Магнетизм

Магнетизм – 1) электр токтарының, токтар мен магниттік моменті бар денелердің (магниттердің) және магниттердің араларындағы өзара әсерлесудің ерекше түрі; 2) физиканың осы өзара әсерлесуді және осындай қасиеттер білінетін заттарды (магнетиктерді) зерттейтін бөлімі. Жалпы түрде магнетизмді қозғалыстағы электрлік зарядталған бөлшектердің арасындағы материалдық өзара әсерлесудің ерекше формасы түрінде анықтауға болады. Кеңістікпен бөлінген денелердің арасында магниттік өзара әсерлесуді қамтамасыз ететін, оны бір денеден екіншісіне жеткізетін – магнит өрісі. Ол электр өрісімен қатар, материя қозғалысының электрмагниттік формасы білінуінің бірі болып табылады. Электр өрісінің көздері электр зарядтары болып табылса, ал магнит өрісі үшін ондай көздер табиғатта әзірше анықталмаған. Магнит өрісінің көзі – қозғалыстағы электрлік заряд, яғни электр тогы. Сыртқы магнит өрісінің заттарға тигізетін негізгі екі түрлі эффектісі (әсері) белгілі: 1) Фарадейдің электромагниттік индукция заңы бойынша, сыртқы магнит өрісі затта әрқашанда индукциялық ток тудырады және бұл токтың магнит өрісінің бағыты бастапқы магнит өрісіне қарсы бағытталады (Ленц ережесі). Сондықтан, заттың сыртқы өріс тудырған магниттік моменті сыртқы өріске қарама-қарсы бағытталады; 2) егер атомның магниттік моменті 0-ден өзгеше болса (спиндік, орбиталдық немесе спин-орбиталдық), онда сыртқы өріс оны өз бағыты бойынша бағдарлауға ұмтылады. Нәтижесінде, магнит өрісіне параллель магниттік момент пайда болады, ол парамагниттік деп аталады. Атомдық магниттік моменттері бір-біріне параллель бағдарланған заттар ферромагнетиктер (ферромагниттер), ал осыған сәйкес іргелес атомдық моменттері антипараллель орналасқан заттар – антиферромагнетиктер (антиферромагниттер) деп аталады. Заттардың магниттік қасиеттерін қарастырғанда “магнетик” деп аталатын жалпылама термин пайдаланылады. Заттардың магниттік қасиеттері оларды құрайтын бөлшектердің магнетизмімен анықталады. Магнит өрісі – қозғалыстағы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге (олардың қозғалыстағы күйіне тәуелсіз) әсер ететін күштік өріс. Магнит өрісі магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. В-ның мәні магниттік моменті бар қозғалыстағы электр зарядына және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды. “Магнит өрісі” терминін 1845 ж. ағылшын физигі Майкл Фарадей енгізген. Макроскопиялық магнит өрісінің көздері – магниттелген денелер, тогы бар өткізгіштер және қозғалыстағы зарядталған денелер. Айнымалы магнит өрісі — электр өрісінің, ал электр өрісі магнит өрісінің уақыт бойынша өзгерісі нәтижесінде пайда болады. Электр және магнит өрістері, олардың бір-бірімен өзара әсерлері Максвелл теңдеуімен толық сипатталады. Магнит өрісінің кернеулігі (Н) мен магнит индукциясы (В) – өрістің күштік сипаттамасы. Кернеулік векторы өріс пайда болған орта қасиетіне тәуелсіз шама болса, индукция векторы қарастырылатын денедегі қорытқы өрісті сипаттайды. Сондай-ақ, индукция векторы магнит өрісінде қозғалған зарядқа әсер ететін күшті, магниттік моменті бар денеге магнит өрісінің тигізетін әсерін, өріс тарапынан байқалатын басқа да әсерлерді анықтайды. Табиғатта магнит өрісінің сан алуан түрі кездеседі. Техникада магниттік дефектоскопия мен бақылаудың магниттік әдістері кең қолданылыс тапты. Магниттік материалдар генератор, трансформатор, реле, сондай-ақ магниттік күшейткіштердің, магниттік жады (есте сақтау) элементтерінің магниттік сымдарын (өткізгіштерін), компас тілдерін, т.б. магниттік жазу таспаларын жасауда қолданылады. Магнит (грекше magnetіs, Magnetіs lіthos – Магнесия тасы; Магнесия – Кіші Азиядағы көне қала) – магнит өрісін туғызатын дене. Магнит өрісіне ендірілгеннен дененің магниттік қасиетке ие болатын кесегі жасанды магнит деп аталады. Ал алдын-ала магниттелген ферромагнитті не ферримагнитті материалдан жасалған белгілі бір пішіні (таға тәрізді, ұзынша жолақ түрінде, т.б.) бар магнит тұрақты магнит деп аталады. Ол электроникада, радиотехникада және автоматикада тұрақты магнит өрісінің автономды көзі ретінде кеңінен қолданылады. Магнит – Fe, Co, Nі, Аl, гексогональді ферриттер, т.б. негіздегі қорытпалардан жасалады. Асқын өткізгіш материалдан жасалған орамасы бар соленоидты немесе электрмагнитті асқын өткізгішті магнит деп атайды. Оны заттардың магниттік-электрлік және оптикалық қасиеттерін, плазманы, атомдық ядроларды және элементар бөлшектерді зерттеуге арналған тәжірибелерде қолданады. Магниттік аномалия – Жер бетіндегі магнит өрісі мәндерінің өзінің қалыпты шамасынан ауытқуы. Картада магниттік аномалия Жер магнетизмінің кейбір элементтерінің мәндері бірдей нүктелерін қосатын сызықтар арқылы кескінделеді. Аумақты қамту шамасына қарай магниттік аномалия континенталдық, регионалдық және локальдық болып бөлінеді. Континенталдық магниттік аномалия 10 – 100 мың км²-ге таралады. Ең ірі континенталдық магниттік аномалия Шығыс Сібір мен Зонд аралында орналасқан. Регионалдық магниттік аномалия 1 – 10 мың км² ауданды қамтиды. Ол жер қыртысы құрылысының ерекшеліктеріне байланысты туады. Шығыс Сібірде, Шығыс Еуропада, т.б. аудандарда регионалдық магниттік аномалиялар бар. Локалдық магниттік аномалия ауданы бірнеше м2-ден км²-ге дейінгі аумақты қамтиды. Магниттік дауыл – Жердің магнит өрісінің күшті ұйтқуы салдарынан болатын өте қарқынды ауа ағыны (дауыл). Дауыл бірнеше сағаттан бірнеше тәулікке дейін созылады, әрі жер бетінің барлық нүктесінде бір мезгілде өтеді; өте үлкен қарқындылығы (∼5.10–2 Э-ке дейін) жоғары ендіктерде байқалады. Магниттік дауыл Күннің активті аймағынан бөлінген плазма ағыны (Күн желі) салдарынан пайда болады. Энергиясы орасан зор бөлшектердің Жер атмосферасының жоғары қабатына енуі және олардың жер магнитсферасымен әсерлесуі нәтижесінде ондағы электрлік токтардың күшеюіне және өндірілуіне (генерациялануына) әкеледі. Магниттік дауыл кезінде одан гөрі күрделірек геофизикалық процесс – магнитсфералық дауыл байқалады. Магниттік дауыл салдарынан радиотолқындарды шағылыстыратын және жұтатын ионосфера қабатының параметрлері айтарлықтай өзгереді. Оның барысында қысқа толқынды радиобайланыс едәуір қиындайды. Магниттік ұйытқу кезінде Жер атмосферасының жоғарғы қабаты қызады да, жылу төменгі – тропосфера қабатына беріледі. Нәтижесінде, тропосферада әр түрлі циркуляциялық қозғалыстар мен циклондар пайда болады. Магниттік меридиан – геомагнит өрісінің күш сызығының Жер бетіндегі проекциясы. Барлық магниттік меридиан күрделі қисық сызықтар түрінде Жердің оңтүстік және солтүстік магниттік полюсіне