Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školyGymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiáluStacionární magnetické pole – magnetické vlastnosti látek AutorHana Hrádková Tematický okruhFyzika RočníkSeptima, třetí ročník Datum tvorbyříjen 2012 AnotaceCílem prezentace je seznámit studenty s technickým využitím magnetických látek. Metodický pokyn Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál k samostudiu. Možnosti využití: promítání, práce studentů u PC. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE Magnetické vlastnosti látek

 magnetická indukce závisí i na prostředí, ve kterém ji měříme ⇒ permeabilita prostředí µ = µ 0 ⋅ µ r  µ r - relativní permeabilita prostředí (určuje, zda prostředí zesiluje nebo zeslabuje magnetické pole) V čem je podstata magnetických vlastností látek?

Úkol: Najděte v tabulkách údaje o relativní permeabilitě látek. Doplňte hodnoty relativní permeability pro následující látky: vzduch, kyslík, voda, železo, měď, nikl, permalloy (slitina Ni a Fe), cín, zlato, chrom Do kolika skupin můžeme látky z hlediska hodnot relativní permeability rozdělit?

Tabulky: Materiál Permalloy Železo Kobalt Hliník1, Kapalný kyslíkkyslík1, Plynný kyslík1, Platina1, Měď0, Voda0, Relativní permeability některých materiálů

Hypotéza: µ r » 1 permeabilita daleko větší než 1 µ r < 1 permeabilita o trochu menší než 1 µ r > 1 permeabilita o trochu větší než 1

Proč jsou některé látky magnetické? Elektrony obíhají jádro ⇒ kolem jádra teče elektrický proud ⇒ každý elektron vytváří svoje magnetické pole Existují 2 druhy atomů:  magnetická pole elektronů se navzájem vyruší ⇒ atom není navenek magnetický = diamagnetický atom  magnetická pole elektronů se nevyruší ⇒ atom se chová jako malý magnet = paramagnetický atom

Podle chování látek v magnetickém poli rozdělujeme látky na: 1)látky diamagnetické – (diamagnetické atomy)  r nepatrně menší než 1 (mírně zeslabují magnetické pole, odpuzují se od silných magnetů - levitace) - zlato, měď, sklo, vzácné plyny, rtuť  r < 1 2) látky paramagnetické –(paramagnetické atomy)  r nepatrně větší než 1 (mírně zesilují magnetické pole, není možné zmagnetovat trvale.) sodík, draslík, platina, hliník  r > 1

3) látky feromagnetické – (také paramagnet.atomy!)  r má velkou hodnotu ( ) (značně zesilují magnetické pole - jsou vtahována do mag.pole např. cívek – magnetické dělo) feromagnetismus (jen u krystalických látek) - důsledek uspořádání atomů feromagnetickou látku lze zmagnetovat:  trvale – magneticky tvrdý materiál  dočasně - magneticky měkký materiál -železo, kobalt, nikl  r >> 1 Mezi feromagnetika se řadí i ferimagnetické látky

Ferimagnetické látky (ferity) - (sloučeniny oxidů železa s oxidy jiných prvků)  špatně vedou elektrický proud (velký odpor)  dělají se z nich jádra do cívek nebo permanentní (trvalé) magnety Omegatron, CC BY-SA, eramic_magnets.jpg eramic_magnets.jpg

Curieova teplota (například pro železo 770 °C), teplota, při které se domény neudrží, rozpadnou se, látka ztratí magnetické vlastnosti a dál se chová pouze jako paramagnetická)

Magnetické materiály v technické praxi  Elektromagnet – cívka s feromagnetickým jádrem - magneticky měkký materiál - magneticky tvrdý materiál  Elektromagnetické relé  Magnetický záznam signálů – záznamová hlava HNH, CC BY-SA bor:DoorBell_002.jpg bor:DoorBell_002.jpg Luklaza, CC BY-SA, %C3%A1znam_sign%C3%A1lu.svg&page=1 %C3%A1znam_sign%C3%A1lu.svg&page=1

Zdroje: LEPIL, Oldřich; ŠEDIVÝ, Přemysl. Fyzika pro gymnázia: Elektřina a magnetismus. Praha: Prometheus, 2009, ISBN gn%C3%A1lu.svg&page=1 gn%C3%A1lu.svg&page=1