Применение ферромагнетиков

• Постоянные магниты находят широкое применение в электроизмерительных приборах, громкоговорителях и телефонах, звукозаписывающих аппаратах, в магнитных компасах, в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ), магнитофонах, на магнитных лентах.

• Большое применение получили ферриты - ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока.Они представляют собой химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. Один из известных ферромагнитных материалов — магнитный железняк является ферритом.

• Магнитная запись информации.

Из ферромагнетиков изготовляют магнитные ленты и тонкие магнитные пленки. Магнитные ленты широко используют для звукозаписи в магнитофонах и для видеозаписи в видеомагнитофонах.

Магнитная лента представляет собой гибкую основу из полихлорвинила или других веществ. На нее наносится рабочий слой в виде магнитного лака, состоящего из очень мелких игольчатых частиц железа или другого ферромагнетика и связующих веществ.

Запись звука производят на ленту с помощью электромагнита, магнитное поле которого изменяется в такт со звуковыми колебаниями.

При движении ленты вблизи магнитной головки различные участки пленки намагничиваются.

1 — сердечник электромагнита; 2 — магнитная лента; 3 — рабочий зазор;

4 — обмотка электромагнита.

При воспроизведении звуканаблюдается обратный процесс: намагниченная лента возбуждает в магнитной головке электрические сигналы, которые после усиления поступают на динамик магнитофона.

Тонкие магнитные пленки, состоящие из слоя ферромагнитного материала толщиной от 0,03 до 10 мкм, предназначенные для записи, хранения и воспроизведения информации, используют в запоминающих устройствах ЭВМ.

Их наносят на тонкий алюминиевый диск или барабан. Информацию записывают и воспроизводят примерно так же, как и в обычном магнитофоне.

Запись информации в ЭВМ можно производить и на магнитные ленты.

Развитие технологии магнитной записи привело к появлению магнитных микроголовок, которые используются в ЭВМ, позволяющих создавать немыслимую ранее плотность магнитной записи.

На ферромагнитном жестком диске диаметром меньше 8 см хранится до нескольких терабайт информации.

Считывание и запись информации на таком диске осуществляется с помощью микроголовки, расположенной на поворотном рычаге.

Сам диск вращается с огромной скоростью, и головка плавает над ним в потоке воздуха, что предотвращает возможность механического повреждения диска.

Сравнительно-обобщающая таблица

«Электрический ток в различных средах»

Среда План	Металлы	Растворы электролитов	Полупроводники	Вакуум	Газы
1.Природа свободных носителей заряда	Электроны	(+) и (-) ионы	Электроны и дырки	Электроны	Электроны, (+) и (-) ионы
2.Механизм образования с.н.з.	При образовании кристаллической решётки наиболее удалённые от ядра атома электроны, слабо с ним связанные, отрываются и становятся свободными	Электролитическая диссоциация – распад молекул электролита на ионы	Генерация электронов и дырок - разрыв ковалентных связей при поступлении в атомы избыточной энергии	Термоэлектронная эмиссия - испускание электронов нагретыми до высокой температуры металлами	Ионизация – распад атомов на электроны и (+) ионы
3.Зависимость сопротивления от температуры (график)				_______	______
4.Вольтамперная характеристика (график)
5.Особенности протекания тока в среде	Сверхпроводимость- при температурах близких к абсолютному нулю у металлов исчезает сопротивление	Электролиз- процесс выделения на электродах из раствора электролита веществ, связанный с окислительно-восстановительными реакциями	Запирающий слой р-n перехода, зависимость проводимости от освещённости	Односторонняя проводимость вакуумного диода, свойства электронных пучков	Газовый разряд сопровождае-тся свечением
6.Применение проводящих свойств среды	Подводящие провода в электрических цепях, обмотки реостатов, электромагнитов, электродвигателей генераторов, трансформаторов Мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой, которые создают магнитные поля без затрат энергии, которые используются в ускорителях элементарных частиц, МГД-генераторах	В источниках тока – аккумуляторах, гальванических элементах Использование электролиза в технике: - электроэкстракция - гальваностегия - гальванопластика	Фотоэлемент – устройство, в котором энергия света преобразуется в электрическую (источник тока) Фоторезистор – резистор, сопротивление которого зависит от освещённости (для измерения световых потоков) Термистор – резистор, зависимость сопротивления которого от температуры используется для измерения очень высоких (до 1300К) и очень низких (до 4К) температур Полупроводнико- вый диод для выпрямления переменного тока в постоянный по направлению.	Вакуумный диод использовался для выпрямления переменного тока в постоянный по направлению Вакуумный триод использовался в усилителях электрических сигналов   Электроннолучевая трубка (осциллограф, кинескоп, дисплей ЭВМ)	Применение видов самостоятельного разряда – дугового, искрового, тлеющего, коронного. Применение плазмы.

1. Вакуум – это такое состояние газа, при котором молекулы газа успевают пролететь от одной стенки сосуда до другой, не испытав ни разу соударения друг с другом.

Если два электрода поместить в герметичный сосуд и удалить из сосуда воздух, то электрический ток в вакууме не возникает – нет носителей электрического тока. Американский учёный Т. Эдисон в 1879г. обнаружил, что в вакуумной стеклянной колбе может возникнуть электрический ток, если один из находящихся в ней электродов нагреть до высокой температуры. Наблюдается явление термоэлектронной эмиссии.

2. Термоэлектронная эмиссия - испускание электронов нагретыми до высокой температуры металлами.

3. Вакуумный диод– двухэлектродная электронная вакуумная лампа.

Электроды: катод (испускает электроны) и анод.

4. Электрический ток в вакууме – направленное движение электронов.

5. Основное свойство вакуумного диода – односторонняя проводимость: ток одного направления через лампу проходит (на катоде «-», на аноде «+»), а противоположного направления ток не проходит ( на катоде «+», на аноде «-»).

6. Вакуумный триод –трехэлектродная электронная вакуумная лампа, содержащая, кроме катода и анода, еще третий электрод — управляющую сетку.

Схема включения триода в цепь для усиления анодного тока.

А — анод лампы; К— ее катод; С — сетка; Б_а — анодная батарея; Б_с — сеточная батарея, создающая напряжение между сеткой и катодом; R — потребитель тока.

7. Электронный пучок –поток электронов в вакууме, летящих от «-» катода к «+» аноду и прошедших через отверстие в аноде.

8. Свойства электронных пучков:

· Попадая на тела, вызывают их нагревание (использование – плавка сверхчистых металлов в вакууме).

· При резком торможении пучка электронов, находящихся в сильном электрическом поле, на веществе возникает рентгеновское излучение.

· Под действием электронных пучков некоторые вещества, называемые люминофорами, светятся. Холодное (нетепловое) свечение называется люминесценцией.

· Электронные пучкиотклоняются электрическим и магнитным полем.

9. Возможность управления электронным пучком с помощью магнитного и электрического полей, а также свечение под ударами электронов покрытого люминофором экрана положено в основу действия электроннолучевой трубки.