XXXXXX Keskkool Xxxxxx 11b AINETE MAGNETILISED OMADUSED Referaat Viimsi 2008 Sisukord 1. Aine magnetiline läbitavus 2. Diamagneetik, Paramagneetik ja Ferromagneetik 3. Ferromagneetik magnetväljas 1. Aine nõrgendab talle mõjuvat välja. Aineosakesed on suutelised tekitama ka magnetvälja. Erinevalt elektriväljast võib aine magnetvälja nii nõrgendada kui ka tugevdada. Magnetvälja tugevnemine tähendab seda, et kehade vahel mõjuvad magnetilised jõud on aines tugevamad kui vaakumis. Nii on see näiteks raua ühendite korral. Seetõttu hakati aine magnetilisi omadusi kirjeldama suurusega, mis näitab, kui mitu korda on kahe keha vahel mõjuv
90° all välja sirutatud pöial näitab osakesele mõjuvat lorentzi jõudu Inklinatsioon- Nurk maa magnetvälja ja maa horisontaalpinna vahel Deklinatsioon- nurk maa geograafilise põhjapooluse ja ma magnetilise lõunapooluse vahel 1 tesla- Selline magnetvälja tugevus, mis tekib kui voolutugevus juhtmes on 1A ja iga meetri kohta mõjub jõud 1N 1 amper- eelektrivoolu tugevus, mille korral juhi ristlõiget läbib sekundis elektrihulk 1 C Ferromagneetik- Aine, mis tugevdab talle mõjuvat magnetvälja tuhandeid kordi (Fe, Cr) Parramagneetik- aine, mis veidi tugevdab talle mõjuvat magnetvälja (al, volfram) Diamagneetik- aine, mis veidi nõrgendab talle mõjuvat magnetvälja (Au, Ag) Magnetiline infosalvestus põhineb tekitatakse ferromagneetikus domeene ja pärast loetakse neid Kruvireegel- Kui parema keermelise kruvi kulgemise suund ühtib magnetvälja suunaga, siis kruvipea pöörlemise suund on elektrivoolu suunaks
suunaks ringjuhtme teljel on kruvi kulgliikumise suund. Jõu suund määratakse vasaku käe reegli järgi. Vasak käsi asetatakse magnetvälja nii, et peopesa oleks põhjapooluse poole (jõujooned tulevad põhjapooluselt lõunapoolusele). Välja sirutatud sõrmed näitavad voolu suunda ja sõrmedega risti asetsev pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda. Voolu suund on plussilt miinusele. Ferromagneetik (raud, koobalt, nikkel) tugevdab talle mõjuvat magnetvälja tuhandeid kordi (ühe osakese magnetväli on väga tugev), mille tagajärjel tekivad iseenesliku magneetumise piirkonnad, mida nimetatakse domeenideks. Selle piires on kõigi aineosakeste magnetväljad sama suunaga ning nad suudavad seda vähemalt osaliselt säilitada ka välise magnetvälja mõjuta. Kõva ferromagneetik säilitab endas info talle kunagi mõjunud magnetvälja kohta
puutujat. 5. B-vektori suunaks on magnetnõela põhjapoolus. 6. Lorentzi jõuks nimetatakse liikuvale laengule mõjuvat jõudu. 7. Laetud osakesed liiguvad magnetväljas üldjuhul kruvijooneliselt. 8. Aine magnetiline läbitavus näitab, kui mitu korda on magnetjõud selles aines suurem jõust vaakumis. 9. Diamagneetikud nõrgendavad ja paramagneetikud tugevdavad veidi talle mõjuvat magnetvälja. Ferromagneetik on aine, mis tugevdab talle mõjuvad magnetvälja kuni mitmeid tuhandeid kordi. 10. Seal kus jõujooned paiknevad tihedamalt , on magnetinduktsioon suurem ja proovikehale mõjuvad tugevamad magnetjõud. 1. Ampere seadus- kahe vooluga juhtme vahel mõjuv jõud on võrdeline voolutugevusega mõlemas juhtmes. 2. Biot-Svarti seadus võimaldab koos superpositsiooni printsiibiga leida mitmesuguste voolukontuuride tekitatud magnetvälja. 3. 1 tesla-magnetinduktsiooni ühik(T) 4
Lorentzi jõud näitab jõudu ühe laengukandja kohta.
Vasaku käe reegel- Kui sõrmed on suunatud positiivsete osakest liikumise suunas ja
jõujooned tulevad peopessa, näitab pöial osakesele mõjuva Lorentzi jõu suunda.
Magnetiline läbitavus näitab mitu korda on
magnetinduktsioon aines suurem vaakumist.
