- Giải Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
Tuỳ theo sự sắp xếp của các dòng điện trong phân tử mà có thể xảy ra hai khả năng. Một là từ trường của các dòng điện trong phân tử khử lẫn nhau hoàn toàn. Hai là từ trường của các dòng điện trong phân tử khử lẫn nhau không hoàn toàn.Loại chất thứ nhất là các chất nghịch từ, còn loại chất thứ hai là các chất thuận từ.Hình 34.1. Các miền từ hoả tự nhiên trong sắt từ. a). Mẩu sắt từ không đặt trong từ trường ; b) Mẩu sắt từ đặt trong từ trưỡng ngoài1661. Các chất thuận từ và nghịch từ Các chất trong tự nhiên khi đặt trong từ trường đều bị từ hoá (nhiễm từ). Tuy nhiên, chỉ có một số rất ít chất có tính từ hoá mạnh, còn lại tuyệt đại đa số chất có tính từ hoá yếu. Các chất có tính từ hoá yếu gồm các chất thuận từ và nghich tir. Nguyên nhân của hiện tượng từ hoá ở các vật thuận từ và nghịch từ là do trong các phân tử của vật có các dòng điện kín. Các dòng điện này là do sự chuyển động của các electron trong nguyên tử tạo thành. Khi các vật thuận từ và nghịch từ được đặt trong từ trường ngoài thì chúng bị từ hoá. Nhưng nếu ta khử từ trường ngoài (từ trường gây ra sự từ hoá) thì các vật này nhanh chóng trở lại trạng thái bình thường, người ta nói khi đó từ tính của chúng bị mất.2. Các chất sắt từ Các chất có tính từ hoá mạnh hợp thành mộtnhóm gọi là các chất sắt từ. Sắt, niken, côban là bachất (cũng là ba nguyên tố) sắt từ điển hình.Tính từ hoá mạnh ở sắt được giải thích là do sắt có cấu trúc đặc biệt về phương diện từ. Một mẩu sắt được cấu tạo từ rất nhiều miền từ hoá tự nhiên. Mỗi miền đó có kích thước vào cỡ 0,01 – 0,1 mm và chứa khoảng 1016 – 1019 nguyên tử. Mỗi miền từ hoá tự nhiên có thể coi như một “kim nam châm nhỏ”. Bình thường thì các “kim nam châm nhỏ” sắp Xếp hỗn độn. Khi đó thanh sắt không có từ tính (Hình 34,1a).Nếu thanh sắt được đặt vào từ trường ngoài, thì dưới tác dụng của từ trường ngoài, các “kim nam châm nhỏ” có xu hướng sắp xếp theo từ trường ngoài. Khi đó thanh sắt có từ tính (Hình 34 lb). 3. Nam châm điện. Nam châm Vĩnh Cửu • Cho dòng điện chạy qua một ống dây có lõi sắt thì lõi sắt được từ hoá. Từ trường của dòng điện trong ống dây gọi là từ trường ngoài. Thí nghiệm chứng tỏ rằng từ trường tổng hợp (từ trường ngoài và từ trường do sự từ hoá của lõi sắt) lớn gấp hàng trăm thậm chí hàng nghìn lần (tuỳ theo chất lượng của lõi sắt) so với từ trường ngoài (từ trường khi không có lõi sắt). Ông dây mang dòng điện có thêm lõi sắt gọi là một nam châm điện. Ngắt dòng điện trong ống dây thì từ tính của lõi sắt cũng bị mất rất nhanh. Một chất sắt từ mà từ tính của nó bị mất rất nhanh khi từ trường ngoài triệt tiêu được gọi là chất sắt từ mềm. • Thay lõi sắt bằng một lõi thép (sắt pha thêm cacbon với hàm lượng thích hợp) thì từ trường tổng hợp cũng lớn gấp nhiều lần so với từ trường ngoài. Nhưng ở đây có điều khác là sau khi ngắt dòng điện trong ống dây, từ tính của thép còn giữ được một thời gian dài. Thanh thép trở thành một nam châm Vĩnh Cửu hay gọi tắt là nam châm. Một chất sắt từ mà từ tính của nó tồn tại khá lâu sau khi từ trường ngoài triệt tiêu được gọi là chất sät türcüng. 4. Hiện tượng từ trễ Xét một ống dây trong đó có lõi thép. Giả sử trước khi thí nghiệm thanh thép chưa bị từ hoá lần nào. Cho dòng điện trong ống dây tăng từ 0 đến giá trị 1 nào đó thì từ trường ngoài tăng từ 0 đến giá trị B0. Từ trường của lõi thép cũng tăng từ 0 đến giá trị B, theo đường cong OAM (Hình 342). Bây giờ ta giảm từ trường ngoài từ B) đến 0 nhưng vẫn giữ nguyên chiều của nó, thì từ trường của lõi thép cũng giảm nhưng không giảm theo MAO mà theo đường cong MP. Ta nhận thấy từ trường ngoàiMột thanh sắt chỉ có tính sắt từ khi nhiệt độ của thanh sắt không lớn lắm. Nếu nhiệt độ của nó lớn hơn một nhiệt độ xác định nào đó được gọi là nhiệt độ Quy-ri, thì đặc tính sắt từ của nó không còn nữa. Có thể chứng minh hiện