Главная > Физика > Курс физики. Том II. Учение об электричестве
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 63. Магнитные свойства веществ и их использование

Как упомянуто в § 57, все вещества по величине их магнитной проницаемости принято разделять на три группы, а именно, на вещества: диамагнитные, у которых меньше единицы, парамагнитные, у которых несколько больше единицы, и ферромагнитные, у которых х велико и изменяется в зависимости от напряженности поля.

Рис. 238. Схема буквопечатающего телеграфного аппарата Якоби (вверху — передающий аппарат, внизу — принимающий).

Возбуждение магнитных свойств в парамагнитных и ферромагнитных веществах при приближении к ним магнита или при помещении их в магнитное поле тока представляет собой явление, которое в некоторой мере сходно с поляризацией диэлектрика.

При приближении наэлектризованного тела к диэлектрику диэлектрик поляризуется; электрические диполи в диэлектрике обращаются к наэлектризованному телу зарядами противоположного знака, и поэтому диэлектрик в пустоте всегда притягивается наэлектризованным телом. При удалении влиявшего наэлектризованного тела поляризация исчезает.

Точно так же и магнитные свойства большинства тел почти исчезают, коль скоро устранена причина, вызывавшая их. Все

эти тела, в той или иной мере намагничивающиеся в магнитном поле, размагничиваются при устранении поля.

Исключение составляют сталь, магнетит и некоторые специальные сплавы. Магнитные свойства стали, возбужденные магнитным полем, длительно сохраняются при удалении последнего. Сталь служит поэтому материалом для изготовления искусственных магнитов (в особенности хромовая, вольфрамовая и кобальтовая сталь).

Любое вещество, способное намагничиваться, представляют себе состоящим из бесчисленного множества молекулярных магнитов, которые размещены в беспорядке. Каждой молекуле этого вещества (железа, никеля и т. д.) приписывают, таким образом, свойства элементарного магнита.

Благодаря беспорядочному размещению молекулярных магнитов общее их действие равно нулю и вещество не намагничено. На эти молекулярные магниты действуют, во-первых, упругие силы, которые их удерживают в положении равновесия, и, во-вторых, сила, аналогичная трению, — коэрцитивная (задерживающая) сила. Когда какое-либо вещество, способное намагничиваться, например железо, внесено в пространство, где действуют магнитные силы, внешние магнитные силы ориентируют молекулярные магнитики, железо поляризуется. После того как все молекулярные магниты уже установились в направлении внешних магнитных сил, дальнейшее увеличение поляризации становится невозможным, достигается состояние магнитного насыщения.

Если устранить действие внешних магнитных сил, вызвавших намагничивание, то упругие силы начинают поворачивать молекулярные магнитики в прежнее положение; однако вследствие параллельной ориентировки молекулярные магниты действуют друг на друга, и упругие силы уже не в состоянии возвратить их полностью в прежнее беспорядочное состояние; получается явление остаточного магнетизма. Ориентированное расположение молекулярных магнитиков является, в сущности, неустойчивым, но оно поддерживается коэрцитивной силой, о происхождении которой могут быть сделаны различные гипотезы.

С изложенной точки зрения, вещество является тем более намагниченным, чем большая степень упорядоченности достигнута в расположении молекулярных магнитов.

Каково бы ни было происхождение коэрцитивной силы, можно с уверенностью сказать, что тепловое движение молекул должно разрушать ориентацию молекулярных магнитиков. Действительно, опыт показывает, что при нагревании намагничивание ослабевает.

При сильном нагреве (железа до никеля до вещество теряет способность к остаточному намагничиванию.

Остаточная намагниченность уменьшается также при сотрясениях, так как сотрясения расстраивают ориентацию молекулярных магнитов. Но в процессе намагничивания те же сотрясения играют благоприятную роль, так как они ослабляют силу трения между элементарными магнитиками. Железный стержень в магнитном поле намагничивается сильнее, если слегка ударять по этому стержню молотком.

