- •Кулон заңы. Кулон заңының әр түрлі қашықтықтар үшін тәжірибе жүзінде тексерілуі.
- •11. Шала өткізгіштердің электрөткізгіштігі
- •18. Диэлектриктегі электростатикалық өріс үшін Гаусс теоремасы
- •19. Ферми-Дирактың таралуы
- •20. Гаусс теоремасы
- •21.Ток жүрген кезде істелетін жұмыс пен қуат. Джоуль Ленц заңы.
- •27. Ток күші және оның тығыздығы. Зарядтың сақталу заңы.
- •31.Айнымалы бөгде эқк, кедергісі, сыйымдылығы және индуктивтілігі бар тізбек. Импеданс
- •33. Электростатикалық өрістің потенциалдығы.
- •38.Ферромагнетиктердің магниттелу қисығы.Гистерезис тұзағы.
- •Синхронды және асинхронды двигательдердің жұмыс істеу принциптері
- •44.Тұрақты электр өрісі
- •45.Заттың плазмалық күйі. Плазма
- •46.Өзара индукция құбылысы
- •47.Өткізгіштердегі электростатикалық өріс
- •48.Кирхгоф ережелері
- •49.Стационар токтың магнит өрісі
- •50.Электростатикалық өріс энергиясы
- •51.Тәуелсіз газ разрядтары түрлері
- •52.Электромагниттік индукция заңы
- •57.Диэлектростатикалық өріс энергиясы.
- •Диамагнетиктердің магниттелу механизмі
- •Полярлы емес диэлектриктер
- •62.Электромагниттік индукция
- •Электромагниттік индукция заңының дифференциалдық түрі
- •65.Өзара индукция құбылысы
- •66.Сұйық заттардың электр өткізгіштігі
- •73.Газдық разрядтар түрлері
- •75.Магнетиктер түрлері
- •77.Диамагнетиктердің магниттелу механизмі (Ерболат)
75.Магнетиктер түрлері
Егер тогы бар шексіз ұзын соленоидтің ішіндегі вакуумды кез келген затпен толтырсақ, ол зат магниттеледі. Нәтижесінде осы зат молекулаларының тудыратын магнит өрісінің В` индукциясы мен соленоид ішіндегі вакуумдық кеңістікте пайда болатын біртекті магнит өрісінің В0 индукциясына қосылып, қорытқы өріс индукциясын береді:
В = B0 + B`
Вакуумдағы магнит өрісін өзгерте алатын заттарды магнетиктер д.а.
Қорытқы өріс индукциясы В-нің Вакуумдағы В0 магнит индукциясына қатынасы ортаның магниттік қасиетін сипаттайды және ол заттың магниттік өтімділігі деп аталады:
𝞵 – заттың магниттік өтімділігі. Кез келген заттың магниттік өтімділігі түрліше болады. Вакуумдағы магниттік өтімділіктің мәні 1-ге тең (𝞵=1)
Көптеген заттардың магниттік қасиеттері онша жоғары болмайды. Оларды парамагнетиктер (𝞵>1) және диамагнетиктер (𝞵<1) деп атайды.
Парамагнетиктерге мысалы: азот үшін 𝞵=1,000013; сұйық оттегі үшін 𝞵=1,000017; алюминийдікі 𝞵=1,000023; вольфрамдікі 𝞵=1,000175. Осы мысалдарға қарағанда парамагнит заттар магнит өрісін аз шамаға (10-4) болса да күшейтетінін көреміз.
Екіншіден, магнит өрісіне орналасқан диамагнетиктер өте аз шамаға сол өрісті әлсірететінін тәжірибе көрсетті. Өрістің кемуі шамамен алғашқы мәнімен10-6, яғни миллиондық бөлігіне ғана азаяды. Мысалы: су үшін 𝞵=0,999991; мыс үшін 𝞵=0,999912; висмут үшін 𝞵=0,999824.
Магниттік өтімділігі өте жоғары (𝞵>>1) және магнит индукциясына тәуелді болатын заттар ферромагнетиктер деп аталады.
Ферромагнетиктер үшін магниттік өтімділіктің мәндері өте үлкен шама болады. Мысалы, кобальт үшін 𝞵=100-180, никель 𝞵= 200-300, темірдікі 𝞵=5000-10000, ал болат үшін 𝞵=10000-20000.
7
8-сурет.
