Презентация магнитные свойства вещества

Магнитные свойства

вещества

Цель урока сформировать представление о магнитных свойствах вещества и использование их в электроизмерительных приборах

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Магнитные свойства вещества.

2. Свойства диа-, пара- и ферромагнетиков.

3. Принцип действия электроизмерительных

приборов.

Теоретический материал для

самостоятельного изучения

Все вещества в окружающей нас природе в какой - то мере обладают магнитными свойствами.

Согласно гипотезе Ампера  внутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи. Циркулирующие токи расположены беспорядочно, поэтому их действия взаимно компенсируются и тело не обнаруживает магнитных свойств.

В намагниченном состоянии  элементарные токи обладают преимущественной ориентацией и их магнитные действия складываются.

В настоящее время  известно, что эти токи образуются

в результате движения электронов в атомах.

Явление возникновения собственного магнитного поля в веществе , помещенном в магнитное поле , называется намагниченностью .

При этом в зависимости от вещества суммарное магнитное поле внутри вещества может или увеличиваться или уменьшатьс я

μ- магнитная проницаемость

вещества

В – магнитная индукция в веществе

В 0 - магнитная индукция в вакууме

Английский физик Майкл Фарадей исследовал влияние вещества на

магнитное поле.

В итоге, он определил, что все вещества изменяют магнитное поле,

если их поместить во внешнее магнитное поле.

Получается если вещество поместить

во внешнее магнитное поле, оно становится источником своего магнитного поля

Это явление называют намагничиванием.

Таким образом, Майкл Фарадей обнаружил, что вещества делятся

на три группы -   диа-, пара-, и ферромагнетики.

Диамагнетики

–  это   вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут. Магнитная проницаемость висмута равна 0,9998. Значит, магнитное поле ослабляется, когда в него помещают это вещество В˂В 0.  Это означает, что вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом направлен противоположно вектору магнитной индукции поля, создаваемого током. Магнитная проницаемость  является безразмерной величиной.

Для  диамагнетиков   магнитная проницаемость  несколько меньше единицы

μ Д  = B Д  / B 0  

Диамагнетики

Вещество  

Висмут

Магнитная проницаемость

0,999824

Вода

Водород

0,999991

0,999937

Анализируя значения магнитной проницаемости, можно заметить, что значение магнитной прони ц аемости у диамагнетиков мало отличаются от едини ­ цы. Поэтому   диамагнетизм   большинстве случаев мы не замечаем. В связи с этим вещества, названные в таблице (и подобные им), часто называют слабомагнитными .

Парамагнетики

вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина. Эти вещества намагничиваются очень слабо, намагничиваются вдоль намагничивающего поля. Вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом, направлен в ту же сторону, что и вектор магнитной индукции поля, создаваемого током

К парамагнетикам относятся все постоянные магниты, которые в технике и в быту имеют огромное применение. Магниты применяют в основном в электроприборах и электрооборудовании, также в разделении смесей, исследовании электронной структуры веществ .

Ферромагнетики

– это вещества, у которых магнитная проницаемость во много раз больше единицы. Это такие вещества как железо, кобальт, никель и сплавы металлов. Для железа магнитная проницаемость равна одна тысяча (1000).

ЗАДАЧА.

По графику определите магнитную проницаемость стали при индукции В 0   намагничивающего поля 1) 0,4 мТл, 2) 1,2 мТл.

Дано:

1) B 0   = 0.4 мТл

2) B 0   = 1,2 мТл

µ 1   -? µ 2   -?

Решение:

По определению магнитная проницаемость µ показывает, во сколько

раз индукция магнитного поля В в веществе превышает индукцию

намагничивающего поля В 0   в вакууме:   µ =  

1. При В 0   = 0,4 мТл по графику находим что В = 0,8 Тл, следовательно:

2. При В 0   = 1.2 мТл, по графику В = 1,2 Тл следовательно:

Ответ: µ 1   = 2000; µ 2   = 1000

Принцип действия электроизмерительных

приборов

СХЕМА

Магнитное поле создается сильным постоянным магнитом 1 подковообразной формы, к ножкам которого прикреплены полюсные наконечники 2 с вогнутыми цилиндрическими поверхностями. Между ними неподвижно укреплен железный сердечник 3 . В небольшом зазоре между сердечником и полюсными наконечниками постоянного магнита может свободно поворачиваться на оси катушка 4 .

На оси 5 , связанной с катушкой, закреплена стрелка 6 , конец которой перемещается по шкале 7 .