Заметим, что если мы хотим долго сохранять постоянные магниты намагниченными, то необходимо, прежде всего, охранять их от действия посторонних магнитных полей. Для этого их делают подковообразными и «замыкают» при хранении небольшим куском железа — якорем. Кроме того, необходимо охранять магниты от больших сотрясений и резких изменений температуры.

Рис. 239. Магнитные силы втягивают парамагнитную жидкость в пространство между полюсами магнита.

Так как по обобщенному закону Кулона сила взаимодействия магнитных полюсов обратно пропорциональна магнитной проницаемости среды, то очевидно, что в парамагнитной среде магнитные полюсы взаимодействуют с силой меньшей, чем в вакууме, а в диамагнитной среде, наоборот, с силой большей, чем в вакууме.

Увеличение силы взаимодействия магнитных полюсов в диамагнитной среде обусловливается тем, что диамагнитная среда намагничивается противоположно парамагнитной среде. Парамагнитное тело, помещенное между полюсами магнитов, намагничивается так, что вблизи положительного полюса магнита в парамагнитном теле появляется отрицательный полюс. Образовавшиеся разноименные полюсы притягиваются друг к другу, поэтому парамагнитные тела всегда втягиваются в пространство между полюсами сильного магнита (рис. 239). В противоположность этому диамагнитное тело, помещенное между полюсами магнита, намагничивается так, что близ каждого полюса магнита в диамагнитном теле образуются одноименные магнитные полюсы, поэтому диамагнитное тело выталкивается из пространства меоюду полюсами магнита (рис. 240 и 241).

Вследствие намагничивания тело приобретает некоторый магнитный момент равный геометрической сумме магнитных моментов всех молекул тела. Магнитный момент, приходящийся на единицу объема намагниченного тела, называют намагниченностью и обозначают через

При однородности и изотропности вещества для стержня, параллелепипеда или цилиндра, имеющих длину I и намагниченных так, что их торцовые поверхности, имеющие площадь перпендикулярны к направлению поля, намагниченность, как нетрудно сообразить, равна величине магнитных полюсов, вызванных магнитной поляризацией среды на каждом квадратном сантиметре торцовой поверхности:

Рис. 240. Пламя выталкивается из пространства между полюсами магнита, так как газы, составляющие пламя, диамагнитны.

Рис. 241. Стерженек, изготовленный из парамагнитного вещества, будучи подвешен между полюсами магнита, устанавливается вдоль прямой, проходящей через полюсы магнита; стержень из диамагнитного вещества устанавливается перпендикулярно к этой линии.

Действительно, в этом случае, если принять за магнитные полюсы торцовые поверхности и считать здесь поле однородным, магнитный момент намагниченного тела а объем тела стало быть,

(рис. 242).

Податливость вещества намагничиванию определяется отношением намагниченности к напряженности поля вызывдющегр намагничивание; это отношение называют магнитной восприимчив востью вещества и обозначают через

Магнитная восприимчивость связана с магнитной проницаемостью уравнением, которое аналогично уравнению, определяющему связь электрической восприимчивости у с электрической проницаемостью, т. е. с диэлектрической постоянной (§ 21).

Представим себе, что какое-либо вещество намагничивается током, пропущенным через соленоид. В вакууме магнитная индукция внутри соленоида была бы равна напряженности магнитного поля, создаваемого током: При наличии сердечника, имеющего отличную от единицы, индукция будет где та же самая напряженность поля, так как она согласно закону Био и Савара не зависит от свойств среды. Допустим, что в веществе, из которого изготовлен сердечник, имеется тонкий зазор, перпендикулярный к направлению поля (рис. 243). Напряженностью тока в этом зазоре и будет определяться новое значение магнитной индукции (при наличии сердечника и при прежней величине тока):

Рис. 242.