Diamagneetik on aine, mis veidi nõrgendab talle mõjuvat magnetvälja B
nurka maa tasapinna suhtesDeklinatsioon-näitab nurka geog põhjapooluse ja mag lõunapooluse vahelLorentzi jõud-kui vasak käsi asetada nii, et välja- sirutatud sõrmed näitavad pos. Osakesteliikumiskiirust, magnetväli B on suunatud peopessa, siis 90C all väljasirutatud pöial näitab osakesele mõjuva Lorentzi jõu suunda F=qvBsin aAine mag läbitavus näitab mitu x on magjõud aines suurem magjõust vaakumis (jõud aines/jõud vaakumisF0)Ferromagneetik- aine, mis tugevdab palju kordi magnetväljasid ja magneetub kergesti (Fe ja kroom)Paramagneetik-aine, mis õige vähe magneetub ja õige pisut tugevdab magnetvälja (AL ja volfram)Diamagneetik-aine, mis nõrgendab magnetväljasid ja peaaegu ei magneetu (vask ja kuld)Magneetiline infosalvestus-perioodiliselt tekitatakse domeene ja hiljem loetakse neid (kassett) Magneetumine-nähtus, kus keha omandab püsiva magnetvälja Demagneetimine-ferromagneetiku viimine omamagnetvälja täieliku
1. Mis on magnetväli, kus tekib? 2. Magnetvälja omadused. 3. Mis on magnetiline induktsioon+ valem? Kuidas määratakse 4. Ampere seadus, valem, jõu suund. 5. Kus kasutatakse Ampere jõudu+1 näide. 6. Mis on Lorenzi jõud+ suund. 7. Magnetvälja jõujooned. 8. Mis on homogeenne magentväli ja kus tekib. 9. Mis on ferromagneetik ja nim mõni. 10. Millised on ferromagneetikute omadused ja kus neid kasutatakse. 1. Magnetväli on eriline mateeria vorm mis ümbritseb liikuvaid laenguid(vooluga juhte). 2. Omadused: 1) levib kiirusega 300000km/s 2) Mõjutab jõuga vooluga juhte või liikuvaid languid. 3) On pöörisväli. 3. Magnetiline induktsioon näitab, kui suur jõud mõjub magnetväljaga risti olevale 1m pikkusele juhtmele, milles on vool 1A. F B= I l
Võrdne üksikute kehade B-vektorite summaga. Laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele mõjub mv's indoktsiooniga B Lorentzi jõud F(l) = q v B sin Lorentzi jõud on suunatud alati risti nii liikumise suunaga kui ka mv suunaga. Diamagneetik on aine, mis veidi nõrgendab talle mõjuvat magnetvälja. M läbitavus on veidi väiksem ühest. Kuld, vask, tsink. Paramagneetik on aine, mis veidi tugevdab talle mõjuvat mv. Veidi suurem ühest. Alumiinium Volfram. Ferromagneetik tugevdab talle mõjuvat mv tuhandeid kordi. M läbitavus 10³-4. Raud, koobalt, Nikkel. Ümbermagneetumine on piisavalt tugeva magneetilise välisjõu mõjul doomenide välja eelisssunda muutmine. Ferromagneetiku viimist oma täieliku puudumise seisundisse nim demagneetimiseks. Kui mähise osa on seda pidi siis osast jookseb elekter läbi. Elektrivool vastupäeva. Sellele juhtmele ( A) mõjub jõud paberist välja poole. Sellele jutmele (B) paberist Sisse
juhtmelõigule mõjuva jõu suuna. Lorenzi jõud: FL=BvqsinL Laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele mõjub magnetväljas induktsiooniga B Lorenzi jõud, kus L on nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel. Aine magnetiline läbitavus näitab, kui mitu korda on magnetjõud aines tugevamad jõududest vaakumis. Diamagneetik nõrgendab ja paramagneetik tugevdab veidi talle mõjuvat magnetvälja. Ferromagneetik on aine, mis tugevdab talle mõjuvat magnetvälja tuhandeid kordi. Iseeneslike magneetumise piirkondi ferromagneetikus nim. domeenideks. Domeeni kuuluvad osakesed võivad oma magnetvälja suunda muuta vaid üheskoos.
valamisel ja kõrgkvaliteetses keemiatööstuses. Suuremat tähtsust omab siiski väike hulk räni, mida kasutatakse pooljuhtidena elektroonikas, arvuti süsteemides ning teistes laialtlevinud tehnoloogiates. Nikkel (Ni) – Nikkel on lihtainena hõbevalge, kollaka läikega plastne metall. Ta on hästi töödeldav, kuid juba vähesed lisandid, eriti väävel ja hapnik, halvendavad oluliselt mehaanilisi omadusi ja korrosioonikindlust. Nikkel on ferromagneetik, Curie’ punkt on 631K. Mõju terase omadustele – terase sitkuse, külmhaprusläve ja korrosioonikindluse tõus. Muud kasutusalad - Osa metallist toodetakse ferroniklina (sulam rauaga, mida saab kasutada teiste Ni-sulamite saamisel). Rõhuv enamus nikli toodangust kasutatakse ära nii raua- kui ka värviliste metallide sulamite koostises. Rakendatakse ka teiste metallide elektrolüütilist nikliga katmist (nikeldamist) kaitseks korrosiooni vastu.
