleg zavarása nélkül őket szigorúan párhuzamosak egymással. Annak szükségességét, hogy ezeket a folyamatokat az oka a hiszterézis.
A Curie-pontja intenzitása a termikus mozgás atomok elegendő a repedések a ferromágneses doméneket és válik paramágneses. Amikor alá hűtjük, a Curie-pontja ferromágneses ott ismét merülnek domének.
Azt találtuk, hogy a ferromágneses tulajdonságokat csak kristályos anyagok, amelyekben az atomok befejezetlen belső héj a kompenzálatlan elektron forog. Az ilyen kristályok előfordulhat erők okozzák a mágneses momentuma az elektronok párhuzamosak egymással. Ezek az erők, az úgynevezett cserék, egy kvantum jellegű. Ezek miatt a hullám tulajdonságai az elektronokat.