Страница:Радиолюбитель 1930 г. №10.djvu/24

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


вз

Вопрос, следовательно, сводится я тому, создает ля вращение всех пместе взятых электронов данной молекулы результирующее магнитное поле. Предположим для примера, что мы имеем вращение электронов по двум параллельным кольцам (рис. 4) в противоположных направлениях. Магнитные поля обопх колец противоположны друг другу. Если они взаимно уравновешиваются, то вся система оказывается лишенном магнитных свойств. Если же большинство электронов данной группировки вращается в одном направлении, то у молекулы оказывается свое магнитное поле; молекула может тогда быть названа элементарным магнитиком (,магнетон").

Ферромагнитные вещества тем именно и замечательны, что их молекулы обладают ярко выраженным мапнетизмом. В диамагнитных же веществах внутримолекулярные поля взаимно уничтожаются.

Теперь поинтересуемся, как взаимодействуют друг с другой молекулярные магнитики. Если бы мы могли рассмотреть внутреннее строение простого куска железа, то увидели бы, что молекулы в нем образуют множество отдельных „торовидных" группировок (рис. 5). Форму „тора", т.-е. замкнутого кольца, имеет общее магнитное поле сгруппировавшихся молекул. У тора нет полюсов. Значит, элементарные магнитики как бы замкнулись на себя, и железо магнитных свойств не проявляет.

Что же получится, если кусок железа поместить во внешнее магнитное поле, сделав, например, сердечником катушки (рис. 6)? Под влиянием внешней магнитной силы торовидные образования разрушаются и молекулы выстраиваются правильными рядами так, что их собственные магнитные поля складываются с полем катушки, усиливая последнее (рис.

7). Мы скажем тогда, что железо намагнитилось.

Если сердечник вынуть после этого из катушки, то молекулы опять постараются

рами или нагреванием можно .вывести пз строя", все молекулы и уничтожить остаточный магнетизм.

Магнитная индукция и магнитная проницаемость

Для того, чтобы охарактеризовать чис- ленпо магнитные свойства материалов, прибегают к сравнениям. Грубо говоря, исследование сводится к тому, что одну и ту же магнитную силу заставляют действовать сначала в пустоте, потом в среде из данного материала, и затем сопоставляют результаты. Впрочем, магнитные свойства пустого пространства столь ничтожно отличаются от свойств воздуха, что в качестве образца для сравнения с успехом выбирают воздушное пространство.

Для создания магнитной силы (или, говоря языком электротехники, „магнитодвижущей" силы) применяется катушка (соленоид). Магнитодвижущая сила, которая сообщает катушке свойства магнита, пропорциональна ампер - виткам, то-есть произведению силы тока на число витков катушки. Результатом оказывается магнитный поток, выходящий из одного конца катушки и входящий в другой (условно считают, что силовые линии выходят из северного полюса). Исчисляется магнитный поток количеством силовых даний. В этом смысле понятие ..силовая лпнпя"

как само- физнчес-

аШ" СИ

СВ

СВ

СВ

s СВ" СИ

СВ

СВ

□в

с

о СИ" си

СВ

сн

СВ

о

sum" cm

СВ

СВ

СВ

вГЯ"ги

СВ

□в

СВ

-N-

л/!ния внешнего поля

Рис. 7.

„сцепиться* своими полями, и железо вновь размагнитится. Но в том случае, когда в металле имеется заметная примесь углерода, молекулы держатся тверже. Некоторые из них сохранят правильное расположение, и сердечник будет обладать „остаточным" магнетизмом. Частыми уда-

ее должно расматриваться, стоятельно существующая кая реальность, а лишь как счетная единица в процессе измерения.

Кроме полной величины магнитного потоке, то-есть всего числа образующих его силовых линий, нас интересует также его „густота". Вообразим, что «на пути потока мы поставим плоскость, перпендикулярную к линиям (рис. 8). Следы лвний, пронизывающих плоскость, расположатся на ней в виде точек. Густота потока в данном месте плоскости может быть охарактеризована числом точек, приходящихся в этом месте на каждый cm2. Эго число называется „магнитной индукцией" поля в данном месте. Итак, под магнитной индукцией подразумевается число силовых линий, про визывающих один cm2 плоскости, перпендикулярной к направлению линий.

Если вообразить себе поток „равномерный", т.-е. такой, в котором линии между собою параллельны и расположены па одинаковых расстояниях, то величина индукции определится очень легко:

R- ?- В-

где В обозначает индукцию, Ф — полное число линий цртока и Q — площадь поперечного сечеиия потока.

Магнитная индукция в каком-нибудь сечении катушки зависит пе только от числа омпер-витков; влияют также свойства среды, через которую идут силовые линии. Допустим, что мы смогли измерять

+ -

индукцию в выбранном сечении катушки, помещенной в воздухе. Затем ту же катушку зарываем в железные опилки и снова измеряем индукцию в том же сечении. Получим новое, увеличенвое число.

Увеличение индукции произошло за счет того, что к первоначальному потоку прибавились силовые линии „выстроившихся" молекул железа Заметив приток силовых линий, мы скажем, что магнитная „проницаемость" железа выше, чем воздуха. Как уже говорилось ранее, проницаемость воздуха считается равной единице (точнее это будет для пустоты).1- Р°= 1

Для всякого другого материала магнитная проницаемость также обозначается греческой буквой у. Вычисляя эту величину и сравнивая ее с Уу. мы тем самым можем охарактеризовать магнитные свойства материала. Для диамагнитных веществ т.-е. проницаемость

меньше единицы, для веществ парамагнитных у- большо единицы — у^у^, но в том п другом случаях разница очень незначительна для всех материалов, кроме ферромагнитных.

Но вот, например, у железа магнитная проницаемость в среднем принимается в 1000 раз больше, чем у пустоты!

(л*, гг 1000 у0

Рис. 10.

и ставит фер- в исключатель-

Именно это сравнение ромагнытные материалы ноо положение для всей электротехника. Теперь мы можем заключить, что при погружении катушки в железо индукция

330

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ Л§ 10