Magnetizm

Магнетизм (магнит сўзидан) — электр токларнинг ўзаро таъсири, токлар ва магнитлар ёки магнит моментга эга бўлган жисмлар орасидаги мавжуд ўзаро таъсир жараёнида содир бўладиган ҳодисалар. Бу таъсир магнит майдонга боғлиқ. Магнит майдон эса микрозарралар (электрон, протон, нейтрон) нинг элементар магнит майдони туфайли пайдо бўлади. Микрозарраларнинг магнит майдони уларнинг тузилишига ва маълум йўналишидаги тартибли ҳаракатига боғлиқ.

Милоддан аввалги И асрдаги хитой ёзма маълумотларида Магнетизм ҳақидаги баъзи тушунчалар учрайди. Магнитларнинг ўзаро таъсири, шунингдек, табиий магнит бўлаги билан темир қириндиларининг магнитланганлиги қад. юнон олимлари асарларида бор. Ўрта а.ларда магнит компаси кенг ишлатилганлиги туфайли Европада магнит ҳақидаги тушунчалар тажрибаларда ўрганила бошлади. Кейинчалик Магнетизм ҳақидаги маълумотларни. У. Гилберт умумлаштирди ва „Магнит, магнит жисмлар ва катта магнит — Ер ҳақида“ деган китоб езди. Сўнгра Магнетизм таълимоти Р. Декарт, рус физиги Ф. Эпинус ва Ш. Кулон ишларида бирмунча ривожлантирилди. Электр ва магнит ҳодисалари орасидаги боғланишни Эпинус ва Кулон аниқладилар. 1820-йилда Х. Эрстед электр токининг магнит майдони бўлишлигини топди. Сўнгра А. Ампер, К. Гаусс, немис олими В. Вебер бу соҳада кўп иш қилдилар.

Магнетизм ҳақидаги янги йўналиш, яъни Магнетизмни электромагнит майдон тасаввурлари асосида тушунтириш М. Фарадей ишларидан бошланади. Бу соҳага, айниқса, ферромагнит ва парамагнит хоссаларини ўрганишдаги К. Максвелл, физиги А. Г. Столетов, П. Кюри ва бошқаларнинг илмий ишлари Магнетизмнинг макроскопик назарияси пойдеворини ташкил этади. Атом тузилиши кашф қилинганидан кейин, квант механиканинг ривожланиши туфайли Магнетизм таълимотида микроскопик йўналиш пайдо бўлди. Бу соҳада, айниқса, В. Паули, Л. Д. Ландау, В. Гейзенберг , П. Дирак ишлари муҳимдир. Магнетизмнинг микроскопик йўналишида диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм-пинт: квант назариялари яратилди. Магнетизмнинг ривожланиши натижасида янги магнит материаллар (мас, юқори ва ўта юқори частота қурилмаларида ишлатиладиган ферритлар, шаффоф ферромагнитлар) вужудга келди.

Ҳар бир жисм маълум миқдорда магнит хусусиятига эга. Шунинг учун жисмларнинг магнит хусусиятларини урганишда магнетиклар деган тушунча киритилган. Ер, Қуёш ва юлдузлар ҳам магнит хусусиятига эга (қаранг Ер магнитизми). Магнит майдон космик фазода ҳам мавжудлигини космик зарядли зарраларнинг ҳаракатида кўриш мумкин. Магнетизм ҳодисаларининг космик фазодан микрозарраларгача тааллуқли бўлиши уларнинг фан ва мехникадаги аҳамиятининг ниҳоятда катталигини билдиради. Жисмларнинг магнит хусусиятлари Магнетизмга эга атомларнинг табиати ва улар ўртасидаги ўзаро таъсир ҳарактери билан аниқланади. Одатда, жисмлар Магнетизми электрон ваядро Магнетизмларидан фарққилади. Магнетизм орбитал ва спин Магнетизмга бўлинади. Кимёвий элементларнинг Менделеев даврий системасипа жойлашишидан уларнинг магнит хусусиятларини аниқлаш мумкин. Мас, инерт газларнинг атом электрон қобиқларининг магнит қисмлари йўқ, чунки электрон қобиқнинг орбитал ва спин магнит моментларининг йиғиндиси нолга тенг . Ишқорий металларда атом, электрон орбитал моменти нолга тенг бўлгани учун, уларнинг магнит қиймати валент электроннинг спин моменти қийматига тенг . Жисм Магнетизми унинг таркибидаги микрозарралар ўзаро таъсири ҳарактерига боғлиқ. Шу туфайли Магнетизм жисмнинг ҳолатига (газ, су-юклик ёки кристалл, катта ёки кичик босимли, температурали бўлишига) қараб ўзгариши мумкин. Магнетизм ҳодисаси электроникада, асбобсозликда, электронҳисоблаш машиналари, денгиз ва космик кемаларни кузатиш қурилмаларида, фойдали қазилмаларни геофизик усуллар билан қидириш ишларида, автоматика, кинотехника, телемеханика ва бошқа соҳаларда кенг қўлланади.

Ишлатилиш соҳасига кўра магнит материаллар маълум физик хоссаларга (мас, трансформатор ёки генератор ясашда ишлатиладиган бўлса, гистерезиста кам энергия йўқотиладиган ва юқори магнит киритувчанлик хоссасига, доимий магнит сифатда ишлатиладиган бўлса, юқори коэрситив кучта ва қолдиқ магнитланганлик хусусиятига) эга бўлиши керак. Юксак частотали ускуналарда ферромагнит яримўтказгичлар кенг қўлланади. Булардан электр қаршилиги катта бўлган ферритлар уюрма /иокларда кам энергия йўқотади. Магнит материалларнинг кимёвий таркибини ўзгартириш, термик ва механик ишлов бериш йўли ва бошқа усуллар билан магнит материалларига зарур хусусиятларни бериш мумкин. Жисм структурасини аниқлашда ёки молекулалар стуруктураси ва кимёвий боғланишларни урганишда Магнетизм ҳодисасидан фойдаланилади. Газ, суюклик ва қаттиқ жисмларнинг магнит хусусиятларини чуқурроқ ўрганиш кимёвий реаксия жараёнларида бўлаётган ҳодисаларни мукаммал ёритиш имкониятини беради. Техникада магнит усуллари билан назорат қилиш, жисмлардаги ички нуқсонларни аниқлаш (магнит дефектоскопияси) ва бошқа кенг ривожланмоқда.

Магнит таъсири ва хусусиятлари билан биргаликда магнит майдони аталади. Уларнинг мавжудлиги узоқ вақт давомида маълум қилинди. Бу тўрт минг йил олдин учун, хитой денгиз кампанияларида бир компас ва навигация яратиш учун ушбу билим ишлатилади, деб тахмин қилинади. Тажрибалар ўтказиш ва жиддий жисмоний магнит ҳодиса фақат хих асрда бошланди ўрганиш. Бу соҳада биринчи тадқиқотчилар бири ханс эрстед ҳисобланади.

Магнит ҳодисалари космосда ва ер юзида, ҳам содир бўлиши мумкин, ва фақат магнит майдонларининг даражада кўрсатилган. Бундай майдонлар электр айбловлар келиб чиқади. Айбловлар ҳали уларнинг атрофида электр майдон бўлса. Қачон улар ҳаракат — магнит майдон.

Бу магнит майдон ҳодиса электр токи пайдо ёки муқобил электр майдон билан содир бўлади. Бу куч магнит ва магнитли илеткенлерини таъсир доирасида макон вилояти ҳисобланади. Бу ўз йўналишини эга, ва унинг манбадан масофада сифатида дрижёр камаяди.

Адабиёт

• Вонсовский С. В., Магнетизм, Магнитниэ свойства диа-, пара-, ферри-, антиферро-, ферромагнетиков, М., 1971; Увайт М ., Квантовая теория магнетизма [пер с англ.], М., 1972.