Ainult ülijuhis on see täpselt 1. 2) Paramagneetikud. Magnetiline vastuvõtlikkus on positiivne ja väike ja konstantne. 3) Ferromagneetikud. Magnetiline vastuvõtlikkus on positiivne ja suur ja sõltub välisest väljatugevusest. µ >> 1Neile on iseloomulik spontaanne magneetuvus. Nad on püsimagnetid. Fe,Co, Ni,Gd Ja mõned sulamid. Ferromagnetism pole klassikalise füüsikaga põhjendatav. Curie punkt: temperatuur, mille juures ferromagneetik kaotab omadused. 53. Kasutades allolevat joonist tuletage Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. 54. Kasutades allolevat joonist, tuletage kontuuris tekkiva elektromotoorse jõu avaldis selle ühtlasel pöörlemisel. 55. Mis on kontuuri induktiivsus? Kasutades allolevat joonist, tuletage pika solenoidi induktiivsuse arvutamise valem. Võib öelda, et kontuuri läbiv magnetvoog on võrdeline vooluga I, seda võrdetegurit L nimetatakse kontuuri induktiivsuseks. 56
Määratakse vasaku käe reegliga. FL=Bqv Parema käe reegel kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis 4 kõverdatud sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda. Aine magnetiline läbitavus- näitab kui mitu korda on magnetinduktsioon aines suurem magnetinduktsioonist vaakumis. Diamagneetik- nõrgendab pisut talle mõjuvat magnetvälja, Au Ag Cu Paramagneetik- tugevdab veidi talle mõjutav elektrivälja Al W õhk Ferromagneetik- tugevdab talle mõjuvat elektrivälja kuni mitu tuhat korda Fe Co Ni, magnetväljas tekitab tugeva lisavälja. Domeenid säilitavad vähemalt osaliselt oma suunda.
Raud Hõbevalge metall, tihedus 7874 kg/m3, sulamistemperatuur 1811 K (1538 °C). Allpool Curie punkti 768 °C on raud ferromagneetik. Sobivad tugevus, kõvadus ja töödeldavus on teinud raua (rauasulamid) asendamatuks tööriistade ja masinate valmistamisel, ehitustegevuses. Alates rauaajast on inimtsivilisatsioon olnud suuresti rauatsivilisatsioon. Raua puuduseks on ta intensiivne roostetamine, mille vältimiseks kasutatakse erinevaid pinnakatteid või raua legeerimist korrosiooni vähendavate lisanditega Raua massisisaldus maakoores on 6% (neljas element hapniku, räni ja alumiiniumi järel). Ehedal
parema käe rusika reegliga. Kruvireegel väidab, et vooluga juhtmelõiku ümbritseva magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramise suunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgeva liikumise suund. Aine magnetiline läbitavus näitab, kui mitu korda on magnetjõud aines tugevamad jõududest vaakumis. Ained jagunevad: dimagneetikuteks (läbitavus väiksem ühest), paramagneetikuteks (läbitavus suurem ühest) ja ferromagneetikuteks. Ferromagneetik erineb paramagneetikutest eelkõige selle poolest, et tema ühe osakese (aatomi või iooni) magnetväli on väga tugev. Seetõttu suudavad ferromagneetiku osakesed vastastikku üksteise magnetvälju tugevdada. Selle tagajärjel tekivad ferromagneetikus iseenesliku magneetumise piirkonnad, mida nimetatakse domeenideks. Domeeni kuuluvad osakesed võivad oma magnetvälja suunda muuta vaid üheskoos.
Vanimad arheoloogilised leiud arvatkse pärinevat ajast 9000 - 10 000 aastat e.Kr. Tinamaaki sisaldava vasemaagi töötlemisel tekib vase ja tina sulam pronks, mis on vasest kõvem materjal ja sobib paremini tööriistade valmistamiseks. Nii sai alguse pronksiaeg. Vase ja tsingi sulam on messing ehk valgevask. Melhiori teine koostisosa on nikkel ( Ni ). Nikkel on Läikiv hõbedane metall. Tihedus 8908 kg/m-3. Kõvadus 4,0 Mohsi skaalas. Sulamistemperatuur 1728 K (1455 °C). Ferromagneetik. Nikkel on vajalik microelement nii taim kui loomorganismides. Suuremates kogudes on nikkel ohtlik keskonna saastaja. Nikkel võib põhjustada ka allergiat ja nikkel võib olla ka erogeense toimega. Paljud inimesed on nikkli suhtes allergilised. Nii olen seda ka mina. Ei sa pikalt kanda käekellu, mis sisaldavad nikklit ja kõrvarõngaid, mis pole valmistatud päris hõbedast või kullast. Muidugi ka kõiksugused mud ehted, mis sisaldavad nikklit võivad tekitada allergilist reaktsiooni.
