32. Виды магнетиков

Магнитные свойства различных веществ весьма разнообразны. Все магнетики принято делить на три класса:

     1) парамагнетики – вещества, которые слабо намагничиваются в магнитном поле, причем результирующее поле в парамагнетиках сильнее, чем в вакууме, магнитная проницаемость парамагнетиков m > 1; Такими свойствами обладают алюминий, платина, кислород и др.;

     2) диамагнетики – вещества, которые слабо намагничиваются против поля, то есть поле в диамагнетиках слабее, чем в вакууме, магнитная проницаемость m < 1. К диамагнетикам относятся медь, серебро, висмут и др.;

     3) ферромагнетики – вещества, способные сильно намагничиваться в магнитном поле, . Это железо, кобальт, никель и некоторые сплавы.

33. Использование магнетиков в пожарных извещателях.

Исторически сложилось так, что во всем мире самыми массовыми извещателями в системах пожарной сигнализации бы ли тепловые извещатели. Это было обусловлено их простотой конструкции, неприхотливостью в обслуживании, а главное дешевизной. В таких из вещателях использовались тепловые сенсоры, построенные на широко известных физических законах и закономерностях, таких как изменение линейных размеров от температуры, закон Кюри для ферромагнетиков. (см. ферромагнетизм).

33. Токи при размыкании и замыкании цепиПри всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э. д. с. самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. Экстратоки самоиндукции, согласно правилу Ленца, все гда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т. е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. Следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезновения или установления тока в цепи.Рассмотрим процесс выключения тока в цепи, содержащей источник тока с э.д.с. x, резистор сопротивлением R и катушку индуктивностью L. Под действием внешней э. д. с. в цепи течет постоянный ток(внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).В момент времени t = 0 отключим источник тока. Ток в катушке индуктивностью L начнет уменьшаться, что приведет к возникновению э.д.с. самоиндукции  препятствующей, согласно правилу Ленца, уменьшению тока. В каждый момент времени ток в цепи определяется законом Ома I = x_S/R, или (127.1)Разделив в выражении (127.1) переменные, получим . Интегрируя это уравнение по I (от I₀ до I) и t (от 0 до f), находим In (I/I₀) = —Rt/L, или (127.2)где t = L/R — постоянная, называемая временем релаксации. Из (127.2) следует, что т есть время, в течение которого сила тока уменьшается в е раз.Таким образом, в процессе отключения источника тока сила тока убывает по экспоненциальному закону (127.2) и определяется кривой 1 на рис. 183. Чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем больше и, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.Рис. 183При замыкании цепи помимо внешней э. д. с. возникает э. д. с. самоиндукции  препятствующая, согласно правилу Ленца, возрастанию тока. По закону Ома, IR =  + _S илиВведя новую переменную u = IR - , преобразуем это уравнение к видугде — время релаксации.В момент замыкания (t = 0) сила тока I = 0 и u = -ℰ . Следовательно, интегрируя по u (от - ℰ до IR - ℰ ) и t (от 0 до t), находим In [(IR - ℰ)]/ -ℰ = -t/, или (127.3)где I₀ = ℰ/R — установившийся ток (при t ).Таким образом, в процессе включения источника тока нарастание силы тока в цепи задается функцией (127.3) и определяется кривой 2 на рис. 183. Сила тока возрастает от начального значения I = 0 и асимптотически стремится к установившемуся значению I₀ = ℰ /R. Скорость нарастания тока определяется тем же временем релаксации = L/R, что и убывание тока. Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.Оценим значение э.д.с. самоиндукции ℰ_S, возникающей при мгновенном увеличении сопротивления цепи постоянного тока от R₀ до R. Предположим, что мы размыкаем контур, когда в нем течет установившийся ток I₀ = ℰ/R₀. При размыкании цепи ток изменяется по формуле (1272). Подставив в нее выражение для I₀ и т, получимЭ.д.с. самоиндукциит. е. при значительном увеличении сопротивления цепи (R/R₀ ≫ 1), обладающей большой индуктивностью, э.д.с. самоиндукции может во много раз превышать э.д.с. источника тока, включенного в цепь. Таким образом, необходимо учитывать, что контур, содержащий индуктивность, нельзя резко размыкать, так как это (возникновение значительных э.д.с. самоиндукции) может привести к пробою изоляции и выводу из строя измерительных приборов. Если в контур сопротивление вводить постепенно, то э.д.с. самоиндукции не достигнет больших значений.