жиналады. Бақылаушы (құрал) орны арқылы өтетін және геомагнит өрісінің осы нүктедегі кернеулік векторы болатын вертикаль жазықтықты магниттік меридиан жазықтығы деп атайды. Магниттік меридиан мен географиялық меридиан жазықтықтары аралығындағы бұрыш, яғни дәл осы маңдағы жер беті нүктесі магниттік бұрылу деп аталады. Жердің магниттік меридианымен қатар геомагниттік меридиан ұғымы да жиі қолданылады. Ол жер бетінің қарастырылатын нүктесі арқылы өтетін жазықтық пен солтүстік және оңтүстік геомагнит полюстерін қосатын түзу сызықтың жер бетіндегі қиылысу сызығы болып табылады. Магнетик Барлық заттарға олардың магниттік қасиеттерін қарастырған кезде қолданылатын термин. Магнето Іштен жану двигательдері цилиндрінде жұмыстық қоспаны жандыру үшін, тұтандыру свечасы электродтарының арасында, электр разрядтарын жасайтын айнымалы токтың магнит электр генераторы. Бор магнетоны Атом жүйесіндегі магнит моментінің өлшем бірлігі. Магниттік аномалия Байқаудан алынған Жер магнит өрісі мәнінің оның қалыпты таралуынан алынған есептеуден ауытқуы. Магниттік алғырлық Магнетиктің магнит өрісінде магниттелу қабілетін көрсететін сипаттамасы. Магниттік тұтқырлық Ферромагнетиктің магниттік сипаттамасы өзгерісінің сыртқы магнит өрісінің кернеулігі өзгерісінен уақыт бойынша қалып қоюы. Магниттік гидродинамика Физиканың электр өткізгіш сұйықтар мен газдардың (мысалы, плазманың) қозғалысын магнит өрісінің катысуымен қарастыратын бөлімі. Магниттік индукция Магнит өрісін сипаттайтын негізгі вектор; оның шамасы мен бағыты, магнит өрісінде орналасқан, электр тогы ағатын өткізгішке магнит өрісінің жасайтын әсерімен анықталады. Магниттік линза Зарядталған бөлшектердің ағынын магнит өрісінің көмегімен тоғыстауға арналған құрылғы. Магниттік қармағыш зарядталған бөлшектерді шектелген көлемде ұзақ уақыт ұстап тұрған кездегі, магнит өрісінің пішін үйлесімі. Магниттік тұрақты Шамасы бірліктер жүйесін таңдаумен шартталған, электродинамиканың бірқатар өрнектеріне кіретін пропорционалдық коэффициент. Магниттік өткізгіштік Магнит тізбегінің қандай да бір бөлігіндегі магнит ағынының осы бөлікте әсер етуші магнит қозғаушы күшке қатынасы. Магниттік өтімділік Заттың магниттік индукциясының магнит өрісінің әсерінен өзгеруін сипаттайтын шама. Вакуумның магниттік өтімділігі магниттік тұрақтыны қараңыз. Магниттік тізбек Кеңістіктегі магнит индукциясының ағыны өтетін денелердің немесе облыстардың жиынтығы. Магниттік айна Бөлшекті, плазма алып тұрған көлемнің орталық бөлігіне шағылдыруға арналған, басқарылатын термоядролық синтез құрылғысында қолданылатын магнит өрісінің пішін үйлесімі. Магниттік кванттық сан Атомдағы электрон импульсі моментінің проекциясын қандай да бір бағытқа анықтайтын кванттық сан. Магниттік қанығу Берілген заттың мүмкіндігінше Jqo магниттелудің ең жоғары мәнін қабылдауы. Магниттік салқындау Өрісті жылдам ағытқан кезде күшті магнит өрісінде болатын, парамагнетиктер температурасының төмендеуі. Магниттік вектор Жарық толқынындағы магнит өрісінің кернеулік векторы. Магниттік гистерезис Магнетиктің магниттелуінің сыртқы магнит өрісінің кернеулігінен бір мәнді емес тәуелділігі. Магниттік диполь Таралуы тұйық контурмен ағатын электр тогы жасаған магнит өрісінің таралуымен сәйкес келетін өрісті жасайтын, өлшемі