ელექტრომაგნიტი vs მუდმივი მაგნიტი
ელექტრომაგნიტები და მუდმივი მაგნიტები ელექტრომაგნიტური თეორიის ორი მნიშვნელოვანი თემაა. ეს სტატია აგიხსნით მაგნიტიზმის, ელექტრომაგნიტისა და მუდმივი მაგნიტის საფუძვლებს და აღწერს ორ მაგნიტს შორის.
რა არის ელექტრომაგნიტი?
ელექტრომაგნიტების გასაგებად, ჯერ უნდა გაიგოთ თეორიები მაგნიტიზმის მიღმა. მაგნიტიზმი წარმოიქმნება ელექტრული დენების გამო. სწორი დენის მატარებელი დირიჟორი ახორციელებს დენის ნორმალურ ძალას პირველი გამტარის პარალელურად მოთავსებულ სხვა დენის მატარებელ გამტარზე. ვინაიდან ეს ძალა მუხტების ნაკადის პერპენდიკულარულია, ეს არ შეიძლება იყოს ელექტრული ძალა.ეს მოგვიანებით დაადგინეს, როგორც მაგნეტიზმი.
მაგნიტური ძალა შეიძლება იყოს მიმზიდველი ან ამაღელვებელი, მაგრამ ყოველთვის ორმხრივი. მაგნიტური ველი ახორციელებს ძალას ნებისმიერ მოძრავ მუხტზე, მაგრამ სტაციონარულ მუხტებზე გავლენას არ ახდენს. მოძრავი მუხტის მაგნიტური ველი ყოველთვის სიჩქარის პერპენდიკულარულია. მაგნიტური ველის მიერ მოძრავ მუხტზე არსებული ძალა მუხტის სიჩქარისა და მაგნიტური ველის მიმართულების პროპორციულია.
მაგნიტს ორი პოლუსი აქვს. ისინი განისაზღვრება როგორც ჩრდილოეთ პოლუსი და სამხრეთ პოლუსი. მაგნიტური ველის ხაზები იწყება ჩრდილოეთ პოლუსზე და მთავრდება სამხრეთ პოლუსზე. თუმცა, ეს ველის ხაზები ჰიპოთეტურია. უნდა აღინიშნოს, რომ მაგნიტური პოლუსები მონოპოლად არ არსებობს. ბოძების იზოლირება შეუძლებელია. ეს ცნობილია, როგორც გაუსის კანონი მაგნიტიზმისთვის. ელექტრომაგნიტი არის კომპონენტი, რომელიც შედგება მიმდინარე მარყუჟებისგან. ეს მარყუჟები შეიძლება იყოს ნებისმიერი ფორმის, მაგრამ ჩვეულებრივ ელექტრომაგნიტებს აქვთ სოლენოიდების ან რგოლების ფორმა.
რა არის მუდმივი მაგნიტი?
რადგან ელექტრული დენი არის ერთადერთი გზა მაგნიტის შესაქმნელად, მუდმივი მაგნიტები უნდა შედგებოდეს დენებისაგან. ყველა ატომს აქვს ელექტრონები, რომლებიც ბრუნავს ატომის ბირთვის გარშემო და ამ ელექტრონებს აქვთ თვისება, რომელსაც ეწოდება ელექტრონული სპინი. ეს ორი თვისება პასუხისმგებელია მასალებში მაგნიტიზმზე. მასალები შეიძლება დაიყოს რამდენიმე კატეგორიად მათი მაგნიტური თვისებების მიხედვით. პარამაგნიტური მასალები, დიამაგნიტური მასალები და ფერომაგნიტური მასალები რამდენიმეა. ასევე არსებობს რამდენიმე ნაკლებად გავრცელებული ტიპი, როგორიცაა ანტიფერომაგნიტური მასალები და ფერმაგნიტური მასალები. დიამაგნეტიზმი ნაჩვენებია ატომებში მხოლოდ დაწყვილებული ელექტრონებით. ამ ატომების ჯამური სპინი ნულია. მაგნიტური თვისებები წარმოიქმნება მხოლოდ ელექტრონების ორბიტალური მოძრაობის გამო. როდესაც დიამაგნიტური მასალა მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში, ის წარმოქმნის სუსტ მაგნიტურ ველს გარე ველის საწინააღმდეგო პარალელურად. პარამაგნიტურ მასალებს აქვთ ატომები დაუწყვილებელი ელექტრონებით. ამ დაუწყვილებელი ელექტრონების ელექტრონული სპინები მოქმედებს როგორც პატარა მაგნიტები, რომლებიც უფრო ძლიერია ვიდრე ელექტრონის ორბიტალური მოძრაობით შექმნილი მაგნიტები.როდესაც მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში, ეს პატარა მაგნიტები ემთხვევა ველს და წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც გარე ველის პარალელურია. ფერომაგნიტური მასალები ასევე არის პარამაგნიტური მასალები მაგნიტური დიპოლების ზონებით ერთი მიმართულებით, გარე მაგნიტური ველის გამოყენებამდეც კი. როდესაც გარე ველი გამოიყენება, ეს მაგნიტური ზონები ველის პარალელურად გასწორდება ისე, რომ ველი გააძლიეროს. ფერომაგნეტიზმი მასალაში რჩება გარე ველის ამოღების შემდეგაც კი, მაგრამ პარამაგნიტიზმი და დიამაგნეტიზმი ქრება როგორც კი გარე ველი მოიხსნება. მუდმივი მაგნიტები შედგება ასეთი ფერომაგნიტური მასალებისგან.
რა განსხვავებაა ელექტრომაგნიტებსა და მუდმივ მაგნიტებს შორის?
• მუდმივი მაგნიტები ასევე ელექტრომაგნიტებია უწყვეტი დენით, რაც ყველა ატომს აქცევს მაგნიტად.
• ელექტრომაგნიტიზმი ქრება გარე დენის შეჩერების შემდეგ, მაგრამ მუდმივი მაგნეტიზმი რჩება.
