Diamagnetické a paramagnetické atomy
Diamagnetické
- Uspořádání elektronů v atomu je takové, že magnetická pole uvnitř atomu se navzájem ruší
Paramagnetické
- Elementární magnetická pole v atomu se ruší jen částečně.
Rozdělení magnetických těles
Diamagnetické látky
- Skládají se z diamagnetických atomů a mají relativní permeabilitu nepatrně menší než 1, tzn. mírně zeslabují magnetické pole
- Řadíme sem inertní plyny, zlato, měď, rtuť…
- μr (mědi) = 0,999 990
Paramagnetické látky
- Skládají se z paramagnetických atomů a jejich relativní permeabilita je nepatrně věší než 1, mírně zesilují magnetické pole
- Řadíme sem draslík, hliník, sodík …
- μr (hliníku) = 1,000 023
Feromagnetické látky
- Mají rovněž paramagnetické atomy, avšak v takovém uspořádání, že značně zesilují magnetické pole
- Jejich relativní permeabilita má velkou hodnotu (μr = 102 – 105) např. ocel
- Dochází k magnetování láky – mag. pole v ní zůstává i když vnější působení zanikne
Magnetické domény
- Příčinnou magnetizace látky je působení tzv. výměnných sil mezi sousedními atomy
- Vlivem těchto sil nastává i bez vnějšího působení souhlasné uspořádání magnetických polí atomů v malé oblasti látky - vznik domén
- Mikroskopické oblasti o objemu 10-3 mm3 až 10 mm3 vznikající při spontánní samovolné magnetizaci feromagnetického tělesa
- Jednotlivé domény v tělese jsou orientovány nahodile, působením vnějšího magnetického pole se tyto domény orientují souhlasně a látka získává vlastnosti magnetu
Magnetické materiály v technické praxi
Elektromagnet
- Cívka navinutá na feromagnetické jádro
- Pokud cívkou neprochází proud, jádro nepřitahuje drobné ocelové piliny
- Pokud proud začne procházet, pak dojde k magnetování jádra a to začne přitahovat piliny
- S rostoucím proudem se indukce zvyšuje, při určitém proudu dosáhne maxima (je magneticky nasyceno) a již s proudem neroste
- Když proud přerušíme, magnetické pole zcela nezanikne, zůstává č__ástečně zmagnetováno__ a jeho magnetické pole má remanentní magnetickou indukci, na základě této indukce rozlišujeme materiály magneticky tvrdé (permanentní magnet) a magneticky měkké (dočasný magnet)
- Použití elektromagnetů:
- Elektomagnetický jeřáb
- Elektromagnetické relé
- Elektromagnetický jistič
- Elektromagnetický přerušovač proudu
obrázek vynechánobrázek vynechánobrázek vynechán
Wehneltova trubice
- = vyčerpaná trubice na tlak 1 Pa naplněná vodíkem
- Slouží ke znázornění zakřivení trajektorie částice(elektronu) v homogenním magnetickém poli
obrázek vynechán
Televizní obrazovka
obrázek vynechán
Vztah pro sílu, kterou působí na pohybující se nabitou částici elektrické pole o intenzitě E a magnetické pole o magnetické indukci B
Lorentzova síla
- Lorentzova síla je síla působící na náboj (příp. vodič v elektromagnetickém poli).
- Lorentzova síla způsobená magnetickým polem mění směr náboje, bez toho, aby působila změnu jeho rychlosti
- Jestliže se částice s nábojem pohybuje současně v elektrickém a magnetickém poli, působí na ni jak síla elektrická Fe, tak síla magnetická Fm. Výslednice obou sil je Lorentzova síla
obrázek vynechán
-
q - elektrický náboj; v - rychlost částice; E - intenzita elektrického pole; B - magnetická indukce
obrázek vynechán -
Výslednicí je vektorový součin v a B
-
Q – náboj; v - rychlost pohybu částice; B – magnet. indukce; α - úhel, který svírá směr v a B
obrázek vynechán
Částice s nábojem v homogenním magnetickém poli
obrázek vynechán