Парамагнетиктерге сұйық оттегі, платина, вольфрам, алюминий, эбонит, ауа, азот т.с.с заттар, ал ферромагнетиктерге темір, шойын, никель, кобальт және басқа да заттар, ал диамагнетиктерге шыны, су, бензол, мыс, аз тұзы, кварц, сияқты заттар жатады. Ферромагнетиктер үшін берілген 78- суреттен магнит өтімділігі нөлден басталмайбастапқы өтімділігі болатындығын, В0 кернеулігінің бір мәнінде (Вm) өтімділіктің максимал 𝞵m шамасы туғаннан кейін магнит өтімділігі В0 өскен (В0 → ) азайып, оның мәні бірге ұмтылатынын байқаймыз.
Ферромагнетиктер үшін 𝞵-дің мәні тұрақты болып қоймай магнит өрісіне тәуелді болатынын орыс ғалымы А.Г.Столетов тәжірибе арқылы анықтаған.
Заттың магниттелуін бірлік көлемдегі магнит моменттері арқылы, яғни магниттелу векторы деп аталатын шамамен өрнектеуге болады:
Pm
– заттың
көлеміндегі әр молекуланың магнит
моменті.
76.Диэлектростатикалық өріс энергиясы Диэлектриктің электр өрісіндегі энергиясын анықтау үшін электростатикалық өрістің толық энергиясын анықтауға арналған (1) теңдігін пайдаланамыз. Энергия есептеу барысын жеңілдету үшін диэлектрик біртекті және бүкіл кеңістікті толтыра орналасқан деп есептейміз. Әрине, зарядтар бүкіл кеңістікті толтырмай, тек оның белгілі бір бөлігінде орналасады.Алдымен, вакуумда орналасқан зарядтардың электростатикалық өрісін қарастырайық. Өрістің толық энергиясы оның кернеулік және индукция векторлары арқылы (2) өрнегімен анықталады. Мұнда интеграл амалы бүкіл кеңістікті қамтиды. Енді барлық кеңістік көлемін өтімділігі ε-ға тең диэлектрикпен толтырсақ, диэлектриктің поляризациялануы нәтижесінде қорытқы өріс өзгереді. Ал алғашқы өрісінң көзі болып саналатын зарядтар шамалары жағынан да, кеңістікте таралып орналасулары жағынан да өзгеріссіз қалады деп есептейміз. Пайда болған жаңа өрістің кернеулік және индукция векторларын , ε деп белгілесек , оның толық энергиясы W (3) теңдігімен анықталады. Ал диэлектриктің өрістегі энергиясы (WD) вакуумдағы электр өрісін толық энергиясы (W0) мен кеңістік диэлектрикпен толтырғандағы электр өрісінің толық энергиясының (W) айырымымен анықталады: WD=W-W0= )dV (4) Диэлектриктің әсерінен электр өрісінің кернеулігі (ε/ε0) есе азаятындығын , яғни = (5) болатындығын пайдаланып, интеграл амалының астындағы өрнекті былай түрлендіреміз : - = - (6) , мұнда (7). (6)-өрнегін пайдаланып, (4)-теңдігінен диэлектриктің электр өрісіндегі энергиясы үшін WD=- , (8) WD= - (9) теңдіктерін табамыз. (8) және (9) – өрнектері көлемдері шектелген диэлектриктердің энергиясын есептеу үшін де жарайды. Ол үшін интегралдау амалын қарастырылып отырған шектелген диэлектрик көлемі бойынша жүргізу керек. Диэлектриктің сыртқы электр өрісіндегі толық потенциалдық энергиясы екі бөліктен тұрады: бірінші, диэлектриктің дипольдарын құрап тұрған нүктелік зарядтардың сыртқы электр өрісіндегі потенциалдық энергиялары, екінші , поляризацияланған диэлектриктің тудыратын электр өрісіндегі потенциалдық энергиясы. Сондықтан диэлектриктің электр өрісіндегі потенциалдық энергиясын анықтау үшін бүкіл кеңістіктегі электр өрісінің энергиясын анықтауға мүмкіндік беретін W=- өрнегімен пайдалану керек. Диэлектриктің сыртқы электр өрісіндегі потенциалдық энергиясы қарастырылып отырған және сыртқы өріс орналасқан диэлектриктердің диэлектрик өтімділіктерінің айырымына және диэлектердегі сыртқы электр өрісінің кернеуліктерінің көбейтіндісіне тура пропорционал. Диэлектриктердің әсерінен электр өрісінің толық энергиясы кемиді. Бұл жағдай электр өрісінің энергиясының диэлектриктің поляризациялану кезінде энергияның басқа түрлеріне айналуымен байланысты.
