Физика 11 класс (Урок№4 — Магнитные свойства вещества. Электроизмерительные приборы.)

Физика 11 класс
Урок№4 — Магнитные свойства вещества. Электроизмерительные приборы.

Узнаем:
— магнитные свойства вещества;
— научные факты, опыты и доказательства;
— имена учёных, внёсших большой вклад в развитие теории ферромагнетизма.
Научимся:
— давать определения понятий: ферромагнетик, домен;
— распознавать типы веществ по магнитным свойствам и называть свойства диа-, пара- и ферромагнетиков;
— объяснять принцип действия электроизмерительных приборов, громкоговорителя и электродвигателя.
Сможем:
— исследовать магнитные свойства тел, изготовленных из разных материалов;
— давать определения понятий: температура Кюри, магнитная проницаемость вещества;
— объяснять принцип работы циклотрона и масс-спектрографа.

Магнитная проницаемость – это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.
Диамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут.
Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина.
Ферромагнетики – вещества у которых магнитная проницаемость много больше единицы. Это железо, никель, кобальт, и сплавы металлов.
Точка Кюри – температура, при которой ферромагнетики теряют ферромагнитные свойства.
Ферриты – ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока.

Любопытно, что первым обстоятельным трудом о свойствах и методах применения магнита, в котором шла речь о магнитном камне и были даны указания, как находить у него полюса и намагничивать им железную иглу, был появившийся во Франции в 1269 году рукописный трактат «Послание о Магните Пьера де Марикур, по прозванию Перегрина, к рыцарю Сигеру де Фукокур».

… ещё Гильберт предположил, что в природе должны существовать «магнитные заряды» – северный и южный. Эти воззрения были развиты Кулоном, установившим закон взаимодействия таких «зарядов», в точности совпадающий с известным законом для зарядов электрических. И только Ампер, объяснив все магнитные явления с помощью элементарных электрических токов, сделал гипотезу об особых магнитных зарядах излишней.

… любому вращающемуся телу, в том числе и планетам, должно быть присуще небольшое намагничивание. Попытки обнаружить его предпринимал ещё выдающийся российский физик П. Н. Лебедев. Впоследствии, на более совершенном оборудовании, это явление подтвердилось, в частности было измерено намагничивание стержня при его вращении вокруг продольной оси.

… суммарная магнитная проницаемость сплава диамагнитного золота и парамагнитной платины падает на два порядка по сравнению с обычными неферромагнитными веществами.

… в отличие от парамагнетиков и диамагнетиков, магнитная проницаемость ферромагнитных веществ определяется интенсивностью внешнего магнитного поля. Так, у железа магнитная проницаемость в слабых полях может достигнуть значений в несколько тысяч единиц, а в сильных полях её значения снижаются до сотен единиц и ниже. При температурах же выше так называемой точки Кюри (для железа она равна 767∘

С) все ферромагнетики становятся парамагнетиками.

… некоторые сплавы парамагнитных и диамагнитных металлов, например, так называемый сплав Гейслера из меди, марганца и алюминия, почти не уступают по своим магнитным свойствам железу. Сейчас получены вполне «работоспособные» магниты из органических материалов.

… магниты, изготовленные из соединений самария и кобальта, обладают огромной подъемной силой. Магнитик в виде маленького шарика способен удерживать груз, в сотни раз превышающий по массе сам шарик.

… не очень сильное магнитное поле, в которое помещён сверхпроводник, вытесняется из его толщи, а достаточно сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние. Этот эффект можно использовать для создания логических элементов памяти в ЭВМ на сверхпроводниках.

… благодаря новым открытиям в магнетизме, становится реальным производство устройств памяти со сверхплотной записью информации, когда на площади с ноготь большого пальца (любимое сравнение американских компьютерщиков) разместятся десятки тысяч копий «Одиссеи» Гомера.

… в сверхсильных магнитных полях, например, на поверхности нейтронных звёзд, атомы вещества образуют полимерные цепочки, выстроенные вдоль линий поля. Они столь крепки, что даже при температуре в миллионы градусов вещество пребывает в кристаллическом состоянии. В подобных полях диэлектрик может стать металлом и наоборот.