Magnetväli on magnetilise vastastikmõju vahendaja; tekib liikuvate laetud kehade ümber. Püsimagnet on ka elektrivoolu puudumisel magnetvälja omav keha. Poolus on koht magnetil kus tema toime on kõige tugevam. Magneetumine on nähtus mille korral magnetvälja paigutatud aine hakkab ka ise magnetvälja tekitama (ferromagneetik-raud). Elektrivoolu magnetiline toime avastati 1820 H.C.Oersted. Ampere hüpotees: püsimagnetite omadused on tingitud neis ringlevatest vooludest(see ple õige, tglt on tingitud elektronide liikumisest aatomis ja neutronite spinnidest). Ampere'i jõuks nim vooluga juhtmele magnetväljas mõjuvat jõudu. Ampere'i seadus: vooluga juhtmelõigule magnetväljas mõjuv jõud on võrdeline magnetinduktsiooniga, voolutugevusega, juhtmelõigu pikkusega ja sõltub nurgast
Kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed näitavad positiivselt laetud osakese liikumise suunda ja magnetvälja jõujooned tulevad peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab osakesele mõjuva Lorentzi jõu suunda. Aine mgnetiline läbitavus näitab, kui mitu korda on Magnetjõud aines tugevamad jõududest vaakumis. Diamagneetik nõrgendab ja paramagneetik tugevdab veidi talle mõjuvat magnetvälja. Ferromagneetik on aine, mis tugevdab talle mòjuvat magnetvälja tuhandeid kordi. Iseenesliku magneetumise piirkondi ferromagneetikus nimetatakse domeenideks. Domeeni kuuluvad osakesed võivad oma magnetvälja suunda muuta vaid üheskoos. 2. Maa magneetiline lõunapoolus asetseb geograafilise põhjapooluse läheduses. Seetõttu on Maa magnetväli suunatud geograafilises mõttes lõunast põhja. PõhjaKanada arktilises saarestikus, Austraaliast lõunas
Kindel ruumala On On Ei ole Osakestevaheline On On On vastastikmõju Üks ja sama aine võib olla ühes agregaatolekus ka erinevate omadustega. See tuleneb osakeste paigutuse ja soojusliikumise erinevustest. Sel juhul räägitakse aine faasist, milleks nimetatakse ühesuguse keemilise koosseisu ja füüsikaliste omadustega aine olekut. Aine võib olla tahkes olekus näiteks juht või ülijuht, ferromagneetik või paramagneetik; vedelas olekus näiteks voolav või ülivoolav jne. Ainult gaasilises olekus ei eksisteeri ainel erinevaid faase. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks. Faasisiirde tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Meie piirdume selliste faasisiirete käsitlemisega, mida nimetatakse agregaatolekute muutusteks. Nende käigus muutub aine osakeste paigutus ja
domeenid pöörduvad valdavalt ühte suunda, tekib väga tugev lisaväli, mis on välise magnetväljaga samasuunaline. Miks nimetatakse kahe esimese rühma aineid nõrkadeks magneetikuteks, viimaseid tugevateks magneetikuteks? Diamagneetik nõrgendab vähesel määral talle mõjuvat magnetvälja, paramagneetik tugevdab vähesel määral talle mõjuvat magnetvälja, ferromagneetik aga tugevdab talle mõjuvat magnetvälja kuni tuhandeid kordi. 4. Kirjelda väljade superpositsiooni (liitumise) printsiipi kasutades magnetvälja, mis kujuneb keha sees võrreldes väljaga väljaspool keha (välise väljaga) kõigi kolme magneetikute rühma puhul. a) diamagneetikute puhul Superpositsiooni printsiibi kohaselt laengute süsteemi poolt tekitatud väljatugevus võrdub sama
q/m = v/(B*r) Aine magnetiline läbitavus näitab, mitu korda on kahe keha vahel mõjuv magnetjõud suurem jõust vaakumis. Tähis . = F/F0=B/B0 Diamagneetik <1, nõrgendab magnetvälja, aatomi kogumagnetväli on 0, väline magnetväli tekitab nõrga vastuvälja. Nt kuld, hõbe, vask, tsink. Paramagneetik - >1, tugevab veidi magnetvälja, aatomite summaarne magnetväli ei ole 0, välise magnetvälja mõjul üritavad osakesed võtta magnetvälja suunda. Nt alumiinium, volfram, õhk. Ferromagneetik = 103 kuni 104, tugevdab magnetvälja tuhandeid kordi, ühe osakese magnetväli on väga tugev nad mõjutavad üksteist, tekivad iseenesliku magneetumise piirkonnad ehk domeenid, domeeni piires domineerib üks magnetvälja suund, välise magnetvälja mõjul domeenid orienteeruvad ja magneväli tugevneb, ferromagneetikutel on omadus säilitada oma magnetvälja kord ka ilma välise magnetvälja mõjuta. Nt raud, koobal, nikkel ja nende sulamid.
