Намагнічування та розмагнічування у фізичних помічниках для вивчення студентського словника
Під час намагнічування тіло стає постійним магнітом. Магнітні властивості постійного магніту можна скасувати розмагнічуванням.
В основному кожна речовина має магнітні властивості. Однак різні матеріали характеризуються особливістю внутрішньої будови. Вони складаються з крихітних магнітних областей, розташованих випадковим чином. Ці області називаються доменами Вейса, а всі речовини, в яких існують домени Вейса, називаються феромагнітними. До феромагнітних матеріалів належать залізо, нікель і кобальт, а також різні сплави. Через їх випадкове розташування слабкі магнітні поля районів Вейса компенсують одне одного, так що немає зовнішнього магнітного ефекту.
Під час намагнічування тіло стає постійним магнітом. Магнітні властивості постійного магніту можна скасувати розмагнічуванням.
В основному кожна речовина має магнітні властивості. Однак різні матеріали характеризуються особливістю внутрішньої будови. Вони складаються з крихітних магнітних областей, розташованих випадковим чином (рис. 1). Ці області називаються доменами Вейса, а всі речовини, в яких існують домени Вейса, називаються феромагнітними. До феромагнітних матеріалів належать залізо, нікель і кобальт, а також різні сплави. Через їх випадкове розташування слабкі магнітні поля районів Вейса компенсують одне одного, так що зовні не виникає магнітного ефекту.
Невпорядковані домени Вейса у феромагнітному матеріалі
Якщо ви вводите феромагнітну речовину у зовнішнє магнітне поле, то деякі домени Вейса вирівнюються вздовж ліній магнітного поля зовнішнього поля (рис. 2). Чим сильніше це поле, тим більший ефект вирівнювання. При високій напруженості поля відбувається насичення - тоді всі ділянки Вейса у феромагнітному матеріалі вирівнюються рівномірно. Цей процес називається намагніченістю. Якщо вимкнути зовнішнє поле, вирівнювання окремих областей зберігається. Часткові поля перекриваються, утворюючи потужне магнітне поле. Виник постійний магніт.
Описаний ефект можна спостерігати, наприклад, коли дрібні деталі, що містять залізо, такі як гвинти або цвяхи, тривалий час тримаються біля сильного постійного магніту. Дрібні деталі потім самі стали магнітними.
Якщо намагнічену речовину нагріти, то тепловий рух її частинок збільшується. Вирівнювання районів Вайс також руйнується в процесі, поки вони, нарешті, випадково не розташовуються знову в композитному матеріалі при дуже високих температурах. В результаті матеріал втрачає свої магнітні властивості і тепер знову перебуває в розмагніченому стані.
Тканини, в яких ділянки Вайс особливо легко вирівняти, називаються магнітно-м’якими. Речовини, щодо яких це не так, називаються магнітно твердими .
Впорядковані домени Вейса у феромагнітному матеріалі
Ефекти намагнічування в геології
Процес намагнічування та розмагнічування використовується для геологічних досліджень. З часом орієнтація магнітного поля Землі змінюється. Він може навіть змінити свою полярність. Геологи можуть визначати зміни в магнітному полі Землі навіть за часи, віддалені за допомогою магнітних вимірювань.
Простим прикладом цього є процеси, пов'язані з виверженнями вулканів. У разі виверження вулкану речовини, що намагнічуються, також витікають із земних надр у світінні рідкої лави. Якщо лава застигне, ці речовини намагнічуються у напрямку земного поля. Коли виверження вулканів слідують один за одним у часі, різні шари лави перекриваються. Оскільки лава завжди має дуже високу температуру, ви можете бути впевнені, що вона не намагнічувалась земним полем до моменту виверження.
Тому кожен шар гірських порід має магнітну орієнтацію, яка відповідає орієнтації земного поля на момент виверження. Пошарово можна вивчати зміну магнітного поля Землі з часом.