среда, 18. септембар 2019.

МАГНЕТНИ МОМЕНТ АТОМА и МАГНЕТИЦИ



Према Боровој теорији атома електрони се у атому крећу по кружним путањама. Кретање електрона по затвореној путањи одговара електричној струји кроз затворену контуру. Кружна струја ствара сопствено магнетно поље, окарактерисано магнетним моментом чији је интензитет једнак производу јачине струје и површине орбите
Магнетни момент је векторска величина чији се правац поклапа са нормалом на површину S, а смер је одређен правилом десне руке. Магнетни момент електрона сразмеран је орбиталном моменту импулса L.

Савијени прсти показују смер струје, тада испружен палац показује смер магнетног момента електрона.
Магнетни момент атома једнак је векторској суми магнетних момената појединих електрона. 
Када се атом нађе у спољашњем
магнетном пољу јачине Н долази до интеракцијемагнетног поља кружне струје електрона са спољашњим магнетним пољем  што има за последицу промену положаја орбитале електрона у простору што повлачи и промену положаја орбиталног момента L.

Према магнетним особинама материјале можемо поделити у три групе: ДИЈАМАГНЕТИЦИ, ПАРАМАГНЕТИЦИ И ФЕРОМАГНЕТИЦИ.

ДИЈАМАГНЕТИЦИ (нпр. олово, бакар, цинк, злато).
У магнетном пољу тела од дијамагнетне супстанце слабо се намагнетишу. Њихова магнетна пермеабилност је мања од један. Када се дијамагнетик нађе у спољашњем магнетном пољу он се поставља нормално на линије сила поља.
На крајевима дијамагнетне шипке стварају се исти магнетни полови , као код сталног магнета у чије поље је унет. Истоимени полови се одбијају те се крајеви шипке удаљавају од крајева магнета. 
Укупни магнетни момент атома је нула када се дијамагнетик налази у спољашњем магнетном пољу. 

ПАРАМАГНЕТИЦИ (нпр. алуминијум, кисеоник, платина, волфрам) у својим атомима имају одређен број неспарених електрона па је њихов укупни магнетни момент различит од нуле. Изван магнетног поља ти магнетни
диполи су хаотично распоређени тако да је резултујуће магнетно поље једнако нули. Када се нађу у спољашњем магнетном пољу, магнетни моменти се орјентишу у смеру спољашњег магнетног поља, тако да је резултујуће магнетно поље унутар парамагнетика јаче него спољашње. 
Ако би између полова магнета ставили ампулу са раствором гвожђе-хлоридом FeCl3 ампула би се поставила у правцу линија сила поља. У парамагнетику се јављају слаби магнетни полови којима одговара сопствено магнетно поље истог смера као и спољашње. 
Магнетна пермеабилност је већа од један.

ФЕРОМАГНЕТИЦИ (нпр: гвожђе, кобалт, никал) се под дејством спољашњег магнетног поља снажно намагнетишу. Магнетна пермеабилност је много већа од један. Од њих се праве вештачки магнети. 

Феромагнетни материјали имају доменску структуру, односно састоје се од малих области (домени) које имају сопствено магнетно поље. Домени могу да се формирају само у материјалима чија је структура кристална. Кристалну решетку чине позитивни јони који имају неспарене електроне. Захваљујући овим електронима постоје домени. Домене чине групе атома који имају исто оријентисане магнетне моменте електрона. Када се такав
материјал изложи магнетном пољу, магнетни домени се све више оријентишу у правцу спољашњег магнетног поља. Колика ће бити намагнетисаност феромагнетика зависи од индукције спољашњег магнетног поља. Када се сви домени усмере у том правцу, даља магнетизација материјала више није могућа. Тада кажемо да је дошло до засићења.

Када се уклони спољашње магнетно поље, домени се делом дезоријентишу и магнетизација опада. Феромагнетни материјал показује особину перманентне (заостале) магнетизације. Да би се материјал размагнетисао, потребно је применити спољашње магнетно поље супротног смера.

Магнетно уређење може се пореметити загревањем.

Температура на којој нестаје магнетна уређеност материјала назива се Киријева температура (добила име по Пјеру Кирију). Изнад Киријеве температуре губи се доменска структура и феромагнетни материјал постаје парамагнетни – спољашњем магнетном пољу понаша се као парамагнетик и изношењем из магнетног поља брзо се размагнетише.




понедељак, 09. септембар 2019.

Амперова сила



Оглед
Прибор:
·         Потковичасти магнет
·         Батерија
·         Бакарна жица савијена у рам (проводник)
Поступак: Проводник постави између полова магнета. Крајеве проводника повежи са батеријом

Проводник се помера напред – назад између полова магнета, а да при томе на њега не делује никаква спољашња сила.Шта изазива кретање проводника?


Када смо крајеве проводника повезали са извором струје – батеријом, кроз проводник је почела да тече струја и око њега се ствара магнетно поље. Струјни проводник се налази у пољу сталног магнета (сада постоје два магнетна поља чије линије сила имају исти смер на левој страни, те је у том делу поље јаче) који је на њега делује силом, што је доводи до његовог кретања. Када би откачили проводник од батерије његово кретање би престало. Сила којом магнетно поље (В) делује на проводник (дужине L) кроз који протиче струја (jачине I),  назива се Амперова сила. Амперова сила је резултанта свих Лоренцових сила.
F = BLI




Ако длан леве руке окренемо према северном полу, тада исприжени прсти показују смер струје, а испружени палац смер Амперове силе (кретање проводника