Magnetism Magnetväli eksisteerib alati vooluga juhtme ümber Püsimagnet keha, mis säilitab magnetilised omadused pikema aja vältel Magneti poolused kohad, kus magnetiline toime on kõige tugevam Magnetvälja põhiomadused: magnetvälja tekitab elektrivool magnetväli avaldab mõju elektrivoolule Pool dielektrikus südamikule keritud traat Elektromagnet raudsüdamikuga pool Vooluga pooli magnetväljas raudsüdamik magneetub ja sellega magnetväli tugevneb Elektromagnetil on püsimagnetiga võrreldes järgmised eelised: 1) tema magnetvälja tugevust ja suunda saab muuta voolutugevuse suuna muutmise teel 2) voolu välja lülitamisel elektromagneti magnetväli kaob Elektromagnetväli sõltub: voolutugevusest (mida tugevam vool seda tugevam magnetväli) keerdude arvust (mida rohkem keerde seda tugevam magnetväli) Elektromagneti kasutamine: 1) elektromagnetkraana 2) elektrikõlisti ...
magnetinduktsioon aines suurem magnetinduktsioonist vaakumis. Aine võib tugevdada või nõrgendada magnetvälja. Magnetiliste omaduste põhjal jaotatakse ained: *Diamagneetik aine, mis nõrgendab veidi talle mõjuvad magnetvälja. Nt. hõbe, vask, kuld. Aine magnetiline läbitavus on väiksem 1st.*Paramagneetik aine, mis tugevdab veidi talle mõjuvat magnetvälja. Nt. alumiinium, wolfram, õhk. Aine magnetiline läbitavus suurem 1st*Ferromagneetik aine, mis tugevdab talle mõjuvat magnetvälja tuhandeid kordi. Nt. koobalt, raud, nikkel. Aine magnetiline läbitavus mitmeid kordi suurem 1st. Aine kuuluvus ühte või teise gruppi määrab ära aineosakeste magnetväli. Dia- ja paramagneetiku puhul on tegemist üksiku elektronväljaga. Diamagneetiku moodustavad kaks elektroni paari. Need väljad on nõrgad ja korrastamata.Ferromagneetikul ühe osakese magnetväli on väga tugev. Oluline osa aatomitel või ioonidel
tekib veel oma pöörlemisest tingitud magnetväli. Igal ferromagneetikul on mingi kindel temp. millest kõrgemal temp. kaovad tema ferromagneetilised omadused. Seda temp. nim. Curie temperatuuriks. Curie temp. on Fe-753 C, koobaltil 100C ja Ni- 365 C. Fe- või terassüdamiku viimisel pooli suureneb palju kordi magnetinduktsioon poolis. Transformaatorite, generaatorite, elektrimootorite jt. elektrimasinate südamikud valmistatakse ferromagneetikutes. Pärast välise magnetvälja kadumist jääb ferromagneetik magneedituks. Tänu selle ongi olemas püsimagnetid. Tänapäeval kasutatakse laialdaselt ferriite need on ferromagneetilised materjalid, mis ei juhi elektrivoolu. VALEMID: 1. B= M/IA 2. = BAcos 3. F= BIlsin 4. F(indeks L)= Bq0Vsin 5. r= mV/Bq0
Ilma Lorentzi jõuta poleks osakeste uurimine võimalik. Magnetväljaga saab laenguid suunata, ei saa laenguid pidurdada ega kiirendada. Elektriga saab kiirendada laenguid. F = FL+FE Lorentzi jõud tööd ei tee, ainult suunab. Kuidas aine/keskkond magnetit mõjutab? Aine nõrgendab alati elektrivälja. F = F0 Magnetismi tekitavad liikuvad laengud. Diamagneetik - < 1 paramagneetik - >1 ferromagneetik - >>>1 (tuhandeid korda suurem) Fe, N, Co FERROMAGNEETIKUD http://what-when-how.com/materialsparts-and-finishes/magnetic-materials-hard-and- soft/ Pehmed muutub ajutiselt magnetiks magnetiseerides Kõvad muutub permanentselt magnetiks magnetiseerides Selle osa peale tuleb arvestustöö________________________________________________ Elektromagneetiline Induktsioon Eesmärk: on leida sügavam seos elektri ja magnetvälja vahel Elektrivool + magnetväli LIIKUMINE Elektrimootor
On samuti ferromagneetilised pooljuhid, mida nim ferriidideks. Nõrgalt magneetiliste ainete magnetumud sõltub väljatugevusest lineaarselt. Ferromagneetikute magnetilised omadused on tingitud elektronide omamagnetmomentidest. Kristallilises struktuuris võivad need moodustada piirkonnad mida nim domeenideks. Teatud temp Tc kaotab aine ferromagneetilised omadused. seda nim Curie punktiks (raual768°C, niklil365°C) Kui Hc suur, siis ferromagneetik on kalk ja hüstereesi silmus on lai. Kui Hc väike, siis ferromagneetik on pehme ja hüstereesi silmus on kitsas. Püsimagneetikute jaoks kas kalke ferromagneetikuid. trafode, el.mootorite, generaatorite jm. Südamikud valmistatakse pehmest ferromagneetikust. 5p.Elektromagneetiline induktsioon-Galvanomeetri ahelas tekivad voolu nim induktsioonvooluks.Selle põhjustaja on magnetvoo muutumine ajas. Elektromagneetilise
(magnetilise induktsiooni jõujooned suunduvad peopessa ja väljasirutatud sõrmed näitavad voolusuunda, siis pöial näitab juhtmele mõjuva ampere jõu suunda) Magnetväli on suunatud põhjapooluse poolt lõunapooluse poole. Homogeenne magnetväli Magnetvälja induktsioonivektorid on ühe suuna ja suurusega. Biot-Savart´i seadus. Para-, dia- ja ferromagneetikud Paramagneetik- nõrgendab elektrivälja; Diamagneetik- tugevdab veidi elektrivälja; Ferromagneetik- tugevdab tuhandekordselt elektrivälja Töö vooluga juhtme liigutamisel magnetväljas ja magnetvoog ???? Magnetvälja tugevus Iseloomustab ainult makrovoolude poolt tekitatud magnetvälja. ⃗ Magnetväljatugevus H antud punktis iseloomustab magnetvälja ruumi mingis punktis ega sõltu keskonna magnetilistest omadustest, vaid ainult välja tekitavast makrovoolude suurusest ja juhtme kujust. Magnetväljade kuju Sirgjuhtme magnetväli on ringikujuline (ümber juhtme)
pöördvõrdeline voolu väljaga vaakumis ning ta on ühikuta. Aatomi igal elektronil on orbitaalne magnetiline dipoolmoment ja magnetiline spinn- dipoolmoment, mis liituvad vektoriaalselt. Kui kõigi nende magnetiliste dipoolmomentide summa tekitab magnetvälja, siis on aine magnetiline. Magnetismi on kolm põhiliiki: diamagnetism, paramagnetism, ferromagnetism. Diamagnetism esineb kõikides ainetes, kuid on nii nõrk, et jääb märkamatuks kui aine on samal ajal ka paramagneetik või ferromagneetik. Diamagnetismi korral tekitatakse välise magnetvälja B mõjul aatomis nõrgad dipoolmomendid. Magnetväli kaob kui kaob väline magnetväli. Nimetust diamagneetik kasutatakse nende ainete puhul millel on üksnes diamagnetismi omadused. Paramagnetis esineb ainetes, mis sisaldavad poolmetalle, haruldasi muldmetalle või aktinoide. Selliste ainete igal aatomil on püsiv summaarne magnetiline dipoolmoment. Need momendid on juhuslikult orienteeritud ja ainel tervikuna summaarne magnetväli puudub
magnetväli null, sest elektronide arv on paaritu. Ühe elektroni omamagnetväli jääb tasakaalustamata. Välises magnetväljas üritab paramagneetiku osake pöörata end nii, et osakese magnetväli oleks välise väljaga samasuunaline. Seetõttu magnetväli paramagneetikus veidi tugevneb. Paramagneetikute erineb väga vähe ühest, näiteks: Plaatina = 1,000250 Volfram = 1,000176 Hapnik = 1,0000019 Ferromagneetikud Ferromagneetik erineb paramagneetikust selle poolest, et tema ühe osakese (aatomi) magnetväli on väga tugev. Ferromagneetikus tekivad iseenesliku magneetumise piirkonnad, mida nimetatakse domeenideks (domain). Domeeni mõõtmed on 0,1 - 10 m. Domeeni piires on kõigi osakeste magnetväljad ühesuguse suunaga. • http://video.delfi.ee/video/CNcrUuW3/ Magnetlindid Magnetlindi põhimiku materjalina kasutatakse tänapäeval eelkõige polüetüleentereftalaati (lavsaani).
väike ja konstantne · Väljad on samasuunalised VB!!!! Feromagneetik on aine, mis tahkes olekus võib välise välja puudumisel olla magneetunud § Nad on püsimagnetid. · Raud, nikkel, koobalt, gadoliinium , nende sulamid ja ühendid § Ferromagnetism pole klassikalise füüsikaga põhjendatav § Ferromagneetiku magneetumust annab väga hästi kirjeldada hüstereesisilmusega § Curie punkt: temperatuur, mille juures ferromagneetik kaotab omadused. HÜSTEEREESILMUS 9) ELEKTROMAGNETISM Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. VOOLU TEKITAMINE Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit.
Järgneb keerukate sulfiidide (Ni3S2, CuS jt) ning metallide (Ni, Cu) segu eraldamine, mis sisaldab sulatamist NaHSO4-ga jt töötlusi. Lõppfaasis eraldatakse nikkel sageli elektrolüüsiga. Omadused ja ühendid Nikkel on lihtainena hõbevalge, kollaka läikega plastne metall. Ta on hästi töödeldav, kuid juba vähesed lisandid, eriti väävel ja hapnik, halvendavad oluliselt mehaanilisi omadusi ja korrosioonikindlust. Nikkel on ferromagneetik, Curie’ punkt on 631K. Keemiliselt on kompaktne nikkel väheaktiivne, õhus püsiv. Metall kattub õhus NiO kaitsekihiga ning on püsiv kuni umbes 800 °C. Hapetega H2SO4, HCl, H3PO4 ja HF reageerib nikkel väga aeglaselt, kuid reageerib kergesti lahja HNO3-ga, kontsentreeritud HNO3 toimel passiveerub. Nikkel ei reageerileeliste lahustega (ega sulandid, ka mitte vedel NH3), nikkel reageerib (õhu juuresolekul) NH3 vesilahusega.