Рис. 243. к выводу уравнения

Но напряженность поля в этом зазоре можно рассматривать как сумму напряженности поля, создаваемого током, и напряженности поля, вызванного намагничиванием сердечника:

Поскольку зазор настолько тонок, что поле в нем может считаться однородным, напряженность поля, созданного магнитными полюсами которые представляют собой проявление магнитной поляризации сердечника, может быть вычислена по формуле (11) § 58:

где площадь поперечного сечения сердечника.

А так как по сказанному выше — где намагниченность сердечника, и, с другой стороны, то, стало быть,

и следовательно, уравнение (28) можно переписать так:

Сокращая все члены этого уравнения на получаем зависимость между

или

Мы видим, таким образом, что магнитная восприимчивость парамагнитных и ферромагнитных веществ является положительной величиной, тогда как у диамагнитных веществ (для которых магнитная восприимчивость является величиной отрицательной. Это означает, что в изотропных парамагнитных и ферромагнитных веществах элементарные (молекулярные) магниты располагаются при намагничивании в направлении поля, тогда как в диамагнитных веществах элементарные магниты располагаются при намагничивании противоположно направлению поля.

В монокристаллах магнитная восприимчивость, вообще говоря, не одинакова для различных направлений, и в связи с этим Еектор намагниченности может составлять тот или иной угол с вектором напряженности поля

Парамагнитными телами являются марганец, хром, платина, алюминий, растворы солей железа.

Наибольшей диамагнитностью обладает висмут. В меньшей, мере диамагнитны цинк, свинец, медь, серебро, золото, сера, воск, смолы, большая часть солей, некоторые газы. Вода слабо диамагнитна.

Ниже приведены величины магнитной проницаемости для некоторых веществ.

Магнитная проницаемость некоторых веществ

(см. скан)

Ферромагнитные вещества, которые отличаются большими значениями магнитной проницаемости, обладают соответственно большей величиной магнитной восприимчивости. Помимо этого, характерной особенностью ферромагнитных веществ является

непостоянство величины магнитная проницаемость ферромагнетика зависит от напряженности созданного в нем магнитного поля.

В качестве примера рассмотрим кривую, представленную на рис. 244. Здесь по оси абсцисс отложены значения напряженности магнитного поля внутри ферромагнетика, а по оси ординат — соответствующие значения магнитной проницаемости Кривая относится к железу и показывает, что при слабых полях мало. Затем, по мере увеличения напряженности намагничивающего поля величина также начинает возрастать, сначала медленно, а затем быстро, достигая максимума при напряженности намагничивающего поля около 2,5 эрстеда.

Рис 244. Зависимость магнитной проницаемости от напряженности поля для железа.

При дальнейшем увеличении напряженности снова уменьшается и при весьма сильных полях приближается к единице. Отсюда, между прочим, следует, что в случае очень сильных полей железо и другие ферромагнетики, применяемые в качестве сердечника электромагнита, утрачивают ту роль, которая была пояснена в предыдущем параграфе (поэтому в опытах по реализации рекордных полей железо не применяют).

Рис. 245. Зависимость магнитной индукции от напряженности поля для железа.

Вследствие зависимости проницаемости от индукция В в случае ферромагнетика уже не является величиной, прямо пропорциональной напряженности поля. Несмотря на то, что мы, как всегда, имеем право написать в данном случае соотношение надо твердо помнить, что здесь само зависит от Каждому значению будет соответствовать особое значение

Воспользовавшись данными относительно зависимости от т. е. кривой рис. 244, нетрудно установить зависимость В от На рис. 245 представлена получающаяся при этом кривая (ординаты

точек этой кривой получены путем перемножения значений и кривой рис. 244). На рис. 246 приведены зависимости В от для различных ферромагнетиков.

Характерные черты магнитных свойств ферромагнетиков впервые экспериментально выяснены выдающимся русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым (1872 г.).А. Г. Столетов показал, что при увеличении напряженности поля намагниченность железа сначала возрастает весьма быстро, потом всё медленнее, постепенно приближаясь к предельной величине намагниченности насыщения.

