Заттың магниттiк өтімділігі

Оқу мақсаты
10.4.1.3 - Заманауи магниттік материалдардың қолданылу аумағын сипаттау (неодимдік магниттер, датчиктер, сейсмографтар, металліздеуіштер) және оларды қолданудың артықшылықтарын сараптау

Заттың магниттiк қасиеттерiн қарастырғанда оларға магнетик деген терминдi қолданады.
Магнетиктер деп магнит өрісі әрекетінен магниттелетін заттарды айтамыз.
Магниттік қасиеттері бойынша магнетиктер шартты түрде 3 топқа бөлінеді.

Магнетиктер
Сыртқы магнит өрісін өте күшейтетін заттар ФЕРРОМАГНЕТИКТЕР
деп аталады.
Темір, болат, шойын, никель, кобальт, гадолиний .
ПАРАМАГНЕТИКТЕР
деп бағыты сыртқы өріспен сәйкес келетін әлсіз магнит өрісін тудыратын заттарды айтады.
Платина мен сұйық оттек.
ДИАМАГНЕТИКТЕР
деп сыртқы магнит өрісін әлсірететін өріс тудыратын заттарды айтады.
Күміс, қорғасын, кварц және висмут сияқты заттар.

Ферромагнетиктер, олардың қасиеттері мен табиғаты
Магнетиктердің ішінде сыртқы магнит өрісі жоқ кездің өзінде де магниттелуге бейім заттар болады. Сондықтан олар үлкен магнит өтімділігімен сипатталады. Бұлардың негізгі өкілі темір болғандықтан олар ферромагниттер деп аталады. Олардың қатарына темір, никель, кобальт, гадолиний, олардың қорытпалары мен қоспалары жатады
Ферромагниттер күшті магниттелетін заттар болып саналады. μ>>1
2. Парамагнетиктер μ ≥1
3. Диамагнетиктер μ ≤ 1

Диамагнетиктер дегенiмiз сыртқы өрiс индукциясына қарама-қарсы бағытта бәсең магниттелетiн, яғни сытрқы магнит өрiсiн бәсеңдететiн заттар. Мысалы, күмiстiң, қорғасынның, кварцтың және көптеген газдардың да диамагнетиктiк қасиеттерi бар. Диамагнетиктерде μ<1. Өте күштi диамагнетик деп саналатын висмуттың магниттiк өтiмдiлiгi – μ=0.999824.
Парамагнетиктер дегенiмiз сыртқы өрiс индукциясы бағытында бәсең магниттелетiн заттар. Парамагнетиктердiң магниттiк өтiмдiлiгi бiрден сәл үлкен, μ>1. Ең күштi пармагнетиктiң бiрi - платина, оның өтiмдiлiгi μ=1.00036.
Ферромагнетиктер дегенiмiз магниттiк өтiмдiлiгi өте үлкен заттар, μ>>1.

Заманауи ферромагнетик заттар
Неодимдік магниттер
1. Магниттік қасиеті ұзақ сақталады
2. Тарту қуатының жоғарылығымен ерекшеленеді
3. Металл тәрізді түрге ие.
4. Өте көп қолданыста: электроника, өнеркәсіп, металл іздеу датчигі, медицинада МРТ, тұрмыста, жер сілкінуді болжауда, көтергіш крандарда, наушниктер мен лазерлік DVD дисктерде, т.б. салаларда қолданылады.

Заманауи ферромагнетик заттар
Неодимдік магниттер – ілінісу/тарту күші ең күшті болып табылатын, өте сирек кездесетін металдар қоспасынан жасалатын ферромагнетиктердің бір түрі. Neo магнит деп аталатан, NIB немесе NdFeB деген де магнетиктер бар. Көбінесе бұл – темір мен бордан тұратын неодим қорытпасы болып келед.

Неодимдік магниттердің қолданылуы

Неодимдік магниттердің қолданылуы - МРТ

Металл іздеуіштер
Сейсмографтар

Кюри температурасы
Ферромагнетиктерді қыздырғанда магниттік қасиеттері түгелдей жойылатын температураны Кюри нүктесі / Кюри температурасы деп атайды. Мысалы, темір 768оС температурада толығымен парамагнетикке айналады. Суытсақ қайтадан магниттік қасиетіне ие болады

Деңгейлік есептер
1. Индукциясы В = 0,2Тл бiртектi магнит өрiсiнде бойынан I = 5А ток ағып өтетiн, ұзындығы l = 15см өткiзгiш орналасқан. Өткiзгiшке F = 0,13Н –дық күш әсер етедi. Токтың бағыты мен магниттiк индукция векторы бағытының арасындағы α бұрышты анықтаңыз.
2. 600В-тық үдемелi потенциалдар айырымынан өткен протон магниттiк индукциясы 0,3Тл бiртектi магнит өрiсiне ұшып кiредi де, шеңбер бойымен қозғалады. Шеңбердің радиусын табыңыздар.
3. Электрон индукциясы В=4 мТл біртекті магнит өрісінде қозғалады.Электронның айналу периодын табыңыздар.