nende ioniseerimiseks. MAGNETISM. ELEKTROMAGNETILINE INDUKSIOON Liikuvate laetud kehade vahel mojuvad magnetjoud. Magnetvalja joujooned on kinnised koverad, mis valjuvad pohjapooluselt ja sisenevad lounapoolusele, st magnetvali on poorisvali. Ainete jagunemine magnetiliste omaduste jargi: ? diamagneetik norgendab talle mojuvat magnetvalja, keskkonna magnetiline labitavus ? paramagneetik tugevdab veidi talle mojuvat magnetvalja, ferromagneetik tugevdab talle mojuvat magnetvalja kuni mitu tuhat korda, Vastassuunalised voolud toukuvad, samasuunalised voolud tombuvad Ampere'i seadus magnetvaljas asuvale vooluga juhtmeloigule mojuv joud F on vordeline juhtmes esineva voolu tugevusega I; juhtmeloigu pikkusega l; voolu suuna ja magnetvalja suuna vahelise nurga siinusega: Magnetinduktsioon naitab joudu, mis mojub uhikulise vooluga ja uhikulise pikkusega juhtmeloigule selle juhtmega ristuvas magnetvaljas
Spinn-elektronil on peale orbitaalsete momentide veel omamomendid. Electron pöörleb ümber oma telje ja sellest nimetus spin.spinn on kõikidel elementaarosakestel, ka laenguta osakestel. Suhteline magnetiline läbitavus- näitab kui palju on magnetiline induktsioon aines suurem kui vaakumis. µ=B(aines)/B(vaakumis). Sõltuvalt µ väärtusest jaotatakse ained 3 gruppi. Diamagneetikud(µ<1) nõrgendab veidi talle mõjuvat magnetvälja ja paramagneetikud(µ>1) veidi tugevdab. Ferromagneetik-on aine,mis tugevdab talle mõjuvat magnetvälja kuni tuhandeid kordi. Ferromagneetikud on raud,nickel,koobalt.kasut.mäluelemendia IT-s. Elektromagnetiline induktsioon ja vahelduvvool Magnetvoog-=BScos [wb] kui kontuur pindalaga 1m² paikneb magnetväljas 1 tesla risti jõujoontega,siis magnetvoog läbi selle kontuuri on 1 weeber Wb. Kui raam on jõujoontega risti siis normaali ja jõujoonte vaheline nurk on 0º elektromagnetiline
Ainult ülijuhis on see täpselt 1. 2) Paramagneetikud. Magnetiline vastuvõtlikkus on positiivne ja väike ja konstantne. 3) Ferromagneetikud. Magnetiline vastuvõtlikkus on positiivne ja suur ja sõltub välisest väljatugevusest. µ >> 1Neile on iseloomulik spontaanne magneetuvus. Nad on püsimagnetid. Fe,Co, Ni,Gd Ja mõned sulamid. Ferromagnetism pole klassikalise füüsikaga põhjendatav. Curie punkt: temperatuur, mille juures ferromagneetik kaotab omadused. 101. Kasutades allolevat joonist tuletage Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. 102. Kasutades allolevat joonist, tuletage kontuuris tekkiva elektromotoorse jõu avaldis selle ühtlasel pöörlemisel. 103. Mis on kontuuri induktiivsus? Kasutades allolevat joonist, tuletage pika solenoidi induktiivsuse arvutamise valem. Võib öelda, et kontuuri läbiv magnetvoog on võrdeline vooluga I, seda võrdetegurit L
Aatomi magnetmoment on 0. Heelium, argoon, neoon jpm Paramagneetikud magnetiline vastuvõtlikkus X on positiivne ja väike ja konstantne, väljad on samasuunalised. Aatomite magnetmoment on nullist erinev. Hapnik, liitium, alumiinium jpm Indutseeritud väli on algväljale vastupidise suunaga (summeerimine käib miinuse poole) · Ferromagneetikud, Hüstereesisilmus (+ graafik ja selle seletus) Ferromagneetik aine, mis tahkes olekus võib välise välja puudumisel olla magneetunud. Magnetiline vastuvõtlikkus X on positiivne ja suur ja sõltub välisest väljatugevusest. Raud, nikkel, koobalt jpm Hüstereesisilmus 9. Elektromagnetism · Elektromagnetiline induktsioon ja induktsiooni vool (+ tekitamise viisid) Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog.