өзінен өрістің қарастырылатын нүктесіне дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте кіші болатын магнит өрісінің кезі. Магниттік заряд Статикалық магнит өрісін есептеген кезде енгізілетін және электр зарядына ұқсас түсінік. Дененің магнит моменті Денені құраушы бөлшектердің спиндік магниттік моменттері мен соның бойымен ағатын тұйық электр токтарының магнит моменттерінің қосындысымен анықталатын, дененің магниттік қасиетінің негізгі сипаттамасы. Токтың магнит моменті Ток күшімен және контур геометриясымен анықталатын вектор түріндегі, контур бойымен ағатын электр тогы магниттік қасиетінің сипаттамасы. Магнитті полюс Магниттелген дене бетінің магниттелудің нормаль күраушысы нөлге тең емес бөлігі. Магнит ағыны Қандай да бір бет арқылы өтетін магнит индукциясы векторының ағыны. Магнитогидродинамикалық генератор (МГД генератор) Әсері электр өткізгіш сұйықтағы немесе плазмадағы электромагниттік индукция құбылысына негізделген, жылу энергиясын электр энергиясына тікелей түрлендіруге арналған құрылғы. Магнит қозғаушы күш Магниттеуші катушкада ағатын электр ток күшінің ондағы орам санына көбейтіндісі. Магнитодинамика Магнетизмнің уақыт бойынша өзгеріп отыратын магнит өрісіндегі магниттелу процестерін зерттейтін бөлімі. Магнитокалориялық эффект Магнетик температурасының магнит өрісі кернеулігінің адиабаталық өзгерісі кезінде өзгеруі Магнитометр Магнит өрісінің және заттың магниттік қасиетінің сипаттамаларын өлшеуге арналған құрал. Магнитомеханикалық құбылыс Ол да сол гиромагниттік құбылыс. Магнитомеханикалық қатынас Гидромагниттік қатынасты қараңыз. Магниттік жұмсақ материал Қаныққанша магниттелетін және салыстырмалы әлсіз магнит өрісінде кайта магниттелетін ферромагнетик. Магнитооптика Ортаның оптикалық қасиетінің магнит өрісінің әсерінен өзгеруін зерттейтін оптиканың бөлімі. Магниторезистивті эффект Қатты өткізгіштер электр кедергісінің магнит өрісінің әсерінен өзгеруі. Магнитостатика Физиканың, электр токтарының немесе тұрақты магниттердің стационар магнит өрістерінің қасиетін зерттейтін бөлімі. Магнитострикция Дененің қалпы мен өлшемінің магниттелген кезде өзгеруі. Магнитосфера Қалпы, өлшемі және физикалық қасиеті жердің магнит өрісімен және оның күн желімен өзара әсерлесуімен анықталатын, жер маңындағы кеңістіктің облысы. Магнит жылулық құбылыс Дененің жылулық күйінің оның магниттік күйінің өзгеруіне байланысты өзгеруі. Магнит тежеуші сәулелену Синхронды сәулеленуді қараңыз. Магнитосерпімді датчик Механикалық күштеме немесе қысымды электр белгісіне өлшеп түрлендіргіш. Магнитосерпімді эффект Деформацияның ферромагнетиктің магниттелуіне әсері. Магнит электрлік құрал Электр кернеуін, токты, қуатты және т.с. Өлшеуге арналған. Магнон Магнитті реттелген жүйеде спиндік толқынға сәйкес келетін квази бөлшек. Магниттелу Ферромагнетикте оған өсуші сыртқы магнит өрісі әсер еткен кезде өтетін процестер. Магнит өрісінің кернеулігі Тұйық контуры бойынша айналмасы, тек контурды кезіп өтетін өткізгіштік токтардың алгебралық қосындысымен анықталатын, магнит өрісінің қосымша сипаттамасы. Магниттік қанығу Магниттелуі магниттелетін магнит өрісі кернеулігінің одан әрі ұлғаюында өзгермейтін шектік мәнге жеткен кездегі ферромагнетиктің немесе парамагнетиктің күйі. Пайдаланылған cілтемелер