Рис. 246. Зависимость индукции от напряженности поля в железе, стали и чугуне.

Так, из рис. 246 можно видеть, что при увеличении напряженности намагничивающего поля от до 80 эрстед магнитная индукция в электролитическом железе возрастает от почти до при увеличении напряженности поля до 200 эрстед магнитная индукция в железе приближается к величине 21 600, которая соответствует намагниченности насыщения и которую поэтому условно называют максимальной индукцией. Для железа намагниченность насыщения и Поскольку намагниченность насыщения достигается для большинства материалов при относительно небольшой напряженности намагничивающего поля, то ; Рассматривая магнитную индукцию как произведение можно сказать, что при дальнейшем увеличении напряженности магнитного поля возрастание почти компенсируется уменьшением магнитной проницаемости. Но так как то в очень сильных полях при намагниченности, достигшей насыщения (когда магнитная индукция возрастает линейно в соответствии с ростом напряженности поля. Так, для железа при эрстед а при эрстед .

А. Г. Столетов обнаружил, что особенности ферромагнетиков не исчерпываются поясненной выше зависимостью и В от

напряженности намагничивающего поля. Помимо этого, как показал А. Г. Столетов, на значение оказывают влияние также и предварительные намагничивания, которым ранее подвергался ферромагнетик. Таким образом, (1 или В являются не только функцией от но также зависят и от предшествовавшего магнитного состояния ферромагнетика.

Чтобы познакомиться с этим явлением, представим себе, что в соленоид вложен стержень из ферромагнетика. Пропустив ток через обмотку соленоида и увеличивая постепенно его силу, а следовательно, и напряженность намагничивающего поля мы вызовем постепенное возрастание индукции в сердечнике. Если ферромагнетик ранее не подвергался намагничиванию, то кривая, выражающая зависимость В от И, будет носить название основной кривой намагничивания. Она будет иметь вид, подобный тем кривым, которые изображены на рис. 246. На рис. представляет собой эту кривую. Дойдя до точки мы будем иметь индукцию Вмакс, представляющую наибольшее значение индукции при данном поле Если вслед за этим начать ослаблять намагничивающее поле уменьшая силу тока в обмотке, то разумеется, начнет также уменьшаться. Однако это уменьшение В с происходит с отставанием от основной кривой намагничивания. Точки при уменьшении В уже не ложатся на кривую а размещаются по кривой лежащей выше Это отставание носит название гистерезиса.

Рис. 247. Петля гистерезиса

Очевидно, гистерезис обусловлен тем, что ферромагнетики обладают способностью сохранять в себе остаточное намагничивание, несмотря на то, что поле, которым оно было создано, уменьшилось.

Если напряженность намагничивающего поля уменьшится до нуля, то, как показывает рис. 247, кривая придет в точку Это означает, что при исчезновении намагничивающего поля в ферромагнетике сохраняется остаточная индукция, равная

Устранить остаточный магнетизм, т. е. можно полем обратного направления.

Если напряженность обратного поля — будет постепенно возрастать, то кривая размагничивания из точки пойдет к точке — Абсцисса — таким образом, представляет ту напряженность поля, при помощи которой уничтожается остаточная индукция Эта напряженность является, следовательно, мерой той «прочности», с которой удерживается остаточное намагничивание в ферромагнетике. Вследствие этого величину принято называть задерживающей, или коэрцитивной, силой.

Дальнейшее увеличение в отрицательную сторону вызовет в сердечнике индукцию обратного направления, причем возрастание В в этом случае будет идти по кривой — аналогичной При последующем уменьшении до нуля мы получим отрицательную остаточную индукцию

Снова переменив здесь направление тока и увеличивая его, мы пойдем по отрезку кривой где опять-таки коэрцитивная сила, необходимая для уничтожения При дальнейшем увеличении тока кривая от точки пойдет вверх и замкнется в точке

Описанный круговой процесс называется гистерезисным циклом, а изображающая его замкнутая кривая — петлей гистерезиса. Площадь, очерченная петлей гистерезиса, определяет рассеяние энергии в тепло при перемагничивании.

