Компас магнитный

Рассмотрим газ в цилиндре с поршнем (рис. 15-3) и допустим, что давление внутри цилиндра Рд утр больше постоянного внешнего атмосферного давления Р. Когда газ расширяется и перемешает поршень на бесконечно малое расстояние ( в, сила, действующая на поршень снаружи, остается постоянной и равной произведению давления Р на площадь А поршня. Выполненная газом работа, как указано в подписи к рис. 15-3, равна произведению приращения объема газа на внешнее давление, против которого осуществляется расширение = Р(1У. Поскольку в рассматриваемом случае преодолеваемое давление остается постоянным, выполненная работа связана с приращением объема газа (ДК) соотношением = РДК Хотя приведенные здесь соотношения получены для газа, расширяющегося в цилиндре, они справедливы в отношении любого процесса расширения газа. Работа, подобная описанной выше, часто называется работой расширения или работой типа РУ. Существуют и другие виды работы. Мы совершаем работу против силы тяжести, поднимая груз в положение, где он имеет большую потенциальную энергию и откуда он может упасть в исходное положение. Электрическая работа осуществляется при перемещении заряженных ионов или других заряженных тел в электрическом потенциальном поле. Мы можем выполнить магнитную работу, отклоняя иглу компаса от направления, куда она указывает в спокойном состоянии. Все эти виды работы включаются в обобщение, известное под названием первого закона термодинамики. [c.14]

Известно, что движение электронов внутри проводника создает вокруг него магнитное поле. Наличие такого поля может быть легко обнаружено с помощью компаса, который сам представляет собой маленький магнит, свободно поворачивающийся в направлении, наиболее благоприятном для притяжения между противоположными магнитными полюсами (такие полюса обычно называют северным и южным) его собственного и внешнего магнитных нолей. [c.83]

Если у атома имеются неспаренные электроны, их спиновые и орбитальные магнитные свойства не компенсируются, и такие атомы оказываются парамагнитными. Во внешнем магнитном поле магнитные полюса атомов ориентируются подобно стрелке компаса в магнитном поле Земли. Атомы элементов с нечетными порядковыми номерами имеют по крайней мере по одному неспаренному электрону, но нередко у атомов гораздо больше неспаренных электронов, потому что в соответствии с принципом максимальной мультиплетности электроны по возможности распределяются по орбиталям одного подуровня поодиночке, а не парами. [c.86]

Помимо электрических, существуют магнитные силы. Движение электрического заряда — это не что иное, как электрический ток. А если поднести магнитную стрелку компаса к проводу, по которому проходит электрический ток, легко увидеть, что движение электрических зарядов создает магнитные силы. Если заряд движется попеременно взад и вперед, то каждый раз с изменением направления тока меняется направление магнитных сил, причем эти изменения силы магнитного поля не передаются через пространство мгновенно, а распространяются с некоторой конечной скоростью, равной скорости света в данной среде, как и в случае электрических колебаний. [c.182]

Гиромагнитное отношение является одной из характеристик магнитных свойств ядра. В макромире наиболее близким аналогом ему была бы намагниченность твердого тела, например магнитной стрелки компаса. [c.277]

Направление магнитных силовых линий установлено на основе изучения магнитного поля Земли, которое в первом приближении представляет собой поле намагниченного шара (рис. 1.1). Магнитная стрелка / в этом поле принимает положение, соответствующее направлению магнитных силовых линий, которое указывается северным концом магнитной стрелки компаса. [c.229]

Допустимая остаточная (после размагничивания) намагниченность детали определяется технологией дальнейшей ее обработки, сборки и эксплуатации. Например, детали, подвергающиеся после намагничивания термической обработке с нагревом выше точки Кюри, размагничивать не следует. Не размагничивают также детали, не перемещающиеся после сборки относительно друг друга, так как они не могут намагнитить перемещающиеся детали, например подшипники, магнитное поле которых не влияет на различные магнитные датчики (стрелка компаса и т.п.). [c.339]

Если магнитное атомное ядро поместить в магнитное поле, то на него будет действовать ориентирующая сила. В качестве примера рассмотрим поведение стрелки компаса в магнитном поле Земли (рис. 1). [c.8]

Стрелка компаса, сама являющаяся магнитом, ориентируется в магнитном поле Земли. В положении равновесия она располагается параллельно магнитным силовым линиям поля Земли. Если стрелку компаса повернуть на некоторый угол 6, а затем вновь отпустить, то после нескольких колебаний она возвращается в положение равновесия, которому соответствует минимум энергии. Энергия стрелки тем выше, чем больше отклонение от положения равновесия, т. е. чем больше угол 6 [c.8]

Рис. 1. Стрелка компаса в магнитном поле.

Для стрелки компаса можно произвольно выбирать угол 6 и тем самым — любое значение энергии в интервале от + хЯ до — хН. Магнитные атомные ядра, напротив, не могут занимать произвольного положения во внешнем магнитном поле. Они имеют лишь несколько разрешенных ориентаций и, следовательно, несколько энергетических уровней. [c.8]

Приведенное ниже обсуждение позволит более четко уяснить связь между магнитно-резонансным поглощением ядер и другими типами спектроскопии. Многие атомные ядра обладают свойствами заряженных вращающихся теп, причем вращение заряда приводит к магнитному моменту, направленному вдоль оси вращения. Ядра, которые представляют особый интерес для химиков-органиков (Н1, С1з, N15 и Р1 >), имеют спин I, равный 1/2. Это означает, что величины их магнитных моментов в данном направлении могут иметь только два значения, равные по величине, но противоположные по знаку, соответствующие спиновым квантовым числом - - 1/2 и —1/2- Таким образом, если ядра помещены в магнитное поле Н с направлением г, то они могут быть расположены только по направлению поля = -Ь 1/2) или против него (/ = — /г) Как и в случае стрелки компаса в магнитном ноле Земли, наиболее выгодным является направление, совпадающее с направлением поля. Разность энергий между этими двумя состояниями ЛЕ должна быть пропорциональна напряженности поля Я, действующего на ядро. АЕ равна укН/2л, где /I константа Планка, а V — константа пропорциональности, характерная для каждого типа ядра (Н1, С1з, N15 и т. д.). Диаграмма энергетических уровней для системы магнитных ядер со спином 1/2 приведена на рис. 2-13. [c.49]

Это верно даже в том случае, если состояние, в котором ядро имеет направление, одинаковое с полем, является более устойчивым. Причина состоит в том (в пределах достижимых значений Н), что разница энергий между состояниями чрезвычайно мала и тепловое возбуждение мешает ориентации ядер. Можно провести аналогию с поведением компаса, который испытывает влияние магнитного поля Земли, но подвергается в то же время воздействию сильных колебаний, изменяющих неустойчивую ориентацию стрелки компаса в направлении юг — север. [c.53]

Атомное ядро имеет электрический заряд и в магнитном поле оно ведет себя подобно маленькому магниту. Чтобы понять магнитные свойства ядра, представим себе, что оно вращается. Если электрический заряд ядра распределен по всему его объему, то его вращение можно описать как движение заряда по окружности вокруг некоторой оси. А при таком вращении возникает магнитное поле. Стало быть, вращающееся ядро должно обладать магнитным моментом, или спином. Теперь понятно, почему в магнитном поле атомное ядро ведет себя как маленький магнит. Если поместить его между полюсами большого магнита, то подобно стрелке компаса ядерный магнитик стремится расположиться параллельно приложенному полю. А чтобы изменить его ориентацию на противоположную, необходимо затратить энергию. [c.219]

Поэтому при замерах необходимо учитывать магнитное склонение, которое составляет угол между направлением на географический и магнитный меридианы. При этом при западном склонении необходимо из замеренного компасом азимута вычесть магнитное склонение, а при восточном склонении — наоборот, сложить результаты замеров. [c.49]

Магнитные силы Земли, действующие на стрелку компаса, являются силами того же характера. [c.8]

Поводом к обнаружению курской магнитной аномалии явилось открытие, сделанное академиком Иноходцевым еще в 1787 г., что в некоторых районах Курской губернии стрелка компаса ведет себя аномально, т. е. не ориентируется точно в направлении магнитных полюсов земного шара. [c.691]

Вращающиеся ядра ведут себя как микроскопические магниты, поэтому они взаимодействуют с внешним магнитным по лем Н. Можно было бы предположить, что все ядра должны быть ориентированы вдоль направления магнитного поля, как стрелки компаса, однако вращательное движение заставляет их прецессировать, подобно гироскопу в гравитационном поле. Согласно квантовой механике, существует 2/-f 1 возможных ориентаций и, следовательно, столько же энергетических уровней. Это значит, что протон, например, имеет два таких уровня. Разность энергий между ними описывается выражением [c.274]

Электронный магнитный резонанс. Метод электронного, или парамагнитного, резонанса основывается на спектроскопическом наблюдении переходов между различными уровнями ориентации электронного спина. Как уже отмечалось, выше, неспаренный электрон вследствие вращения вокруг своей оси обладает магнитным спиновым моментом. По этой причине электрон ведет себя как магнитик и стремится под влиянием внешнего магнитного поля ориентироваться в направлении последнего. Это явление несколько аналогично стремлению иглы компаса ориентироваться в магнитном поле. В отличие от последнего, явление в масштабах электрона квантовано, и, таким образом, магнитный момент [А может ориентироваться только двумя различными способами, обусловленными спиновым квантовым числом = 2. Одна из этих ориентаций, параллельная внешнему полю, более бедная энергией, [c.132]

У молекул диэлектриков собственные противоположные электрические заряды несколько раздвинуты (дипольный момент). В электрическом поле эти молекулы поляризуются, т. е. устанавливаются (ориентируются) в известном направлении подобно стрелке компаса в магнитном поле. Если направление действия электрического поля (знак) изменяется, то и молекулы меняют свою ориентацию. Этим изменениям положения (колебаниям) молекул сопутствует некоторый гистерезис, т. е. часть электрической энергии превращается в тепловую, что сопровождается нагреванием диэлектрика. [c.507]

Полярность постоянного магнита. Северным полюсом магнита является полюс, испытывающий притяжение к северному географическому полюсу Земли. Следовательно, северный полюс магнита должен отталкиваться от северного полюса стрелки магнитного компаса. [c.410]

В XIII в. был изобретен магнитный компас начало развиватьс мореплавание. Сначала было проведено изучение побережья Африки, а в 1497 г. совершено путешествие вокруг этого континента Европа начала торговать непосредственно с Индией и другими стра нами этого региона, не прибегая к посредничеству мусульмански стран. Еще более впечатляющими были путешествия Христофор Колумба (1492—1504 гг.), благодаря которым (хотя сам Колум( никогда не признавал этого факта) была открыта другая половин мира. [c.25]

Со времен работ В. Джильберта (1660), в течение более чем двухсот лет, электрические и магнитные явления рассматривали раздельно. В начале XIX в. Aparo исследовал случаи, когда удары молнии перемагничивали стрелки компасов, а в 1820 г. Эрстед обнаружил влияние электрического тока, протекавшего по проводу, на движения стрелки компаса, случайно оказавшегося рядом. Блестящие работы Ампера показали, что магнитными свойствами обладают именно движущиеся заряды — связь между электричеством и магнетизмом была установлена. Ампер обогнал свое время, сделав попытку распространить законы электромагнетизма на микромир. По его мнению, явления намагничивания объясняются круговыми токами внутри молекул. Развитие идей Ампера привело М. Фарадея к важнейшему открытию он установил, что движение магнита, вводимого в проволочную катушку, возбуждает в ней ток. Так было окончательно доказано, что движения электрических зарядов и магнитных полюсов неразрывно связаны друг с другом. [c.13]

Магнитные поля неразмагниченных деталей могут вызвать нежелательные последствия нарушение правильного хода часов значительные погрешности в показаниях компаса на летательном аппарате. В зазорах золотниковых пар из-за накопления ферромагнитных продуктов износа деталей может произойти их заклинивание. При механической обработке плохо размагниченных заготовок стружка прилипает к резцу и снижает чистоту обработки поверхности детали. При элекгро-дуговой сварке неразмагниченных деталей дуга отклоняется магнитным полем, что снижает качество сварного шва. [c.320]

Если микрочастицы, и в частности электроны, поместить в магнитное поле, то векторы их магнитных моментов, ранее направленные в пространстве хаотично, примут строго определенные направления. Микроволновые свойства электрона проявляются в том, что его магнитный момент мо кет принимать при этом только два направления - по полю и против поля. (Намагниченные тела в макромире - например, стрелка компаса во внешнем магнитном поле, принимают только одно направление). Проекция спина электрона на направление магнитного поля имеет, естественно,, тоже два значения г + 1/2 и - 1/2. Для ядер число проекций спина на направление внешнего магнитного поля равно 2/ +1. Значение проекции спина на направление внешнего магнитного пол г называется магнитным квантовым числом т, которое у электрона равно + 1/2. Укажем также, что значения проекций магнитного 1домента на направление внешнего магнитного поля в общем (злучае, т.е. для микрочастиц с произвольным /, равны т /1. [c.311]

Неспаренный электрон с его мощным магнитным моментом действует на ядерные спины так же, как магнитная буря — на стрелку компаса. Компас может при этом начать показывать вовсе не на север, а на юго-запад и вообще куда угодно., Моряки об этом Так и говорили — стрелка дурит действие временных местных магнитных полей оказывалось сильнее, чем влияние привычного поля Земли. Похожим образом поле, создаваемое неспаренным электроном, оказывается гораздо более авторитетным для ядер, входящих в состав радикальной частицы, чем поле, создаваемое даже сверхмощным, но все-таки далеким магнитом спектрометра. Поэтому при промежуточном образовании в реакции радикала на энергетическую горку может попасть такое количество ядер, какое никакому внещнему полю поднять не по силам. [c.344]

Рис. 241. Первое практическое применение маг-нитности магнитного железняка — старинный китайский компас в виде куска магнитного железняка, обработанного в форме ковша, покоящегося на гладкой поверхности.

Способом, который, повидимому, MOJK T дать некоторые результаты, является метод, предложенный Капицей и Вебстером [9], согласно которому небольшой намагниченный стерженек, подобный стрелке компаса, подвергается воздействию магнитной восприимчивости прочно закрепленного образца. Желаемая чувствительность достигается помещением всего прибора в сильное однородное поле (12 000 гаусс). Это последнее требование, повидимому, оказалось слишком серьезной похмехой для реализации предложения Капицы, однако современные возможности получения больших постоянных магнитов делают, очевидно, этот метод осуществимым. [c.397]

Все ферромагнитные вещества теряют свой ферромагнетизм и становятся парамагнитными при определенной характерной для них температуре, называемой точкой Кюри. Определение точки Кюри имеет некоторое аналитическое применение и будет здесь кратко описано. Обзоры этой области даны Биттелем, Герлахом [43] и Нейманом [44]. Во всех пособиях по экспериментальному электричеству и магнетизму описываются два основных метода, применяемых в ферромагнитных исследованиях индукционный и магнетометрический [45]. Первый измеряет намагничение образца при помещении его в магнитное поле, создаваемое соленоидом. При выключении или перемене направления первичного тока во вторичной катушке, которая может быть присоединена к баллистическому гальванометру, возникает индуцируемый ток. Существует много различных вариантов измерения индуцируемого тока. Второй метод основывается на применении малого постоянного магнита, подвешенного так, чтобы он мог под влиянием внешнего магнитного поля вращаться, как стрелка компаса. Этот метод имеет также много вариантов. Оба метода применяются и в магнетохимических исследованиях. [c.24]

Дружество и недружество явствует и между магнитною иглою и магнитом, ибо северный полюс магнита притягивает южный полюс магнитной иглы, а южный полюс магнита тянет северный полюс иглы. Для того, ежели магнит, северным полюсом к компасу придвинув, около него вкруг водить будешь, магнитная игла в ставочке за ним вкруг ходить будет и ежели южной полюс магнита повернешь к северному полюсу магнитной иглы, то она вскоре повернется южным концом к северу, а северным — к югу. [c.506]

Магнитная сила имеет свои пределы, далее которых магнит к себе железа притягать не может, что компасом легко пока- [c.508]

Если при перестановке контакта в точку б отклонение стрелки компаса будет таким же, как и в нервом случае, значит фланцы коротко замкнуты. Для предотвращения влияния магнитного поля измерительных проводов на показания стрелки компаса их располагают на поверхности земли вдали от трубы и компаса. Для выявления замыкания фланцев пригоден также любой трассоискатель (трубоиска-тель, кабелеискатель). При подключении генератора трубоискателя частотой 1000—1100 гц к фланцам (рис. 72, и) приемник-усилитель, если они исправны, воспринимает сильный звук, если коротко замкнуты — звук пли совсем не воспринимается, или имеет слабый уровень. [c.174]

Когда-то мореходу, чтобы пролол<нть в олеане путь к цели, в принципе было достаточно обычного компаса и секстана. Правда, путь этот удлиняли меняющиеся ветры, за-пута.кныс течения, причуды магнитных отклонений. Потеря времени была неизбежной данью скудной оснащенности тогдашнего штурманского хозяйства. [c.16]

Пусть имеется система элементарных магнитов (например, элекгронные, атомные или ядерные магнитные моменты) во внешнем магнитном поле Н. Согласно квантовой механике, положение. этих элементарных магнитов в поле Я квантуется, т. е. угол между направлениями магнитного момента и напряжен-пости Я поля может принимать только определенные значения. В случае спиновых магнитных моментов этот угол имеет только два значения О и 180 . Оба эти положения спина являются одинаково устойчивыми, хотя для магнитной стрелки компаса [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология