ruumipunktis. Aine mõju magnetväljale · Laengute vahel mõjuva jõu suurus sõltub keskkonnast, milles osakesed asetsevad vaakumis on vastastikmõju kõige tugevam, teistes keskkondades on samade laengute vastastikmõju elektriväli samal kaugusel nõrgem. Analoogilist nähtust, kus magnetväli keskkonnas erineb magnetväljast vaakumis, on võimalik täheldada ka magnetvälja puhul. · Aineid, mis märgatavalt tugevdavad magnetvälja mõju, nimetatakse ferromagneetikuteks. Ferromagneetikud on lisaks rauale ka nikkel, koobalt ning nende metallide ühendid teiste elementidega. Magnetvälja jõujooned(PÖÖRISVÄLI) · Magnetvälja, nagu elektriväljagi võib kujutada graafiliselt jõujoonte abil. Magnetvälja jõujoonteks nimetatakse mõttelisi jooni, mille puutuja suund igas punktis ühtib magnetinduktsiooni vektori suunaga. · Magnetvälja jõujoonte omadused: · Magnetvälja jõujooned ei lõiku üksteisega
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.
a) diamagneetikuteks Väline magnetväli mõjutab vähesel määral diamagneetikute aineosakesi, mille tõttu tekib diamagneetikutes välise väljaga vastupidiselt suunatud nõrk magnetväli. b) paramagneetikuteks Väline magnetväli mõjutab vähesel määral paramagneetikute aineosakesi, mille tõttu tekib paramagneetikutes välise väljaga samasuunaline nõrk magnetväli. c) ferromagneetikuteks? Ferromagneetiku asetamisel välisesse välja mõjutab väline magnetväli ferromagneetiku domeene, 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
2. Aine magnetilised omadused: Dielektrikud vähendavad välise elektrivälja tugevust. Aine magnetilisi omadusi iseloomustab ehk suhteline magnetiline läbitavus, mis näitab mitu korda on magnetinduktsioon aines suurem, kui vaakumis. Ainete magnetilised erinevused on tingitud aatomite ja molekulide magentilistest erinevustest. Ainete magneetumus väheneb temperatuuri tõustes, kuna soojusliikumine segab osakeste orienteerumist magnetväljas. Ained jagunevad: para-, dia- ja ferromagneetikuteks. Paramagneetikud: ~>1 (väga vähe suurem, nt alumiinium, hapnik, volfram). Paramagneetikud tugevdavad veidi välist magnetvälja. Diamagneetikud: ~<1 (väga vähe väiksem, nt kuld, hõbe, räni). Diamagneetikud nõrgendavad veidi välist magnetvälja. Ferromagneetikud(FM): >>1 (palju suurem, u 1000-10000 korda, nt raud, teras,nikkel, koobalt).Omavad praktilit tähtsust, magnetiline induktsioon sõltub fm-u varasemast magnetilisest olekust. Jaotatakse omakorda pehmeteks ja kõvadeks FM-ks
I voolutugevus; l pooli pikkus. Materjalis tekkivat magnetvälja iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B, mis on võrdeline välise magnetvälja tugevusega B = H, T (tesla) Kus materjali magnetiline läbitavus. Vaakuumis B = 0 H. Suhet /0 = r nimetatakse materjali suhteliseks magnetiliseks läbitavuseks. Ta avaldub võrrandiga r = / 0 = 1 / 0 * B/H Sõltuvalt r väärtusest jagatakse kõik materjalid ferromagneetikuteks ehk magnetmaterjalideks, paramagneetikuteks ja diamagneetikuteks. Ferromagneetikute r >> 1, para- ja diamagneetikutel r 1. Magnetmomentide päritolu magnetmaterjalides on seotud elektronide pöörlemisega ümber telje ehk spinniga. Seejuures esinevad ferromagneetikutes makroskoopilised osad domeenid millede piires spinnid on orienteeritud paralleelselt (joonis 4.1). Seejuures üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult ja materjal ei oma summaarset magnetmomenti.
12 Püsimagnetite omadusi seletatakse sellega, et elektronidel on olemas oma magnetväli, mis on tingitud elektronide loomulikust omaliikumisest (pöörlemisest), mida kirjeldab kvantarv spinn. On olemas metalle, mis koosnevad piirkondadest, kus elektronide spinnid on omavahel rangelt paralleelsed. Sellist aineosa nimetatakse domeeniks. Domeenide mõõtmed on 10-4 ...10-3 cm. Selliseid aineid kutsutakse ferromagneetikuteks. Sellised ained on näiteks raud, nikkel, mitmesugused sulamid. Tavaliselt on domeenide magnetväljad orienteeritus üksteise suhtes juhuslikult. Magnetvälja paigutatud ferromagneetikus orienteeruvad domeenide magnetväljad välise välja suunas ja hakkavad üksteist tugevdama: tekib püsimagnet. Kui püsimagnetit kuumutada mingi temperatuurini, siis lõhub soojusliikumine domeenide korrastatuse ja aine magnetväli kaob. Seda temperatuuri nimetatakse Curie
lõunapoolusteks. Püsimagnetite omadusi seletatakse sellega, et elektronidel on olemas oma magnetväli, mis on tingitud elektronide loomulikust omaliikumisest (pöörlemisest), mida kirjeldab kvantarv spinn. On olemas metalle, mis koosnevad piirkondadest, kus elektronide spinnid on omavahel rangelt paralleelsed. Sellist aineosa nimetatakse domeeniks. Domeenide mõõtmed on keskmiselt ca 0,01 mm. Aineid, mis koosnevad domeenidest kutsutakse ferromagneetikuteks. Niisugused ained on näiteks raud, nikkel, mitmesugused sulamid. Tavaliselt on domeenide magnetväljad orienteeritud üksteise suhtes juhuslikult. Välisesse magnetvälja paigutatud ferromagneetikus orienteeruvad domeenide magnetväljad välise välja suunas ja hakkavad üksteist tugevdama: tekib püsimagnet. Vooluga juhtme ümber tekib magnetväli. Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuva jõu suund on määratav vasakukäe reegliga: kui magnetväli on suunatud peopessa ja väljasirutatud
pöördvõrdeliselt vahekauguse ruuduga. Püsimagnetite omadusi seletatakse sellega, et elektronidel on olemas oma magnetväli, mis on tingitud elektronide loomulikust omaliikumisest (pöörlemisest), mida kirjeldab kvantarv spinn. On olemas metalle, mis koosnevad piirkondadest, kus elektronide spinnid on omavahel rangelt paralleelsed. Sellist aineosa nimetatakse domeeniks. Domeenide mõõtmed on 10-6 ...10-5 cm. Selliseid aineid kutsutakse ferromagneetikuteks. Sellised ained on näiteks raud, nikkel, mitmesugused sulamid. Tavaliselt on domeenide magnetväljad orienteeritus üksteise suhtes juhuslikult. Magnetvälja paigutatud ferromagneetikus orienteeruvad domeenide magnetväljad välise välja suunas ja hakkavad üksteist tugevdama: tekib püsimagnet. Kui püsimagnetit kuumutada mingi temperatuurini, siis lõhub soojusliikumine domeenide korrastatuse ja aine magnetväli kaob. Seda temperatuuri nimetatakse Curie temperatuuriks (Fe korral on