МАГНИТИЗМНанося графически
как функцию Т, мы
получаем прямую у- = с (Г — 0), пересекающую ось температур в точке в (рис. 11). В некоторых парамагнитных веществах (напр., солях железа и кобальта) наблюдается взаимодействие между магнетиками, имеющее знак, противоположный взаимодействию в ферромагнетиках. Иначе говоря, здесь атомные магнитики не помогают друг другу, а препятствуют в установлении по полю. Восприимчивость таких веществ выражается формулой: «у . NМ * а
^=+^7+0)^^.
Существенной особенностью ферромагнитизма является механическая деформация образцов 1 Закон Кюри-Вейсса при намагничении — так наз.
X 1=с(Т-а\ магнитострикция (см.). ГиV и' стерезис, наблюдаемый не; редко в ферромагнитных те; лах, объясняется тем, что I / при наличии неоднородно} / стей и напряжений в мате____ _т риале намагничение обла0 0! ___________ стей, произошедшее однажРис 11 Ды под Действием внешнего магнитного поля, лишено возможности без добавочной внешней силы Нс вернуться к исходному положению. Поэтому гистерезис усиливается от наклепа.
Движение электрона по замкнутой орбите или вращение электрона вокруг своей оси в атоме сообщает атомному магнитику свойства гироскопа. Поэтому пара — или ферромагнитные тела при перемагничивании начинают прецессировать около направления поля, подобно гироскопам (явление Ричардсона, Эйнштейна и де Хааза). Далее, если вращать ферромагнитный стержень вокруг его оси, то атомные гироскопы стремятся установиться параллельно оси вращения, и стержень намагничивается при полном отсутствии внешнего магнитного поля (явление Барнетта) (см. Магнитомеханические явления). Экспериментальное изучение этих явлений однозначно показало, что ферромагнитизм железа, никеля, кобальта и сталей обусловлен исключительно вращением электронов в атоме вокруг их собственных осей.
Применение М. в технике. Магнитные явления находят себе широкое применение прежде всего в электротехнике, в конструкциях трансформаторов, генераторов, электромоторов, реле, в технике связи, в электроизмерительной технике. Для различных технических надобностей требуются самые разнообразные магнитные материалы. Так, напр., для трансформаторов требуется материал с большой магнитной проницаемостью и малым гистерезисом (так наз. мягкий магнитный материал). В последнее время выяснилось, что материал еще значительно улучшается, если его отжигать в магнитном поле. Такого рода отжигом и очисткой удалось получить чистое железо с проницаемостью, достигающей значения свыше миллиона (у обычного железа ц достигает не более нескольких тысяч). Для этих же целей изготовляются, напр., железо-никелевые сплавы с содержанием никеля от 50% до 80% и с разными присадками (общее название этих сплавов — «пермаллой»). Эти сплавы сильно намагничиваются в самых слабых магнитных полях под действием слабых токов и служат для тех 636
ники связи. Для реле, телефонов, для электроизмерительных приборов, основанных на применении постоянных магнитов, применяются сплавы с большой остаточной индукцией и большой коэрцитивной силой. Наилучшим материалом в этом отношении является т. н. сталь Мишима, содержащая никель и алюминий.
В ней Нс достигает 900 эрстед. Чем больше коэрцитивная сила материала, тем менее действует на постоянный магнит его собственное размагничивающее действие, тем меньших размеров можно изготовить магнит. Это позволяет уменьшать размеры приборов, основанных на применении постоянных магнитов.
Магнитные явления находят широкое применение в технике для контроля качества металлических (стальных, железных) изделий.
Так, например, изучая магнитное поле вблизи поверхности намагниченного изделия, можно обнаружить в нем невидимые глазом мельчайшие трещинки. Для этой цели применяется «метод порошков». Изделие, будучи намагничено, погружается в сосуд с керосином, в котором намешана тонкая взвесь, состоящая из мелких ферромагнитных пылинок. Так как поле вблизи трещинки неоднородно, пылинки притягиваются к этому месту изделия и образуют видимый глазом налет. Посредством магнитного метода можно обнаруживать внутренние раковины, неметаллич. включения и т. д. в намагниченных изделиях. Любой порок такого рода в изделии искажает магнитное поле около него и потому может быть обнаружен.
В настоящее время имеется немало способов для такого обнаружения пороков и немало конструкций автоматически действующих приборов (дефектоскопов). Обычно каждый вид изделия требует особой конструкции дефектоскопа. Магнитная дефектоскопия находит себе все большее применение в промышленности ив транспорте (контроль рельсов). С помощью магнитных методов можно также строго контролировать термическую обработку стальных изделий, т. к. термич. обработка стали обычно в очень сильной степени меняет ее магнитные свойства. Магнитные свойства находят себе . широкое применение при отделении железных или стальных предметов от нежелезных, а также при обогащении железных руд (магнитная сепарация руд).
История учения о М. О магнитизме впервые мы находим упоминание у Платона (428—348 до хр. э.); известно, что уже Фалес Милетский знал о притягивающей силе магнитов.
В древности в Грецию привозили с о-ва Самофракии цепочки из железных намагниченных колечек, изготовлявшихся рабочими железных рудников. Подобные описания известных в древности магнитных свойств мы находим у Лукреция Кара (1 в. до хр. э.) в его книге «О природе вещей». Около 13 в. хр. э. появилось первое описание компаса в Европе (Перигринус, 1269 хр. э.). Первое серьезное научное исследование М. в Европе произвел врач Уильям Гильберт. Он описал свои исследования в книге «De magnete» (1600). В этой книге Гильберт впервые основывается на опытных исследованиях, отметает всяческую фантазию и объясняет действия компаса магнитизмом земного шара.
В книге имеются рецепты для правильного изготовления компасов, столь необходимых в то время для бурно развивавшейся морской торговли Англии. Законы притяжения и отталI кивания магнитов впервые публикует Кулон