tượng đó như sau, Nung nóng đỏ một cái định sắt rồi đưa lại gần một nam châm ta sẽ thấy định không bị hút bởi nam châm. Nhưng khi nguội đi xuống dưới nhiệt độ Quy-ri thì định lại bị nam châm hút.Các chất sắt từ khác nhau có nhiệt độ Quy-ri khác nhau. Khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ Quy-ri thì các chất sắt từ trở thành các chất thuận từ thông thường.Baingo 34.1 Nhiệt độ Quy-ri của một vài chấtChất Nhiệt độ (90) Sắt 773 Niken 358 | Côban 1331 Gadolin 16167Từ trườngcủa lõi thépN. B,Hình 34.2. Chu trình từ trễ.Hình 34.3 Đẩu từ và bàng từ trong thiết bị ghi âm. 1. Nam châm điện : 2. Khe từ : 3. Lớp nền của băng từ: 4. Lớp bột sắt từ cứng của băng từ.Người ta luôn khuyên khôn nên để băng ghi âm ở gần nguồn từ trường mạnh. Hãy giải thích tại sao.168bằng không nhưng từ trường của lõi thép vẫn còn khác không. Từ trường của lõi thép ứng với điểm P gọi là từ trường còn dư, hay nói gọn là từ dư, của lõi thép. Đoạn đồ thị MP cho thấy từ trường của lõi thép giảm chậm hơn (trễ hơn) từ trường ngoài.Sau đó ta đổi chiều dòng điện trong ống dây rồi| cho từ trường ngoài tăng từ 0 đến giá trị B0. Khi đótừ trường của lõi thép giảm theo đoạn đường PON. Ta nhận thấy tại điểm Q, từ trường của lõi thép bằng không, khi đó từ trường ngoài có giá trị bằng -BC, Ta gọi Be là từ trường kháng từ của lõi thép. Từ trường kháng từ phụ thuộc tính chất của lõi thép.Đến đây nếu ta cho từ trường ngoài tăng từ-B0 đến B0 thì từ trường của lõi thép tăng theo đường NKLM. Quá trình từ hoá sau đó xảy ra theo đường cong kín MONLM. Đường cong kín này gọi là Chu trình từ trẻ.5. Ứng dụng của các vật sắt từSự từ hoá của các vật sắt từ có rất nhiều ứng dụng. Trong đời sống hàng ngày ta gặp nam châm ở cửa Xếp nhựa, ở cửa tủ lạnh, trong quạt điện, trong chuông điện, trong ống nghe và nói của máy điện thoại, trong loa phát thanh,… Trong thực tế, kĩ thuật và trong nghiên cứu khoa học ta gặp nam châm điện trong rơle điện từ, cần cẩu điện, trong máy gia tốc.O đây ta sẽ nói về một ứng dụng trong việc ghi và đọc âm thanh. Thiết bị để ghi âm gồm hai bộ phận chủ yếu, đó là một đầu từ và một băng từ.Đầu từ là một nam châm điện. Nó gồm một cuộn dây có lõi làm bằng sắt từ mềm. Đầu từ dùng trong thiết bị ghi được gọi là đầu ghi. Băng từ gồm có hai lớp mỏng. Lớp ở dưới làm bằng chất dẻo gọi là lớp nền : trên lớp nền người ta phủ một lớp bột sắt từ cứng (thường là ôxit sắt) (Hình 34.3), Quá trình ghi âm được tiến hành như sau : Khi người nói trước micrô thì dao động âm chuyển thành dao động điện. Dao động điện này được khuếch đại, rồi được đưa vào cuộn dây của đầu ghi. Do đó lõi sắt từ của đầu ghi được từ hoá, với hai cực từ ở hai bên của khe hẹp gọi là khe từ. Trong khe từ của đầu ghi có từ trường biến thiên theo âm thanh. Khi băng chuyển động trước khe từ của đầu ghi, thì lớp bột sắt từ bị từ hoá theo đúng như dao động điện do âm thanh gây ra. Người ta nói âm đã được ghi vào băng.Để phát lại âm đã ghi, người ta cho băng từ chạy qua một đầu từ gọi là đầu đọc. Đầu đọc cũng có cấu tạo tương tự như đầu ghi. Khi băng từ đi qua đầu đọc, do hiện tượng cảm ứng điện từ (sẽ nói ở chương V), trong cuộn dây của đầu đọc xuất hiện dao động điện phù hợp với âm thanh mà ta đã ghi vào băng. Vì vậy, khi khuếch đại dao động điện đó rồi đưa nó ra loa, ta lại nhận được âm đã ghi.2. CÂU HỞI1. Chu trình từ trễ là gì ? 2. Hãy kể một vài ứng dụng của nam châm điện và nam châm Vĩnh Cửu.3. Hãy trình bày. Về Ứng dụng của hiện tượng từ hoá trong Việc ghi âm.7. BAl TÂP1. Chọn phát biểu sai A. Khi ngắt dÔng điện trong Cuộn dây của nam châm điện thì từ tính của lõi sắt mất rất nhanh. B. Sắt có từ tính mạnh là Vị trong sắt Có những miền từ hoá tự nhiên, C. Trong thiên nhiên. Có rất nhiều nguyên tố hoá học thuộc loại chất sắt từ. D. Chu trình từ trễ Chứng tỏ rằng sự từ hoá của sắt phụ thuộc một cách phức tạp vào từ trường gây ra sự từ hoá.169