Физика. Электромагнетизм. Часть 2. Электромагнитная индукция, магнитные свойства вещества, электромагнитные колебания и волны. Барсуков В.И. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Во внешнем магнитном поле антиферромагнетик слабо намагничивается, обнаруживая положи-
тельную восприимчивость.
ПРИМЕРЫ антиферромагнитных веществ: Cr, MnO, MnS, NiCr, Cr
2
O
3
, FeO.
Существуют вещества, в которых магнитные моменты соседних атомов антипараллельны, но не
одинаковы по абсолютной величине. Это приводит к образованию областей спонтанного намагничива-
ния. Вещества с такой магнитной структурой называются ферримагнетиками. Примером ферримагнети-
ков могут служить ферриты. С химической точки зрения ферриты представляют собой твердые раство-
ры, состоящие из окиси железа (Fe
2
O
3
) и окислов одного или нескольких металлов (Mn, Co, Cu, Zn, Ni и
др.). Ферриты намагничиваются не так сильно, как ферромагнетики, но, обладая большим удельным со-
противлением, они практически не имеют потерь энергии на вихревые токи, это делает их незамени-
мыми в технике высоких частот.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
13 СОБСТВЕННЫЕ НЕЗАТУХАЮЩИЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
1 Периодические колебания величин, характеризующих электрические и магнитные поля, назы-
ваются электромагнитными колебаниями.
2 Различают колебания полей, связанных с зарядами и токами, и колебания полей, существую-
щих в отрыве от зарядов и токов. Первые имеют место в электрических цепях, вторые – в электро-
магнитных волнах.
3 Электрическая цепь, в которой могут происходить электромагнитные колебания, называется ко-
лебательным контуром.
Колебательным контуром может служить любая цепь, даже простой отрезок провода, необходимо
только определенное соотношение между электроемкостью, индуктивностью и сопротивлением цепи
(R, L, C – свойства, присущие любой цепи, любому проводнику).
4 Если электрическое и магнитное поля в колебательном контуре пространственно разобщены и
локализованы в сравнительно небольших областях, контур называется закрытым (контур с сосредо-
точенными параметрами). В противном случае контур называется открытым (контур с распределен-
ными параметрами).
5 Простейший закрытый колебательный контур это соединенные между собой конденсатор и ка-
тушка индуктивности. Хотя катушка обладает некоторой емкостью, а конденсатор индуктивностью,
будем полагать, что емкость сосредоточена только в конденсаторе, индуктивность – только в катушке и,
кроме того, омическое сопротивление контура равно нулю (такой закрытый контур называется идеаль-
ным).
6 Чтобы в контуре возникли электромагнитные колебания контур необходимо вывести из состоя-
ния равновесия. Для этого достаточно зарядить конденсатор (или возбудить ток в катушке) и предоста-
вить контур самому себе. Присоединим конденсатор к источнику постоянного на-
пряжения (рис. 28).
В процессе зарядки обкладки конденсатора приобретут разноименные заряды
0
q± , в результате чего в конденсаторе возникнет электрическое поле с энергией
C
q
W
E
2
2
0
= ,
где C – емкость конденсатора.
7 Переключим конденсатор на катушку. Концы катушки приобретут потенциалы обкладок,
внутри провода катушки возникнет электростатическое поле. Это поле приведет в направленное
движение свободные заряды катушки. Начнется нейтрализация зарядов на обкладках конденсатора –
разрядка конденсатора. Разрядный ток будет нарастать, но постепенно вследствие самоиндукции:
ЭДС самоиндукции будет препятствовать мгновенному нарастанию тока. Напряжение, приложенное
к катушке, ускоряет носители тока, ЭДС самоиндукции, напротив, тормозит их.
На рис. 29, а изображена часть витка катушки. Ток течет в сторону убыли потенциала. В этом
направлении действуют на положительные заряды силы электростатического поля. Виток пронизы-
вается нарастающим магнитным полем (ток в катушке растет). Изменяющееся магнитное поле соз-
Рис. 28
С
L
П