vastastikmõju Tundub, et on lihtne vahet teha tahke oleku ja vedela oleku vahel. Aga kas jahu on vedelik või tahke aine? Tal on kõik vedeliku omadused. Üks ja sama aine võib olla ühes agregaatolekus ka erinevate omadustega. See tuleneb osakeste paigutuse ja soojusliikumise erinevustest. Sel juhul räägitakse aine faasist, milleks nimetatakse ühesuguse keemilise koosseisu ja füüsikaliste omadustega aine olekut. Aine võib olla tahkes olekus näiteks juht või ülijuht, ferromagneetik või paramagneetik; vedelas olekus näiteks voolav või ülivoolav jne. Ainult gaasilises olekus ei eksisteeri ainel erinevaid faase. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks. Faasisiirde tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Meie piirdume selliste faasisiirete käsitlemisega, mida nimetatakse agregaatolekute muutusteks. Nende käigus muutub aine osakeste paigutus ja liikumise liik (võnkumine kristallvõres, võbelemine
Kuna magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus, siis on lisaks arvväärtusele vastuse osa ka magnetinduktsiooni suund. Magnetinduktsiooni mõõtmiseks ei saa kasutada südamikuga pooli ega ka rauast pooli. Need on ferromagneetikud, mis tugevdavad välist magnetvälja (tekitavad hüstereesisilmuse). Kui palju välise välja tugevdatakse, sõltub eelkõige ferromagneetiku materjalist ja töötlusest. Ulatusliku tehnilise dokumentatsioonita oleks võimatu hinnata, kui palju tugevdab ferromagneetik välist magnetvälja, ilma et selle suurus teada oleks. Mõõtmine Viga ja määramatust käsitlevates peatükkides jõuti järeldusele, et vastuse viga on seda väiksem, mida rohkem katseid on tehtud. Üks variant korduvmõõtmistest on samasuguste omaduste üheskoos mõõtmine: näiteks mõõtes ühe paberilehe paksuse asemel kümne või saja paberilehe paksuse. Paberileht on nii õhuke, et ühe lehe paksust ei saa nihikuta täpselt leida; saja lehe
kui sundiva jõu sagedus langeb kokku kehale omase omavõnkesagedusega (sagedus, millega keha hakkab võnkuma, kui see tasakaalust välja viia ja siis vabaks lasta). Heli kiirus õhus on umbes 340 m/s. Heli kiirust saab ise määrata kaja abil. Kaja on heli peegeldumine kaugelt suurelt tõkkelt (mets, mägi). Elekter ja magnetism. Hõõrdeelekter. Elektrostaatiline induktsioon. Alalis- ja vahelduvvool. Metalli ja pooljuhi takistuse sõltuvus temperatuurist. Püsimagnet. Ferromagneetik. Vooluga juhtme ümber olev magnetväli. Elektromagnetväli. Lenzi reegel. Hõõrdeelekter. Mõlemad kehad laaduvad ja sealjuures erimärgiliselt. Samast materjalist kehade hõõrdumine ei põhjusta elektriseerumist. Hõõrumisel puutuvad kehad mõnedes kohtades üksteisega väga lähedalt kokku ja osa laetud osakesi võib minna ühelt kehalt teisele. Liikuvateks laenguga osakesteks on kehades elektronid, mis kannavad negatiivset elektrilaengut
Kui ferromagnetilise aine temperatuur tõuseb üle teatud kriitilise väärtuse, mida nimetatakse Curie’ temperatuuriks, siis vahetusmõju seos enam ei toimi, Suurem osa ferromagneetikutest muutub siis lihtsalt paramagneetikuteks, s.t dipoolid siiski püüavad joonduda välise magnetväljaga, kuid juba palju nõrgemal määral ja soojusliikumine saab nüüd joondumist rikkuda. Ained on ferromagneetikud ainult nende kristallilise oleku korral. Isegi juhul kui ferromagneetik ei asu magnetväljas, esinevad ferromagnetikus spontaanselt magneetunud mikroskoopilised piirkonnad - domeenid. Domeeni mõõtmed on umbes suurusjärgus 10 μm . 22 23 Ferromagneetilise aine, näiteks raua, magneetimist saab uurida seadme abil, mida nimetatakse Rowlandi ringiks. Uuritavast ainest valmistatakse õhuke toroidi laadne ringikujulise ristlõikega
vastastikmõju Tundub, et on lihtne vahet teha tahke oleku ja vedela oleku vahel. Aga kas jahu on vedelik või tahke aine? Tal on kõik vedeliku omadused. Üks ja sama aine võib olla ühes agregaatolekus ka erinevate omadustega. See tuleneb osakeste paigutuse ja soojusliikumise erinevustest. Sel juhul räägitakse aine faasist, milleks nimetatakse ühesuguse keemilise koosseisu ja füüsikaliste omadustega aine olekut. Aine võib olla tahkes olekus näiteks juht või ülijuht, ferromagneetik või paramagneetik; vedelas olekus näiteks voolav või ülivoolav jne. Ainult gaasilises olekus ei eksisteeri ainel erinevaid faase. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks. Faasisiirde tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Meie piirdume selliste faasisiirete käsitlemisega, mida nimetatakse agregaatolekute muutusteks. Nende käigus muutub aine osakeste paigutus ja liikumise liik (võnkumine kristallvõres, võbelemine vedelikus,
annaabi.ee 