Если постепенно увеличивать амплитуду намагничивающего и размагничивающего поля, то петля гистерезиса достигает некоторых предельных очертаний — максимальной петлиу характерной для вещества; совокупность получаемых таким образом циклов называют гнездом петель гистерезиса. Термины «намагниченность насыщения» и «коэрцитивная сила» поясняемые рассмотренным рис. 247, относятся, строго говоря, к максимальной петле гистерезиса.

Наиболее полной характеристикой различия свойств ферромагнетиков является форма максимальной гистерезисной петли. На рис. 248 представлены для сравнения петли установившегося режима мягкого железа и закаленной стали. Крутой ход намагничивания и размагничивания в мягком железе обусловлен, как нетрудно понять, малой величиной коэрцитивной силы Для химически чистого железа не превышает 0,03 эрстеда. Наоборот, пологая петля стали имеет большие отрезки на оси абсцисс, что соответствует значительной коэрцитивной силе. Коэрцитивная сила для стали в высокой степени зависит от ее состава.

С другой стороны, следует отметить, что, несмотря на столь большое различие в «прочности намагничивания» железа и стали, их остаточный магнетизм отличается незначительно, причем у железа (вопреки распространенному убеждению) он больше, чем у стали. В этом нас убеждает сравнение отрезков на осях ординат на рис. 248.

При нагревании намагниченность насыщения ферромагнитного вещества уменьшается: предельная высота кривых индукции В в зависимости от напряженности намагничивающего поля снижается (как это показано на рис. 249 для железа). При приближении к некоторой температура 0, которая носит название точки Кюри, намагниченность насыщения быстро падает.

Рис. 248. Максимальные гистерезисные петли для железа и стали.

Рис. 249. Зависимость индукции в железе от намагничивающего поля при разных температурах.

Выше этой температуры вещество утрачивает свои ферромагнитные свойства; оно становится парамагнитным и его магнитная восприимчивость определяется законом Кюри — Вейса:

где С — константа Кюри, — точка Кюри, удельная магнитная восприимчивость в отличие от отнесено к единице массы, а не к единице объема).

Для железа точкой Кюри является температура 769° С При этой температуре изменяется кристаллическое строение железа: -железо переходит в -железо. На положение точки Кюри довольно сильное влияние оказывают примеси.

Точки Кюри некоторых металлов

Замечательным является тот факт, что многие сплавы обладают лучшими магнитными свойствами, чем чистые металлы. Высокими магнитными качествами обладают сплавы железа с никелем. Сплавы, содержащие 40—80% никеля, обнаруживают весьма малую величину потерь на гистерезис. Сплав, содержащий 78% никеля, так называемый пермаллойх), обладает исключительной способностью намагничиваться в самых слабых полях порядка сотых, даже тысячных долей гаусса (на рис. 250 сопоставлена магнитная проницаемость пермаллоя и чистого железа).

От материалов, применяемых для изготовления постоянных магнитов, требуются большие значения коэрцитивной силы и остаточной индукции (магнитная твердость). Этими свойствами обладают углеродистые и хромистые стали и, в особенности, стали с большим содержанием вольфрама и кобальта. В таблице на стр. 319 указаны значения коэрцитивной силы и остаточной индукции для некоторых материалов.

Рис. 250. Магнитная проницаемость пермаллоя и чистого железа.

Материалы, применяемые в технике переменных токов, должны легко, без заметных гистерезисных потерь, подвергаться перемагничиванию. Поэтому они должны отличаться самой малой величиной коэрцитивной силы и в то же время большой величиной магнитного насыщения. Такие свойства называют магнитной мягкостью. Этими свойствами обладают чистое железо, железо с примесью кремния и некоторые специальные сплавы.

