Էլեկտրամագնիս ընդդեմ մշտական մագնիս
Էլեկտրամագնիսները և մշտական մագնիսները էլեկտրամագնիսական տեսության երկու կարևոր թեմաներ են: Այս հոդվածը կբացատրի մագնիսականության, էլեկտրամագնիսների և մշտական մագնիսների հիմունքները և նկարագրելու է երկու մագնիսների միջև եղած կապը:
Ի՞նչ է էլեկտրամագնիսը:
Էլեկտրամագնիսները հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ մագնիսականության հիմքում ընկած տեսությունները: Մագնիսությունը առաջանում է էլեկտրական հոսանքների պատճառով։ Ուղիղ հոսանք կրող հաղորդիչը հոսանքի նկատմամբ նորմալ ուժ է գործադրում առաջին հաղորդիչին զուգահեռ տեղադրված մեկ այլ հոսանքի հաղորդիչի վրա: Քանի որ այս ուժը ուղղահայաց է լիցքերի հոսքին, սա չի կարող լինել էլեկտրական ուժ:Սա հետագայում ճանաչվեց որպես մագնիսականություն:
Մագնիսական ուժը կարող է լինել կամ գրավիչ կամ վանող, բայց միշտ փոխադարձ: Մագնիսական դաշտը ուժ է գործադրում ցանկացած շարժվող լիցքի վրա, սակայն անշարժ լիցքերը չեն ազդում: Շարժվող լիցքի մագնիսական դաշտը միշտ ուղղահայաց է արագությանը: Շարժվող լիցքի վրա մագնիսական դաշտի ուժը համամասնական է լիցքի արագությանը և մագնիսական դաշտի ուղղությանը։
Մագնիսը ունի երկու բևեռ: Դրանք սահմանվում են որպես Հյուսիսային և Հարավային բևեռներ: Մագնիսական դաշտի գծերը սկսվում են Հյուսիսային բևեռից և ավարտվում հարավային բևեռում։ Այնուամենայնիվ, այս դաշտային գծերը հիպոթետիկ են: Պետք է նշել, որ մագնիսական բևեռները որպես մոնոպոլ գոյություն չունեն։ Բևեռները չեն կարող մեկուսացվել. Սա հայտնի է որպես Գաուսի օրենք մագնիսականության համար: Էլեկտրամագնիսը հոսանք կրող օղակներից կազմված բաղադրիչ է: Այս օղակները կարող են լինել ցանկացած ձևի, սակայն սովորական էլեկտրամագնիսներն ունեն solenoids կամ օղակների ձև:
Ի՞նչ է մշտական մագնիսը:
Քանի որ էլեկտրական հոսանքը մագնիս ստեղծելու միակ միջոցն է, մշտական մագնիսները պետք է կազմված լինեն հոսանքներից: Յուրաքանչյուր ատոմ ունի էլեկտրոններ, որոնք պտտվում են ատոմի միջուկի շուրջը, և այդ էլեկտրոններն ունեն հատկություն, որը կոչվում է էլեկտրոնային սպին: Այս երկու հատկությունները պատասխանատու են նյութերի մագնիսականության համար: Նյութերը կարելի է խմբավորել մի քանի կատեգորիաների՝ ըստ իրենց մագնիսական հատկությունների: Պարամագնիսական նյութերը, Դիամագնիսական նյութերը և Ֆերոմագնիսական նյութերը կարելի է անվանել մի քանիսը: Կան նաև ավելի քիչ տարածված տեսակներ, ինչպիսիք են հակաֆերոմագնիսական նյութերը և ֆերիմագնիսական նյութերը: Դիամագնիսականությունը դրսևորվում է միայն զուգակցված էլեկտրոններով ատոմներում: Այս ատոմների ընդհանուր սպինը զրո է։ Մագնիսական հատկությունները առաջանում են միայն էլեկտրոնների ուղեծրային շարժման շնորհիվ։ Երբ դիամագնիսական նյութը դրվում է արտաքին մագնիսական դաշտում, այն կառաջացնի թույլ մագնիսական դաշտ՝ արտաքին դաշտին զուգահեռ: Պարամագնիսական նյութերն ունեն չզույգված էլեկտրոններով ատոմներ։ Այս չզուգակցված էլեկտրոնների էլեկտրոնային սպինները գործում են որպես փոքր մագնիսներ, որոնք ավելի ուժեղ են, քան էլեկտրոնային ուղեծրի շարժման արդյունքում ստեղծված մագնիսները։Երբ տեղադրվում են արտաքին մագնիսական դաշտում, այս փոքր մագնիսները հարթվում են դաշտի հետ՝ առաջացնելով մագնիսական դաշտ, որը զուգահեռ է արտաքին դաշտին: Ֆերոմագնիսական նյութերը նաև պարամագնիսական նյութեր են, որոնց մագնիսական դիպոլների գոտիները մեկ ուղղությամբ են նույնիսկ արտաքին մագնիսական դաշտի կիրառումից առաջ: Երբ արտաքին դաշտը կիրառվի, այս մագնիսական գոտիները կհավասարեցվեն դաշտին զուգահեռ, որպեսզի դաշտն ավելի ուժեղ դարձնեն: Ֆերոմագնիսականությունը նյութի մեջ մնում է նույնիսկ արտաքին դաշտը հեռացնելուց հետո, բայց պարամագնիսականությունը և դիամագնիսականությունը անհետանում են հենց արտաքին դաշտը հեռացնելուց հետո: Մշտական մագնիսները կազմված են նման ֆերոմագնիսական նյութերից։
Ո՞րն է տարբերությունը էլեկտրամագնիսների և մշտական մագնիսների միջև:
• Մշտական մագնիսները նաև էլեկտրամագնիսներ են, որոնք հոսում են անընդհատ հոսող, ինչը յուրաքանչյուր ատոմ դարձնում է մագնիս:
• Էլեկտրամագնիսականությունը անհետանում է, երբ արտաքին հոսանքը դադարեցվի, բայց մշտական մագնիսությունը մնում է:
