Elektryczno i Magnetyzm Wykad Jan Gaj Pokazy Tomasz

Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty pierwszy 29 kwietnia 2010

Z poprzedniego wykładu n Pomiar podatności ferromagnetyka – znaczenie geometrii n Temperatura Curie n Domeny: obserwacja (efekt Faradaya, MFM), powstawanie, ścianki, efekt Barkhausena n Histereza: parametry, praca, klasyfikacja magnetyków, rola anizotropii, etapy magnesowania

Faza napięcia w zwojnicy U -I Po wprowadzeniu ferromagnetyka zwiększa się składowa napięcia zgodna w fazie z natężeniem Wniosek: rdzeń jest źródłem strat energii Mechanizmy strat: prądy wirowe, histereza

Pomiar przenikalności magnetycznej Zwojnica toroidalna z rdzeniem magnetycznym (liniowym) – model wyidealizowany X Y U~

Rdzeń zamknięty: gdzie są zwoje? Przenikalność rdzeni ferromagnetycznych jest rzędu setek, tysięcy, i więcej Przybliżenie: cały strumień w rdzeniu S Prawo Ampère’a l L 1 L 2 Porównajmy: indukcyjność zwojnicy bez rdzenia zależy od jej długości

Rdzeń ze szczeliną Zwojnica toroidalna z rdzeniem magnetycznym (liniowym) – model wyidealizowany X Y U~

Rdzeń zamknięty: szczelina Prawo Ampère’a L 21 Jedno B z warunku ciągłości L bardzo maleje ze względu na czynnik Ze zmiany L można obliczyć

Nasycenie rdzenia prądem zmiennym H Natężenie prądu (i pola H) B Czas Krzywa namagnesowania B(H) Strumień pola B Napięcie indukcji

Mikroskopowy moment magnetyczny Model: elektron krążący po orbicie kołowej o promieniu R Moment pędu Natężenie prądu Moment magnetyczny Namagnesowanie

Diamagnetyzm: indukcja w mikroskali Strumień magnetyczny przez orbitę elektronu (jeśli jest prostopadła do pola) Pole elektryczne indukcji Moment siły Zmiana momentu magnetycznego daje

Diamagnetyzm idealny w nadprzewodniku q Duży rozmiar q Równania Londonów (1935) Elektrony w polu elektrycznym Heinz i Fritz Londonowie (1953) Z prawa indukcji Faradaya Jeśli stała całkowania = 0 Z prawa Ampère’a: Rząd wielkości w metalu: dziesiątki nanometrów

Równania Londonów n Zakładają stałą całkowania równą zeru, dzięki temu opisują efekt Meissnera. n Stosują się tylko do nadprzewodników I rodzaju n Głębokość wnikania pola określa warstwę, w której płyną prądy wirowe ekranujące wnętrze nadprzewodnika

Jak wylosować przypadkowo kierunek? Losowanie kąta ? z Mała powierzchnia – będzie gęściej x y

Całkowanie po kącie bryłowym z Pole paska Rozwiązanie: trzeba losować cos x y

Paramagnetyzm: odpowiednik polaryzacji orientacyjnej Przybliżenie klasyczne: wszelkie ustawienia momentu magnetycznego możliwe Energia momentu magnetycznego w polu Gęstość prawdopodobieństwa ustawienia momentu magnetycznego

Przypadek skrajnie kwantowy – spin 1/2 Tylko dwie wartości gdzie pmz = pm