Как видно из приводимой таблицы, сплавы железа с никелем (пермаллой и гиперник) отличаются магнитной Мягкостью и высоким значением магнитной проницаемости. Вместе с тем для чистого никеля эрстеда и для кобальта эрстед и

Указанный в таблице сплав кобальта, никеля и железа—перминвар — отличается тем, что его магнитная проницаемость при небольших напряженностях намагничивающего поля эрстед) остается почти постоянной (сохраняя величину около 500), тогда как у многих других ферромагнетиков она в том же интервале изменяется в десятки, сотни и даже тысячи раз.

Полная картина намагничивания ферромагнитного тела определяется не только свойствами ферромагнитного вещества, но и формой тела. Здесь можно было бы повторить многое из того, что было сказано в § 20 о поляризации

Свойства магнитно-твердых материалов

(см. скан)

Свойства магнитно-мягких материалов

(см. скан)

диэлектриков. Методы вычисления магнитного момента намагниченного тела и электрического момента поляризованного диэлектрика во многом сходны. Напряженность внешнего поля, в которое мы вносим ферромагнитное тело, уменьшается внутри ферромагнитного тела на величину, которую называют обратным (или размагничивающий полем. В частности, для ферромагнитного шара (аналогично формуле, приведенной на стр. 87)

Вычисление обратного поля и учет его влияния на остаточную намагниченность тела (это влияние не одинаково для тел разной формы) во многих случаях представляют довольно сложную задачу. Выдающиеся по своему практическому значению теоретические и экспериментальные исследования в этой области (а также в области исследования магнитных свойств тел в знакопеременных полях

высокой частоты) были выполнены Владимиром Константиновичем Аркадьевым. Полученные им и другими учеными выводы освещены в обширной монографии К, Аркадьева «Электромагнитные процессы в металлах» (1934-1936гг.).

Рис. 251. Железные опилки притягиваются к намагниченному телу не только у полюсов, но и вблизи трещин и пустот.

Если внутри намагничиваемого тела имеются неоднородности, например вкрапления вещества с иным значением магнитной проницаемости, трещины, пустоты, то это существенно сказывается на той деформации внешнего намагничивающего поля, которая вызывается намагничиванием такого тела у его поверхности. Посыпая такое тело железными опилками и слегка встряхивая его, можно заметить, что опилки собираются не только у полюсов намагниченного тела, но и в тех местах его поверхности, под которыми имеются трещины, пустоты или вкрапления постороннего вещества (рис. 251). Это обстоятельство было использовано рядом советских ученых, создавших так называемый порошковый метод магнитной дефектоскопии. Этот метод сейчас широко применяется для обнаружения невидимых глазом пороков в ответственных деталях машин, изготовляемых из железа и стали. Проверяемое изделие намагничивают током и поливают керосином, в котором взвешены мельчайшие пылинки ферромагнетика.

Рис. 252. Изменение длины при намагничивании (магнитострикция).

На том же принципе выявления каким-либо способом неоднородностей магнитного поля, вызываемых пороками изделия, основаны и другие методы магнитной дефектоскопии. Так, например, для проверки состояния рельсов, в которых со временем образуются трещинки, способные привести к железнодорожной катастрофе, применяют магнитный дефектоскоп следующего устройства. По рельсам катится тележка с электромагнитами которые намагничивают некоторый участок рельса. Между полюсами электромагнитов помещено чувствительное реле; оно автоматически сигнализирует о наличии неоднородностей поля, вызываемых трещинками в рельсах. Аналогично устроены магнитные дефектоскопы для проверки на заводе некоторых серийно выпускаемых деталей машин. При намагничивании происходит некоторое изменение размеров тела - магнитострикция. На рис» 262 показано относительное изменение длины

стержня из стали, железа, никеля и кобальта при увеличении напряженности намагничивающего поля от до 2000 эрстед. Из этого рисунка видно, что наиболее сильная магнйгострикция наблюдается у никеля: при напряженности намагничивающего поля порядка 250 эрстед длина никелевого стержня или пластины сокращается примерно на 3 тысячных доли процента»

Рис. 254. Схема магнитного (пермаллоевого) тензометра.

