|
Почему гвоздь намагничивается?
Все вещества в природе состоят как бы из мельчайших магнитиков, чаще всего разбросанных хаотически. В теле железа можно натолкнуться на маленькие области, в которых целые полчища магнитиков выстроены в строгом порядке. Все северные полюсы их смотрят в одном направлении, южные — в другом. Магнитные силы стрелок складываются, и в этом маленьком участке образуется чрезвычайно сильное магнитное поле. Такие области названы доменами. В каждом куске железа их великое множество. Есть области, где все магнитики также дружно «смотрят» совсем в другую сторону.
По всей толще большого и маленького кусков железа чередуются магнитные области, ориентированные самым хаотическим образом. Магнитные поля внутри отдельных доменов очень сильны, но ориентированы совершенно хаотически и в среднем уравновешивают друг друга, поэтому силовые линии не выходят на поверхность металла. Попадая во внешнее магнитное поле и преодолевая хаотическое тепловое движение, домены стараются занять одинаковое положение по направлению этого поля. Когда они выстраиваются в ряд, ферромагнетик сам оказывается магнитом. Когда внешнее магнитное поле исчезает, часть доменов все же остается в строю, и ферромагнетик так и остается магнитом.
Домены можно увидеть в обычный микроскоп, ведь они в миллиарды раз крупнее атомов и молекул, и не только увидеть, но и наблюдать за тем, как они поворачиваются, занимая свои места в строю, как нарушается этот строй, когда исчезает внешнее магнитное поле. Более того, оказывается, можно и услышать звуковое отражение внутренней жизни доменов.
Сделать это не трудно. Источником этих звуков
становится кусок стали, погруженный внутрь небольшой катушки,
соединенной с мощным динамиком. Как только
вблизи катушки появляется
магнит, сталь сразу же отзывается
на его присутствие серией резких щелчков в
динамике. Звук такой как- будто маленькие камешки
сыплются на дно жестяной банки. Это домены
поворачиваются в куске стали, занимая свои места. Они становятся
в строй не все сразу, а частями. Скачками изменяется
и магнитное поле стали, и в катушке по всем
правилам электромагнитной индукции
наводится ток. Вот и «рычит» она, словно отражая недовольство
потревоженных доменов. Называется это рычание
«эффектом Баркгаузена».
Скачки Баркгаузена — это не что иное, как «щелчки»
из микромира. Природа
установила своего рода сигнализацию о всей динамике внутренней жизни вещества.
Конечно, не во всех
случаях эти свойства материи проявляют
себя так, чтобы их можно было услышать или измерить.
Советуем почитать: Магнитные поля - труженики. Меркулов А.П. -Москва.: Машиностроение. 1978.
