See tähendab, et sama raskusega pliitükk on alumiiniumtükist üle nelja korra väiksem. Magnetilised omadused Magnetiline läbitavus iseloomustab metalli võimet magnetiseeruda. Head magnetilised omadused on raual, niklil, koobaltil ja nende sulamitel. Neid kasutatakse elektriaparaatide ja elektromagnetite valmistamisel. Metallide magnetilised omadused on tingitud magnetmomendist kristallis ja võrdub kõigi aatomite magnetmomentide summaga (joonis.1). Joonis.1 Magnetväljasse suhtumise järgi jaotatakse metallid kolmeks: 1. Ferromagnetilised metallid - raud, koobalt, nikkel ja gadoliinium - magnetiseeruvad juba nõrgas magnetväljas. 2. Paramagnetilised metallid - alumiinium, kroom,titaan - magnetiseeruvad nõrgalt. 3. Diamagnetilised metallid - tina, vask, vismut - ei tõmbu magneti poole, vaid tõukuvad sellest eemale.
Seega k = kv + kel Metallidel on peamine ülekandemehhanism vabade elektronide abil, mistõttu on nende k võrdeline erijuhtivusega ja temperatuuriga: k =l∙ σ ∙T , kus L on võrne kõikidel metallidel (Wiedemann-Franzi konstant). Metallide soojusjuhtivus on suurim, väiksem keraamilistel materjalidel ja kõige väiksem polümeeridel. Termoisolatsiooniks kasutatavatel materjalidel peab olema võimalikult väike soojusjuhtuvus. 20. Ferromagnetism ja ferrimagnetism. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad – domeenid – mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paraleelselt. Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu matrjali summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks. Magneetimisel toimub kaks efekti: 1) Domeenide kasv
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. Magneetimiskõver on magnetilise induktsiooni sõltuvus materjalis välise magnetvälja tugevusest (joonis 4.2).
on vaakumi magnetiline läbitavus. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >> 1. 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4)
Soojusülekanne toimub: 1( kritallvõre võnkeenergia ülekandumisena; 2( vabade elektronide energia plekandumisena. Metallidel on peamine ülekandemehhanism vabade elektronide abil. Metallide soojusjuhtivus on suurim, väiksem keraamilistel materjalidel ja siis polümeeridel. 29. Ferromagnetism ja ferrimagnetism. Sõltuvalt materjali magnetilisest läbitavusest jaotakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud; 2) paramagneetikud; 3) dimagneetiukud. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad-domeenid-mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt. Üksikud on juhuslikult, sellepärast summaarne magnetimoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B=f nim magneetimiskõveraks. Magneetimise efektid: 1) demoeenide kasv.; 2) domeenide magnetmomentide pöördumine välise välja suunda
Magneetunud aine tekitab magnetvälja B', mis liitub vooludest tingitud magnetväljale B 0. Koos annavad nad resultantvälja B= B0+B'. Magneetumist selgitas Ampere nii: oletas, et aine molekulides tsirkuleerivad ringvoolud. Igal sellisel voolul on magnetmoment ja ta tekitab ümbritsevas ruumis magnetvälja. Välise välja puudumisel on molekulaarsed voolud korrapäraselt orienteeritud, mistõttu nende resultantväli on võrdne nulliga. Üksikute molekulide magnetmomentide kaootilise orientatsiooni tõttu on keha summaarne magnetmoment samuti null. Välja toimel omandavad molekulide magnetmomendid eelisorientatsiooni, mille tagajärjel magneetik magneetub st tema summaarne magnetmoment muutub nullist erinevaks. Üksikute molekulaarsete voolude magnetväljad sel juhul enam ei kompenseeru ja tekib väli B'. Magneetumine lihsamalt on nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena tekitab aine ka ise magnetvälja. Kõik ained ei magneetu ühetugevuselt
m µm S i Elementaarvoolude põhjuseid aatomis on kolm: elektroni orbitaal, elektroni spinn, tuuma spinn. Elektronide olek aatomis on kvanditud. Seega orbitaalide täieliku täitumuse korral elektronide orbitaali ja spinnide magnetmomendid kompenseeruvad täielikult. (NB! Spinnid saavad olla +1/2 ja –1/2, magnetkvantarvud +1, 0, -1 jne). Kui orbitaalid on täidetud elektronidega osaliselt, siis ei ole magnetmomentide kompensatsioon täielik ja aatomil on välisest magnetväljast sõltumatu püsiv magnetmoment. Lisaks põhjustab elektroni orbitaal veel teistsuguse reaktsiooni magnetväljale. Nimelt kujutab elektroni tiirlemine orbiidil endast elektrivoolu. Elektroni trajektoor orbiidil on kvanditud ja pindala S muutuda ei saa. Muutuma peab vool, seega muutub elektroni ringsagedus. Seda nähtust nimetatakse diamagnetismiks, mis esineb kõikidel aatomitel
Termoisolatsiooniks kasutatavatel materjalidel peab olema võimalikult väike soojusjuhtivus. 19. Ferromagnetism ja ferrimagnetism (11.2.1), antud joon 11-5 ja 11-7 Välist magnetvälja iseloomustab magnetvälja tugevus H. Magnetvälja materjali sees iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >>1 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
Termoisolatsiooniks kasutatavatel materjalidel peab olema võimalikult väike soojusjuhtivus. 20. Ferromagnetism ja ferrimagnetism (11.2.1), antud joon 11-5 ja 11-7 Välist magnetvälja iseloomustab magnetvälja tugevus H. Magnetvälja materjali sees iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >>1 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
Miinusmärk tuleb kokkuleppeliselt, kuna töö on vastupidine sellele, mida meie tahame tekitada. 60. Kuidas jaotatakse aineid magnetiliste omaduste alusel? Kuidas muutub magnetväli nendes ainetes? 1. Dimagneetikud – molekulide summaarne magnetmoment on natuke väiksem ühest (nt vask) 2. Paramagneetikud – aine summaarne magnetmoment on natuke üle ühe (1.000 ja alates neljandast komakohast muutub). Näiteks alumiinium. 3. Ferromagneetikud – magnetmomentide summa on paramagneetiku omast tunduvalt suurem. Nt raud. Dimagneetikutes läheb magnetväli veidi väiksemaks, paramagneetikutes veidi suuremaks ja ferromagneetikutes kõvasti suuremaks. 61. Lähtudes Fermat’ printsiibist, tuletada murdumisseadus. Fermat’ printsiip – valgus läheb ühest punktist teise mööda sellist teed, mille läbimisaeg on minimaalne. Murdumisseadus: sinα v n =n2,1 = 1 = 2
kus materjali magnetiline läbitavus (H/m). Tavaliselt kasutatakse suhtelist magnetilist läbitavust: kus 0 on vaakumi magnetiline läbitavus. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille 1 r >> 2) paramagneetikud, mille 1 r 3) diamagneetikud, mille 1 r Joonisel 13-3 on näidatud ferro-, para- ja diamagneetikute B sõltuvus H-st väikestel väljatugevustel. Vaatleme edasi ainult magnetmaterjale. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
Magnetvälja materjali sees iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B: B = µ H, T(tesla) kus materjali magnetiline läbitavus (H/m). Tavaliselt kasutatakse suhtelist magnetilist läbitavust: µr = µ/ µ0 kus 0 on vaakumi magnetiline läbitavus. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille µr >>1 2) paramagneetikud, mille µr 1 3) diamagneetikud, mille µr 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt. Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse mag-neetimiskõveraks.
annaabi.ee 