Рис. 253. Пакет никелевых пластин магнитострикционного излучателя.

Такие небольшие изменения намагничиваемого тела оказались тем не менее достаточными для практического применения магнитострикции в излучателях ультразвуковых волн. На рис. 253 пояснена принципиальная схема магнитострикционного ультразвукового излучателя: переменный ток, производя частые перемагничивания пакета никелевых пластин, вызывает пульсирующее изменение их размеров, что и порождает в окружающей среде ультразвуковые волны. При этом увеличение амплитуды колебания продольных размеров никелевых пластин достигается резонансом между частотой намагничивающего тока и частотой собственных механических колебаний излучателя. Подобного рода излучатели используются, в частности, для измерения глубины дна по принципу эхолота (в этом случае их монтируют на днище корабля).

Рис. 255. Характеристика магнитного пермаллоевого тензометра

Следует отметить, что у некоторых ферромагнитных тел магнитная проницаемость существенно изменяется, когда тело растягивают или сжимают в пределах упругой деформации. Например, для железо-никелевых сплавов (с содержанием никеля 60—65%) относительное изменение магнитной восприимчивости в 200—300 раз превышает величину относительной упругой деформации у. На основе этого Н. С. Акулов разработал магнитный метод измерения деформаций и упругих напряжений. На рис. 254 показана схема магнитного тензометра, изготовленного из пермаллоевой полоски, концы которой припаивают или приклеивают к поверхности деформируемой детали. Полоска имеет две маленькие обмотки: одна из них питается током звуковой частоты, в другой индуцируется ток (§ 72), электродвижущую силу которого измеряют. Эта индуцированная электродвижущая сила зависит от потока магнитной индукции в полоске пермаллоя, а поток индукции в соответствии с величиной магнитной восприимчивости зависит от механического напряжения, которое растягивает тензометр (рис. 255).

Высокие магнитные свойства некоторых ферромагнетиков были использованы во второй мировой войне в магнитных минах. Магнитные мины, установленные на некоторой глубине, взрываются в момент, когда над миной, не касаясь ее, проходит корабль. Массивный металлический корпус корабля, намагничиваясь в магнитном поле Земли, создает на расстоянии 10-15 м поле напряженностью в сотые доли эрстеда. Когда корабль проходит над миной, магнитное реле мины, реагируя на местное искажение магнитного поля Земли, вызываемое кораблем, замыкает цепь тока портативной батареи гальванических элементов, что приводит к взрыву запала, а вследствие детонации и к взрыву мины.

Чтобы обезопасить корабль от магнитных мин, в корпусе корабля прокладывают кабели в виде ряда витков обмотки и пропускают через них постоянный ток, размагничивающий металлические части корабля. Очистку фарватера от магнитных мин осуществляют специальные легкие суда, которые посредством кабелей («электромагнитных тралов») создают достаточно далеко за кормой сильное магнитное поле, вызывающее взрыв магнитных мин.

Разработка высококачественных ферромагнитных материалов позволила улучшить электрические машины и разнообразные приборы автоматической сигнализации и управления, увеличить дальность телеграфной и телефонной связи, повысить чувствительность многих измерительных приборов, в частности приборов магнитной разведки руд, усовершенствовать электроакустические аппараты, в том числе аппараты звукового кино, осуществить магнитную запись звука (§ 95) и т. д.

Свойства парамагнитных веществ при сверхнизких температурах используются в магнитном методе глубокого охлаждения тел (стр. 329).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление