КулЛиб - Скачать fb2 - Читать онлайн - Отзывы
Всего книг - 415356 томов
Объем библиотеки - 557 Гб.
Всего авторов - 153541
Пользователей - 94613

Впечатления

Serg55 про Осинская: Хорошо забытое старое. Книга 3 (Космическая фантастика)

хорошая трилогия

Рейтинг: 0 ( 0 за, 0 против).
Serg55 про Калинин: Начало (СИ) (Боевая фантастика)

как-то много роялей даже для альтернативки

Рейтинг: 0 ( 0 за, 0 против).
Любопытная про Гале: Наложница для рига (Любовные детективы)

Предупреждение 18+ стоит , но ради интереса просто пролистнула после пяти страниц чтива, все остальное. Жесткое насилие над гг и остальными девами…... Это наверное , для мазохисток……Тебя насилуют во все места, да не один мужик, а много, а ты потом его и полюбишь. Ну по крайней мере обложка со страстным поцелуем наверное к этому предполагает.
Похоже аффторши таких «шедевров» заблокированных мечтают , что ли , чтобы их поимели во все места, куда имеют гг, а потом будет большая и чистая любофф. Гадость какая то .Удалила всю папку и довольна.

Рейтинг: 0 ( 0 за, 0 против).
Любопытная про Гале: Подарки для блондинки. Свекровь для блондинки (Фэнтези)

Начав читать не эротику этого к слову сказаь аффтора, поняла . что читать про тупую блондинку с чуть менее тупым магом просто не в состоянии из-за непроходимой тупизны гг. Скушно , тоскливо и совершенно неинтересно.
Удалила всю папку с этими «шедеврами». И хорошо, что ЭТО заблокировано.

Рейтинг: 0 ( 0 за, 0 против).
Stribog73 про Варшавский: Человек, который видел антимир (Научно-фантастические рассказы) (Социальная фантастика)

Варшавский - любимый советский фантаст, а рассказ "Человек, который видел антимир" - это прямо про меня! :)

Рейтинг: +4 ( 5 за, 1 против).
кирилл789 про Эльденберт: Заклятая невеста (Фэнтези)

бытиё здорово определяет сознание. эти две курицы под одной непроизносимой фамилией сами не поняли, что написали. ну, кроме откровенных зверств без причин (я, что ли, должен догадываться и объяснять??! ну, тогда отстегните мне часть гонорара, курицы), дошёл я до подготовки к балу после которого будет свадьба.
и тут этой чумичке, которая героиня, РАСКАЛЁННОЙ иглой протыкают мочки, чтобы вдеть серьги. и с обжигающей болью - от проткнутых ушей, и - от тяжести серёг, эта чумичка должна идти на бал, который продлится ВСЮ НОЧЬ, а утром, без сна - свадьба. с болью этой непреходящей.
МИР - МАГИЧЕСКИЙ!!! вввашу маму. не пригласили в гости.
что МАГИЕЙ боль убрать НЕЛЬЗЯ???
бросил. ну что за дурдом-то?

Рейтинг: +2 ( 2 за, 0 против).
кирилл789 про Минаева: Я выбираю ненависть (СИ) (Любовная фантастика)

и вся эта галиматья из-за того, что когда-то, подростком, на каком-то проходном балу, героиня отказалась с героем танцевать и нахамила. принцесса - пятому сыну маркиза. и он так обиделся, так обиделся!
в общем, я понял почему на папке супругиной библиотеки стоит "не читать!!!".
лучше, действительно, не читать.

Рейтинг: +2 ( 2 за, 0 против).

Большая Советская энциклопедия (МА) (fb2)

- Большая Советская энциклопедия (МА) (а.с. Большая Советская энциклопедия-248) 33.47 Мб, 1998с. (скачать fb2) - БСЭ БСЭ

Настройки текста:



Большая Советская Энциклопедия (МА)

Ма (мифологич.)

Ма, малоазийская богиня — мать богов. Культ М. был родствен культу Кибелы , носил оргиастический характер. С 1 века до н. э. почиталась в Риме, где часто отождествлялась с богиней Беллоной .

(обратно)

Ма (река)

Ма, Сонгма (Song Ma), река на севере Вьетнама и Лаоса. Длина около 400 км. Берёт начало на склонах хребта Шамшао, впадает в залив Бакбо, образуя дельту. Половодье в июле — августе; в низовьях судоходна. Дельта густо населена. На М. — город Тханьхоа (ДРВ).

(обратно)

Ма Чжи-юань

Ма Чжи-юа'нь [1250(?), Даду, современный Пекин, — 1324(?)], китайский драматург и поэт периода правления монгольской династии Юань (1280—1368). Сохранилось 7 из 15 его пьес, проникнутых скорбью о славном прошлом и скрытой неприязнью к монгольскому господству. Большинство его пьес основано на легендах о подвижничестве даосских святых, в них прославляется стойкость духа и отказ от мирской славы («Бешеный Жэнь», «Юэянская башня» и другие). Вершина творчества М. Ч.-ю. — гуманистическая лирическая трагедия «Осень в Ханьском дворце» (русский перевод под названием «Сон отгоняет крик одинокого гуся осенней порою в ханьском дворце», 1966) о любви императора Юань-ди (48—33 до н. э.) к наложнице Ван Чжао-цзюнь. М. Ч.-ю. обличал продажных царедворцев, повинных в слабости страны, прославлял чистоту и верность. М. Ч.-ю. известен также как крупный мастер песенно-поэтического жанра сань-цюй.

  Соч.: Юань Цюй сюань, т. 1—4, Пекин, 1961.

  Лит.: Серебряков Е. А., О пьесе юаньского драматурга Ма Чжи-юаня «Осень в Хандском дворце», в книге: Филология стран Востока, Л., 1963; Тань Чжэнь-би, Юань цюй лю да цзя люэ чжуань, Пекин, 1957.

(обратно)

Ма Юань

Ма Юа'нь , Цинь-шань [родился в конце 12 века — умер в 1-й половине 13 века, провинция Шаньси], китайский живописец. Деятель академии живописи в Ханчжоу. Последователь Ли Тана . Автор пейзажей («Одинокий рыбак на реке в холодную пору», Национальный музей, Токио), а также произведений, выполненных в жанре «цветы-птицы» («Цветы сливы, камни и дикие утки в горном потоке», Музей Гугун, Пекин). Для пейзажей М. Ю. (монохромных и с подцветкой), глубоко воплотивших философскую концепцию природы как единого и бесконечного мира, характерно проникнутое сдержанным волнением созерцательное настроение. М. Ю. широко использовал такие новые для китайской живописи приёмы, как асимметричность композиции («пейзаж, сдвинутый в угол»), резкие, широкие мазки («большие удары топора»).

  Лит.: Николаева Н. С., Художник, поэт, философ... Ма Юань и его время, М., 1968; Чжан Ань-чжи, Ма Юань, Ся Гуй, Пекин, 1959 (на китайском языке).

Ма Юань. «Причудливая сосна». Шёлк, тушь, водяные краски. 12 в. Городской музей. Шанхай.

(обратно)

Маади

Маа'ди , энеолитическое поселение древних земледельцев (2-я половина 4-го тысячелетия до н. э.) под Каиром (Египет). Исследовано в 30-х годах 20 века (египетский археолог М. Амер и австрийский учёный О. Менгин). Найдены остатки пшеницы, ячменя, кости домашних и диких животных, рыб и раковины; медные (выплавлены из синайских медных руд) топоры, резцы, рыболовные крючки, шилья; кремнёвые орудия, каменные булавы, ступки, сосуды, зернотёрки, пряслица, палетки, бусы, подвески и другое, а также орудия из кости и разнообразная керамика. Жилищами служили землянки, лёгкие ветровые заслоны, хижины из плетёнок, обмазанных глиной, и из сырцового кирпича.

  Лит.: Чайлд Г., Древнейший Восток в свете новых раскопок, перевод с английского, М., 1956, с. 124—28; Menghin О., Amer M., The excavations of the Egyptian University in the neolithic Site at Maadi (First preliminary report), Cairo, 1932; их же, The excavations of the Egyptian University in the neolithic Site at Maadi (Second preliminary report), Cairo, 1936.

Маади. Ваза из известняка.

Маади. Ваза из базальта.

(обратно)

Маак Ричард Карлович

Ма'ак Ричард Карлович [23.8(4.9).1825, Аренсбург, ныне город Кингисепп Эстонской ССР, — 13(25).11.1886, Петербург], русский натуралист, исследователь Сибири и Дальнего Востока. В 1853—55 участвовал в экспедиции, впервые описавшей орографию, геологию и население бассейна рек Вилюй, Олёкма и Чона. Исследовал долины рек Амур (1855—56) и Уссури (1859).

Соч.: Путешествие на Амур, совершенное по распоряжению Сибирского отдела Русского географического общества в 1855 году, СПБ, 1859; Путешествие по долине реки Уссури, т, 1—2, СПБ, 1861; Вилюйский округ Якутской области, ч. 1, 2 изд., ч. 2—3, СПБ, 1883—87.

(обратно)

Маакия

Маа'кия (Maackia), род растений семейства бобовых. Листопадные деревья с очередными непарноперистыми листьями. Цветки мотылькового типа, многочисленные, в густых кистях, иногда ветвящихся при основании. Бобы темно-бурые. 5—6 видов в Восточной Азии. В СССР 1 вид — М. амурская, или акатник (М. amurensis). Дерево высотой до 15—20 м, с густой кроной. Листья длиной до 30 см, шелковисто-опушенные (как и молодые побеги), что придаёт дереву весной серебристую окраску. Цветки белые или кремоватые. Растет главным образом по долинам рек в Приморье и Приамурье, за пределами СССР — в Корее и Северо-восточном Китае. Культивируется как декоративное, а также для закрепления оврагов, склонов. Древесина М. с ярко-жёлтой заболонью и тёмно-коричневым ядром, прочная, устойчивая против гниения, используется для производства фанеры, гнутой мебели, паркета и тому подобного.

Лит.: Усенко Н. В., Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока, Хабаровск, 1969.

Маакия амурская: а — цветок; б — боб.

(обратно)

Маан

Маа'н, город на юге Иордании, административный центр ливы Маан. Около 9 тысяч жителей (1970). Расположен в межгорной долине на высоте свыше 1100 м. Железнодорожная станция, узел автодорог; аэродром. Табачная промышленность. Кустарное производство текстильных изделий. Торговый центр южной части страны.

(обратно)

Мааны

Маа'ны , Мааниды, ливанский феодальный род и династия правителей в средневековом Ливане. Основатель рода — Маан аль-Айюби (12 век). Фахр-ад-дин I М. (умер 1544), признав в 1516 сюзеренитет турецкого султана Селима I (правил в 1512—20), получил от него инвеституру на управление Горным Ливаном. Наибольшее усиление М. относится ко времени правления Фахр-ад-дина II М. (1590—1633, по другим данным, —1635), когда власть М. распространялась на весь Ливан. Со 2-й половины 17 века влияние М. ослабло. Последний из М. — Ахмед Мульхим умер в 1697.

(обратно)

Маапи

Мара'пи (Marapi), Мерапи, действующий вулкан в Индонезии, на острове Суматра, у северо-западной оконечности хребта Барисан. Высота 2891 м. С 1800 было около 40 извержений.

(обратно)

Маарду

Ма'арду, посёлок городского типа в Эстонской ССР. Расположен на побережье Финского залива, в 14 км от железнодорожной станции Юлемисте и в 20 км к востоку от Таллинна. 7 тысяч жителей (1970). Химический комбинат (производство минеральных удобрений).

(обратно)

Маари Гурген

Маари' Гурген (настоящие фамилия и имя — Аджемян Гурген Григорьевич) 1(14).8.1903, город Ван, Западная Армения, — 17.6.1969, Ереван], армянский советский писатель. Родился в семье учителя. В 1915 вместе с другими беженцами переселился из Турции в Россию. Печататься начал в 1917. Первый сборник стихов — «Титаник» — опубликовал в 1924. Ранняя поэзия М. несёт на себе следы влияния различных литературных направлений, далека от жизни. В сборнике «Ширакский канал» (1925) поэт делает попытку сближения с новой, социалистической действительностью, а в сборнике «Время созревания плодов» (1930) с наибольшей полнотой проявился его самобытный лирический талант. В 1929 опубликовал книгу рассказов «О любви, ревности и садовниках Ниццы». Трилогия «Детство» (1929), «Юность» (1930), «На пороге молодости» (1955) повествует о трагической судьбе западной ветви армянского народа накануне и во время 1-й мировой войны 1914—18, о бедствиях, постигших беженцев из Турции в пору господства дашнаков. В 1960 опубликовал сборник стихов «Давильня», в 1966 — исторический роман «Сады горят», в 1968 — книгу мемуаров «Чаренц-намэ». Творчество М. оказало влияние на развитие армянской советской литературы. Награжден орденом «Знак Почёта».

  Соч.: В русском переводе — Шаги из сада, М., 1960.

С. Б. Агабабян.

(обратно)

Маарри Абу-ль-Ала Ахмед ибн Абдулла ибн Сулейман ат-Танухи

Маа'рри , аль-Маарри, Абу-ль-Ала Ахмед ибн Абдулла ибн Сулейман ат-Танухи (973, город Мааррет-эн-Нуман, Сирия, — 1057 или 1058, там же), арабский поэт и мыслитель. Родился в семье филолога. Ослеп в трёхлетнем возрасте. Считал себя учеником аль-Мутанабби ; написал комментарий к дивану его стихов под названием «Чудо Ахмеда». Взглядам М. наряду с пантеистическими присущи стихийно-материалистические и атеистические тенденции. В книге стихов «Обязательность необязательного» выступает как философ-гуманист, критик социальной несправедливости. При этом считал, что несправедливость вообще свойственна бытию, так как она присуща деяниям бога-творца. Воспевал разум человека как основу познания, но утверждал, что постичь истину человек не может. Как моралист видел цель жизни в служении людям, проповедовал умеренность и воздержание. В прозаических сочинениях «Послание о прощении» (1033, издание 1903) и «Послание об ангелах» (русский перевод 1932) осмеял идею бессмертия души и коранические представления о загробной жизни, полагая, что Земля возникла в результате естественного процесса. М. писал усложнённым языком, часто обращаясь к игре слов.

  Соч. в русском переводе: Стихотворения, М., 1971.

  Лит.: Крымский А. Е., Арабская литература в очерках и образцах, М., 1911; Крачковский И. Ю., Избранные сочинения, т. 1—2, М. — Л., 1955—56; Широян С. Г., Великий арабский поэт и мыслитель Абу-ль-Аля аль-Маарри, М., 1957.

  В. М. Борисов.

(обратно)

Маары

Маа'ры (нем., единственное число Maar), воронкообразные или цилиндрические углубления вулканического происхождения, образовавшиеся на земной поверхности при однократном газовом взрыве, не сопровождавшемся излиянием лавы. Поперечник до 3200 м , глубина 300—400 м . Часто окружены кольцевым валом из обломков горных пород, раздробленных газами. Во влажном климате часто заполняются водой, образуя озёра, например Лахерское озеро в массиве Эйфель (ФРГ), озёра Павен и Годиваль в Оверни (Франция).

(обратно)

Маас

Маа'с , Мёз (флам. Maas, франц. Meuse), река во Франции, Бельгии и Нидерландах. Длина 925 км , площадь бассейна 36 тысяч км2 . Берёт начало на плато Лангр, пересекает Арденны, впадает в левый рукав дельты реки Рейн. В нижнем течении уровень воды в М. на значительном протяжении расположен выше прилегающей низменной равнины, поэтому для предотвращения наводнений русло М. ограничено дамбами. Питание преимущественно дождевое, а также снеговое, паводки зимой и весной, подъёмы уровня достигают 5—8 м . Средний расход воды в нижнем течении 300—400 м3 /сек , наибольший до 3 тысяч м3 /сек . М. судоходен до верховьев, выше города Седан его русло шлюзовано. Посредством каналов (Марна — Рейн, Альберта, Уаза — Самбра, Арденнского и других) связан с системами водных путей Франции, Бельгии, Нидерландов, ФРГ. На М. — города Верден, Седан (Франция), Намюр, Льеж (Бельгия), Маастрихт (Нидерланды).

(обратно)

Маас-Рейнская операция 1945

Маа'с-Ре'йнская опера'ция 1945 , наступательная операция англо-американских войск 21-й английской группы армий 8 февраля — 10 марта во время 2-й мировой войны 1939—45; составная часть общего наступления союзников с целью выхода на реку Рейн. 21-я группа армий (командующий фельдмаршал Б. Монтгомери) в составе 1-й канадской, 2-й английской и 9-й американской армий насчитывала 26 дивизий (в том числе 8 танковых), 6 бригад (в том числе 5 танковых) и поддерживалась 4050 самолётами. Ей противостояла немецкая группа армий «X» (командующий генерал-полковник К. Штудент) и 15-я армия группы армий «Б» (командующий генерал-фельдмаршал В. Модель), оборонявшие северный сектор укреплённой позиции «Зигфрид» и насчитывавшие 18 дивизий, укомплектованных лишь на 50% личным составом и на 65% артиллерией, и около 500 самолётов. Замысел английского командования предусматривал: сковать немецко-фашистские войска в центре силами 2-й английской армии и нанести охватывающие удары 1-й канадской армией в направлении Гельдерн, Везель (операция «Веритебл») и 9-й американской армией на Дюссельдорф, Везель (операция «Гринейд») с целью окружить и уничтожить группировку немецко-фашистских войск. 8 февраля 1-я канадская армия (9 дивизий, 5 бригад) перешла в наступление и, имея огромное превосходство в силах и средствах, вклинилась в оборону противника. Наступление 9-й американской армии, которое должно было начаться 10 февраля, задержалось вследствие наводнения на реке Рур, вызванного разрушением плотин противником. Это позволило немецко-фашистскому командованию перебросить силы с неатакованных участков и из резерва против 1-й канадской армии, продвижение которой 17 февраля было приостановлено на рубеже Гох, Калькар. 23 февраля после спада воды в реке Рур 9-я американская армия (11 дивизий) перешла в наступление, форсировала реку Рур и захватила оперативный плацдарм. 26 февраля возобновила наступление 1-я канадская армия. К 1 марта 9-я американская армия овладела городами Нёйс и Гладбах и достигла Венло, а 3 марта установила в Гельдерне связь с канадцами. Вскоре союзники заняли весь левый берег Рейна от Дюссельдорфа до моря, за исключением предмостного укрепления немцев в Везеле. 10 марта немецко-фашистская группировка сумела переправиться за Рейн и выйти из-под угрозы окружения. Таким образом, цели операции не были полностью достигнуты: союзникам, несмотря на их превосходство в силах и средствах, не удалось окружить и уничтожить немецко-фашистские войска.

  Лит.: Кулиш В. М. История второго фронта, М., 1971.

Маас-Рейнская операция 1945 года.

(обратно)

Маастрихт

Ма'астрихт (Maastricht), город в Нидерландах, на реке Маас. Административный центр провинции Лимбург, 112,4 тысячи жителей (1972). Узел внутренних водных путей. Машиностроение, химическая промышленность, производство керамических изделий.

  Старый город развивался вокруг двух основных центров: церквей Онзе-ливе-Врау (10—16 века, в основном 12 век; сочетание позднероманских и готических частей) и Синт-Серваскерк (главное строительство — 10—15 века), а также торгового центра — площадь Маркт. Памятники: готики — церкви доминиканская (13—14 века) и Синт-Янскерк (14—15 века), старая ратуша (так называемая Дингхёйс; 16—18 века); барокко — церкви иезуитская (около 1610, фламандский архитектор П. Хёйсенс) и августинская (окончена в 1661). Барочно-классицистический монастырь Боннефантен (17 — начало 18 века; ныне — Лимбургский музей искусства и древностей).

   Лит.: Kessen A., De historische sćhoonheid van Maastricht, Amst., 1944.

Маастрихт. Площадь Маркт с новой ратушей (1659—64, архитектор П. Пост).

(обратно)

Маастрихтский ярус

Маастри'хтский я'рус [от названия города Маастрихт (Maastricht), Нидерланды], шестой, предпоследний ярус верхнего отдела меловой системы [см. Меловая система (период) ]. Впервые выделен бельгийским геологом А. Дюмоном в 1849. В типичном местонахождении на склонах горы Сен-Пьер М. я. сложен мелководными органогенно-обломочными известняками, соответствующими только верхней части яруса. Для детального стратиграфического расчленения М. я. большое значение имеют остатки аммонитов, белемнитов, фораминифер, морских ежей и других организмов. На территории СССР М. я. широко распространён и представлен различными типами пород морского и континентального происхождения.

(обратно)

Маашей

Мааше'й Большой, долинный ледник горного массива Биш-Иирду на северном склоне Северо-Чуйского хребта в центральном Алтае. Длина 10 км , площадь 19,25 км2 . Конец ледника спускается до 2180 м . Средняя скорость отступания 6,5—7 м . Даёт начало реке Маашей (приток реки Чуй).

(обратно)

Маашейбаш

Маашейба'ш , горный массив в Северо-Чуйском хребте центрального Алтая. Сложен лавами и туфами, глинистыми и кремнистыми сланцами. Высота до 4173 м . К югу обрывается крутой стеной, к западу снижается до 3600 м . Со склонов спускаются крупные ледники и каменные россыпи.

(обратно)

Маба

Ма'ба (самоназвание — бура, мабанг, другое название — вадаи), народ, живущий в Республике Чад, в области Вадаи, в районе города Абеше и к востоку от него, а также в пограничных районах Республики Судан. Численность вместе с родственными народами масалит (масараа), каранга, фала (бакка) и другие — свыше 200 тысяч человек (1970, оценка). Язык М. относится к группе языков Центрального и Восточного Судана; значительная часть М. знает арабский язык. Религия — ислам. Основные занятия — земледелие (просо, маис, арахис, фасоль) и скотоводство.

(обратно)

Мабильон Жан

Мабильо'н , Мабийон (Mabillon) Жан (26.12.1632, Сен-Пьермон, — 27.12.1707, Париж), французский историк, член конгрегации мавристов . Член Академии надписей (1701). С 1664 работал в библиотеке монастыря Сен-Жермен-де-Пре (Париж). Им была осуществлена многотомная публикация источников по истории ордена бенедиктинцев с комментариями и примечаниями (из 13 томов; последние 2 тома были закончены другими мавристами). Готовя источники к изданию, скрупулёзно проверял их подлинность и восстанавливал первичный (оригинальный) текст. М. — основатель исторических дисциплин — дипломатики и палеографии ; разработал методику определения подлинности документа, установил признаки датировки и локализации рукописи, создал теорию «национальных типов» латинского письма.

  Лит.: Добиаш-Рождественская О. А., История письма в средние века, М., 1936, с. 90 — 105; Косминский Е. А., Историография средних веков, М., 1963, с. 121—22, 125; Leclercq Н., Mabillon, v. 1—2, P., 1953—57.

(обратно)

Мабини Аполинарио

Маби'ни (Mabini) Аполинарио (22.7.1864 — 13.5.1903), деятель филиппинского национально-освободительного движения. Один из учредителей и лидеров тайной патриотической организации — Филиппинской лиги (1892—93). С 1898 активно участвовал в руководстве революционной борьбой и в организации правительства Филиппинской республики. Являлся идеологом мелкой буржуазии, лидером революционно-демократического народнического крыла в республиканском лагере. 2 января 1899 стал премьером и министром иностранных дел. Выступал за продолжение борьбы против американских захватчиков в американо-филиппинской войне 1899—1901 , но буржуазно-помещичья группировка, склонная к компромиссу с США, вынудила М. 7 мая 1899 уйти в отставку. В декабре 1899 был пленён американскими войсками. В сентябре 1900 освобожден; в январе 1901 за публикацию патриотических статей сослан на остров Гуам. Незадолго до смерти, в феврале 1903 согласился признать власть США на Филиппинах и был возвращен на родину.

  В ссылке М. написал историю филиппинской революции, в которой отстаивал свою политическую позицию и осуждал капитулянтов.

Соч.: La revolución filipina, v. 1—2, Manila, [1951].

  Лит.: Губер А, А., Филиппинская республика 1898 года и американский империализм, 2 изд., М., 1961; Левтонова Ю. О., Мабини — национальный герой Филиппин, М., 1970.

  Г. И. Левинсон.

(обратно)

Мабли Габриель Бонно де

Мабли' (Mably) Габриель Бонно де (14.3.1709, Гренобль, — 23.4.1785, Париж), французский политический мыслитель, утопический коммунист, историк. Из дворянской семьи. Учился в иезуитском коллеже и в семинарии; затем отказался от духовной карьеры. С 1742 находился на дипломатической службе; в 1746 оставил её и посвятил дальнейшую жизнь научным занятиям. В основе взглядов М. на общество лежали теории общественного договора и естественного права . Первоначально, утверждал М., общественная жизнь была основана на коллективном владении землёй. Этот строй был разрушен в результате возникновения частной собственности. Полемизируя с физиократами , М. доказывал, что частная собственность не является элементом «естественного порядка», а возникла «по воле людей», не сумевших предусмотреть последствий её установления; она — основной источник всех несчастий человечества (см. Избранные произведения, М. — Л., 1950, с. 125). Скромная жизнь при общности имуществ создаёт добродетельных и счастливых людей. Коммунизм М. — аскетический коммунизм. М. считал, что хотя «система общности» имуществ отвечает принципам разума, восстановить её невозможно. Проповедь коммунистического строя не может иметь успеха. В обществе, разделённом на богатых и бедных, нет силы, способной его осуществить (богатые не хотят «строя общности», народ же забит, у него отсутствует «принцип равенства»). Таким образом, М. отверг веру философов 18 века во всесилие разума и подошёл к мысли о зависимости взглядов и поведения людей от их имущественного положения. Единственно практически возможное, по мнению М., — это уменьшение имущественного неравенства. Для этого он предлагал уравнительные мероприятия: ограничение потребностей, пресечение роскоши. М. считал, что народ является носителем верховной власти, и признавал за ним право изменять существующее правление. М. оправдывал революции и гражданские войны, когда они направлены против насилия и деспотизма.

  Произведения М., в которых пропагандировались идеи народного суверенитета, способствовали идеологической подготовке Великой французской революции. На коммунистические идеи М. ссылались Г. Бабёф и Ф. М. Буонарроти. М. был хорошо известен и в России. Одно из его произведений было переведено на русский язык А. Н. Радищевым («Размышления о греческой истории, или О причинах благоденствия и несчастия греков», 1773).

  Соч.: Collection complete des oeuvres, t. 1—15, P., 1794—95; в русском переводе — Избранные произведения, М. — Л., 1950; Начальные основания нравоучения, ч. 1—3, М., 1803; О изучении истории, ч. 1—3, [СПБ], 1812.

  Лит.: Маркс К. и Энгельс Ф., Сочинения, 2 изд., т. 4, с. 315; Сафронов С. С., Политические и социальные идеи Мабли, в сборнике: Из истории социально-политических идей, М., 1955; Волгин В. П., Развитие общественной мысли во Франции в XVIII в., М., 1958; его же, Французский утопический коммунизм, М., 1960; Lecercle J. L., Utopie et réalisme politique chez Mably, в сборнике: Studies on Voltaire and the XVIII century, v. 26, Gen., 1963.

  А. А. Макаровский.

Г. Мабли.

(обратно)

Мабу

Мабу' , мапу, китайский (тибетский) духовой музыкальный инструмент: бамбуковая трубочка с 6—7 отверстиями (для изменения высоты звуков) и небольшим раструбом; в верхней части трубочки — надрезной («бьющий») язычок. По звукообразованию родственен кларнету.

(обратно)

Мабуи

Мабу'и (Mabuya), род ящериц семейства сцинков. Длина тела до 22 см . Конечности хорошо развиты. Тело обычно бурое со светлыми продольными полосами и тёмными пятнами, у многих с металлическим блеском. Около 90 видов; распространены в Африке, на Мадагаскаре, в Южной Азии, в Южной и Центральной Америке и на Антильских островах. М. очень проворны, многие хорошо лазают по скалам, деревьям и кустарникам. Питаются насекомыми и другими мелкими беспозвоночными. Некоторые виды откладывают яйца, но большинство яйцеживородящи. В СССР, на юге Армении, Туркмении, в юго-восточной части Узбекистана, обитает золотистая М. (М. aurata), обычно в местах с кустарниковой и высокой травянистой растительностью. В июле самка откладывает 4—8 яиц, из которых через несколько минут выводятся детёныши.

(обратно)

Маварди Абу-ль-Хасан Али ибн Мухаммед

Мава'рди Абу-ль-Хасан Али ибн Мухаммед (974, Басра, — 27.5.1058, Багдад), арабский мусульманский правовед. Большую часть жизни провёл в Багдаде, где был главным судьей. Известны его сочинения, посвященные толкованию Корана , государственному праву и искусству государственного управления. Наиболее значительное — трактат «Законы правления» («Аль-ахкам ас-султанийя»), в котором изложено представление М. об «идеальном мусульманском государстве».

(обратно)

Мавераннахр

Маверанна'хр (араб., буквально — то, что за рекой), средневековое название областей по правому берегу Амударьи. Появилось во время арабского завоевания 7—8 веков. Позднее этим термином обозначались области между Амударьёй и Сырдарьёй. Древнейшие и наиболее крупные города — Самарканд, Бухара, Ходжент (современный Ленинабад).

(обратно)

Мавзолей

Мавзоле'й (лат. mausoleum, от греческого Mausoléion), монументальное погребальное сооружение. Назван по гробнице карийского царя Мавсола (умер в середине 4 века до н. э.) в городе Галикарнас . М. получили распространение в Древнем Риме и в средние века на Востоке (см. Гробница ). В социалистической архитектуре был найден новый принцип композиции М.: сочетание его с трибуной придало монументальной архитектуре М. общественную значимость (Мавзолей В. И. Ленина в Москве; Мавзолей Г. М. Димитрова в Софии, 1949, архитекторы Г. Овчаров и Р. Рибаров; усыпальница Сухэ-Батора и Чойбалсана в Улан-Баторе, 1950-е годы, архитекторы Б. С. Мезенцев и Чимид).

Болгария. Г. Овчаров, Р. Рибаров. Мавзолей Г. Димитрова в Софии. 1949.

Галикарнас. Мавзолей. Середина 4 в. до н. э. Архитекторы Пифей и Сатир. Реконструкция Ф. Кришена.

Баталья. Ротонда-мавзолей «Имперфейта» («Неоконченная капелла»). Строилась в 15—16 вв. Архитекторы Хью, Боитак, Матеуш Фернандиш, Жуан ди Каштилью и др.

Биджапур. Мавзолей Гол-Гумбаз. 1656—60.

(обратно)

Мавзолей В. И Ленина

Мавзоле'й В. И. Ле'нина , памятник-усыпальница у Кремлёвской стены на Красной площади Москвы, в траурном зале которого установлен саркофаг с бальзамированным телом Владимира Ильича Ленина. Во время торжеств (демонстраций, митингов, военных парадов и т.п.) М. служит правительственной трибуной.

  В дни всенародной скорби после кончины 21 января 1924 В. И. Ленина ЦК партии и Советское правительство получили свыше 1000 телеграмм и писем с просьбой не предавать земле, а сохранить навеки тело Ленина. Утром 22 января профессор А. И. Абрикосов забальзамировал тело для сохранения его до похорон. В ночь на 24 января архитектор А. В. Щусев получил задание за 3 дня спроектировать и построить склеп, который мог бы пропустить всех, желающих проститься с вождём. 26 января 1924 2-й съезд Советов СССР на траурном заседании утвердил решение ЦИК СССР о сооружении М. у Кремлёвской стены, среди братских могил борцов Великой Октябрьской социалистической революции. К 27 января был возведён временный деревянный М. (проект архитектора А. В. Щусева, полностью не осуществлен) — увенчанный пирамидой куб, отделанный струганым чистым тёсом, с двумя боковыми пристройками (справа и слева от куба) для входа и выхода. Траурный зал находился на глубине 3 м под землёй (оформление интерьера по рисункам художника И. И. Нивинского, использовавшего символическое сочетание красного и чёрного цветов). 27 января 1924 в 16 часов гроб с телом Ленина был установлен в М. За полтора месяца М. посетило свыше 100 тысяч человек. Во 2-м варианте М. (проект А. В. Щусева, саркофаг по проекту К. С. Мельникова), уже одновременно выполнявшем функции усыпальницы и трибуны, повторялась ступенчатая форма здания. Размеры его увеличились, трёхчастную композицию заменил единый объём с двумя боковыми трибунами, на которые вели две лестницы. 1 августа 1924 М. был открыт для посещения. В 1929 было определено, что тело Ленина можно сохранить длительное время. Было принято решение заменить деревянный М. каменным (А. В. Щусев, соавтор архитектор И. А. Француз, при участии архитектора Г. К. Яковлева). Для него были отобраны мрамор, порфир, гранит, лабрадор, лабрадорит и габронорит. Внешний объём М. увеличился с 1,3 тысячи м3 до 5,8 тысячи м3 , внутренний — с 0,2 тысячи м3 до 2,4 тысячи м3 , общая композиция сохранилась, но усилилась монолитность здания; М. стал на 3 м выше, приобрёл более торжественный облик; сочетание тёмно-красного гранита и чёрного лабрадора придало архитектурным формам М. чёткость и строгость (гранитный барельеф Герба СССР в интерьере, 1930, скульптор И. Д. Шадр). На 60-тонном монолите лабрадора (из Головинского карьера Житомирской области) сделана надпись: ЛЕНИН. В октябре 1930 строительство каменного М. было закончено. В 1931 были оформлены могилы у Кремлёвской стены и устроены трибуны (архитектор И. А. Француз) по обе стороны М. (на 10 тысяч человек). М. стал композиционным центром архитектурного ансамбля Красной площади . В 1945 построена центральная трибуна (Щусев). В 1973 сделан новый саркофаг (скульптор Н. В. Томский).

  26 января 1924 приказом начальника гарнизона Москвы был учрежден Почётный караул у М. Советский народ называет его постом № 1.

  В 1924—72 М. посетило свыше 73 млн. человек.

Лит.: Збарский Б. И., Мавзолей Ленина, 2 изд., М., 1946; Абрамов А., Мавзолей Ленина, 3 изд., М., 1972; Хан-Магомедов С. О., Мавзолей Ленина М., 1972.

А. В. Щусев. Мавзолей В. И. Ленина в Москве. 1924—30.

Мавзолей В. И. Ленина. Москва, Красная площадь. Габронорит, гранит, лабрадор, лабрадорит, мрамор, порфир. 1929—30. Архитектор А. В. Щусев.

(обратно)

Мавля

Мавля', мауля (араб., множественное число — мавали), в доисламской Аравии и в раннем Арабском халифате вольноотпущенник, пользовавшийся покровительством своего бывшего господина — патрона, а также сам патрон, который оказывал покровительство; первый обозначался М. аль-асфал (низший М.), второй — М. аль-ала (высший М.). Термин «М.» применяется также (как синоним сеида) в обращении, в титулатуре монархов (например, в Марокко — мауля, мулай), почтенных лиц духовного звания (отсюда мулла ).

(обратно)

Мавлянова Ханифа Мухиддиновна

Мавля'нова Ханифа Мухиддиновна (родилась 1924, Ходжент, ныне Ленинабад), таджикская советская певица (сопрано), народная артистка СССР (1968). Член КПСС с 1952. В 1936 окончила Ленинабадское музыкальное училище. В 1937—39 играла в ленинабадском ТЮЗе; в 1939—43 солистка музыкально-драматического театра. С 1943 (с перерывом) ведущая солистка таджикского Театра оперы и балета имени С. Айни. В 1952—59 училась в Московской консерватории. Голос певицы отличается силой звучания, богатством тембровых оттенков. Наиболее удачны в её исполнении партии: Гульру («Пулат и Гульру» Сайфиддинова), Татьяна («Евгений Онегин» Чайковского), Ярославна («Князь Игорь» Бородина), Леонора («Трубадур» Верди). Пела в комических операх: Майсара («Проделки Майсары» Юдакова), Сурма («Знатный жених» Урбаха) и др. Выступает и как концертная певица. Преподаёт в Душанбинском институте искусств. Депутат Верховного Совета СССР 4-го созыва. Награждена орденом Ленина, 2 другими орденами, а также медалями.

(обратно)

Мавр Янка

Мавр Янка (псевдоним; настоящие фамилия и имя — Федоров Иван Михайлович) [29.4(11.5).1883, Лиепая, — 3.8.1971, Минск], белорусский советский писатель, заслуженный деятель культуры БССР (1968). Член КПСС с 1950. Родился в рабочей семье. Был учителем, после Октябрьской революции 1917 работал в школах Минска. Один из зачинателей белорусской советской литературы для детей. В 1925 опубликовал научно-фантастическую повесть «Человек идёт». Основные произв.: повести «В стране райской птицы» (1926), «Сынводы» (1928), «Полесские робинзоны» (1932), «ТВТ» (1934), роман «Амок» (1929), автобиографическая повесть «Путь из тьмы» (1948). Награжден 3 орденами, а также медалями.

  Соч.: Выбраныя творы, Miнск, 1952; Збор твораў, т. 1—2, Miнск, 1960: в русском переводе — Избранное. Повести и рассказы, М.,1958; Путь из тьмы. Полесские робинзоны, Л., 1968.

  Лит.: Яфimaва М., Янка Маўр. Жыццё i творчасць, Miнск, 1960; Пicьменнiкi Савецкай Беларусi. Кароткi бiябiблiяграфiчны даведнiк, Miнск, 1970.

(обратно)

Мавретания

Маврета'ния (лат. Mauretania), в древности область на северо-западе Африки (западная часть территории современного Алжира и восточная часть территории современного Марокко), населённая берберскими племенами. В конце 2-го тысячелетия до н. э. эта область была колонизована финикийцами, поэтому почти все города М. пунического происхождения. В 3 веке до н. э. большая часть М. находилась под властью Карфагена . После падения последнего (146 до н. э.) М. подпала под римское влияние. Во 2—1 веках до н. э. М. населяли племена, находившиеся на стадии разложения родового строя и формирования классового общества. К 45 н. э. территория М. была завоёвана Римом и разделена на две провинции: Тингитанскую М. на западе и Цезарейскую М. на востоке.

(обратно)

Маврикиева пальма

Маври'киева па'льма, название нескольких видов пальм из рода маурития (Mauritia). В роде 6 видов, распространённых в тропической Америке. Наибольшее значение имеют М. п. винная (М. vinifera) и М. п. извилистая (М. flexuosa), дающие строительный материал, текстильное волокно из листьев, вино из сока соцветий. Крахмалистую сердцевину стволов М. п. извилистой используют в пищу как саго .

(обратно)

Маврикий

Маври'кий (Mauritius), государство, расположенное на острове Маврикий и островах Родригес, Агалега и архипелаге Каргадос-Карахос в западной части Индийского океана. Входит в британское Содружество. Общая площадь 2045 км2 (в том числе остров Маврикий 1865 км2 ). Население 850 тысяч человек (1972), главным образом индийцы (68%), креолы (преимущественно потомки французских колонистов, 28%), китайцы (3%), африканцы (потомки рабов, вывезенных с Мадагаскара) и другие. Официальный язык — английский, распространён французский. По религии в основном индуисты (49%), есть христиане (около 33%), мусульмане (14%), буддисты (4%). Официальный календарь — григорианский (см. Календарь ). Прирост населения в 1963—71 составлял в среднем 2% в год. Средняя плотность населения 415 человек на 1 км2 . Наиболее населено плато острова Маврикий, где на 1 км2 приходится 800 человек.

  Столица — город Порт-Луи (150 тысяч жителей в 1972); значительные города: Бо-Бассен (70,6 тысячи жителей в 1968), Кьюрпайп (51 тысяча жителей), Вакоас (50 тысяч жителей), Катр-Борн. В административном отношении территория М. делится на 9 округов.

  М. — конституционная монархия. Действующая конституция принята 4 марта 1968 (вступила в силу 12 марта 1968). Глава государства — английский король (королева), представляемый на М. назначаемым им генерал-губернатором. Высший орган законодательной власти — однопалатное Законодательное собрание (срок полномочий — 5 лет), состоит из 70 членов. Премьер-министр и члены правительства М. (кабинета) назначаются генерал-губернатором из числа членов Законодательного собрания. Местные органы управления — окружные и сельские муниципальные советы.

  Судебная система М. включает Верховный суд, гражданский апелляционный суд, уголовный апелляционный суд и окружные суды магистрата.

  Природа. Острова вулканического происхождения, сложены базальтами, доломитами и туфами. Поверхность возвышенная, особенно в юго-западной части острова Маврикий (гора Питон, 826 м ); в центральной части острова плато высотой до 600 м , на севере и востоке — неширокая полоса прибрежной равнины; на острове Родригес высоты до 396 м . Берега окаймлены коралловыми рифами, затрудняющими подходы к острову. Климат тропический морской. Средняя температура самого тёплого месяца (февраль) 26 °С, самого холодного (август) от 14 °С во внутренних районах до 18,5 °С на побережье. Годовое количество осадков от 1500—2500 мм на прибрежных равнинах до 3500—5000 мм на центральном плато и в горах; осадки выпадают главным образом летом. В январе — марте часты ураганные ветры (тайфуны). Реки маловодны, в сухое время года совершенно пересыхают; главная река острова Маврикий — Гранд-Ривьер. Плодородные почвы на вулканических породах. Густые тропические леса с ценными породами деревьев (чёрное дерево и др.), некогда покрывавшие острова, большей частью вырублены и сохранились лишь в горах; на острове Маврикий леса занимают около 1 /3 территории Фауна относится к Мадагаскарской подобласти , эндемична (слоновые черепахи и др.), отличается многообразием и многочисленностью птиц.

  Историческая справка. Остров Маврикий был известен в 10 веке арабским путешественникам, упоминавшим его в своих описаниях под названием Дина Ароби (Серебряный остров). Вплоть до 16 века оставался необитаемым. Первыми европейцами, высадившимися на острове в начале 16 века, были португальцы. В 1598 островом овладели голландцы, давшие ему название Маврикий (в честь принца Морица Оранского). При голландцах на остров Маврикий были ввезены из Восточной Африки рабы. Остров как удобная морская база на пути в Индию и источник ценного эбенового дерева привлек внимание Франции и Великобритании. В 1715 его захватили французы, переименовав в Иль-де-Франс. В 1810 после победы, одержанной английскими войсками над французскими гарнизонами, перешёл во владение Великобритании (официально стал колонией в 1814). В 1829 на остров была ввезена первая партия законтрактованных рабочих из Китая. В 1835 после отмены рабства в английских колониях началась индийская иммиграция. На протяжении всей своей истории население острова вело борьбу против колониального угнетения. Известны восстание рабов против голландских поработителей в 1695, восстания 1724, 1732 и 1794 против французских колонизаторов, не прекращались выступления в годы английского владычества. В 1935 на М. возникли профсоюзы. В 1936 была образована первая политическая партия — Лейбористская партия (ЛП), пользующаяся поддержкой главным образом средней и мелкой буржуазии преимущественно индийского происхождения. Рост антиколониальной борьбы после 2-й мировой войны 1939—45 заставил Великобританию пойти на некоторые уступки. В 1957 были расширены права Законодательного совета (совещательного органа, созданного в 1825 при английском губернаторе). В 1958 введено всеобщее избирательное право. В 1964 образовано национальное правительство. Под давлением развивающегося на острове национально-освободительного движения на Лондонской конституционной конференции 1965 было принято решение о предоставлении М. независимости не позднее конца 1966. Великобритания, заинтересованная в сохранении господства над островом, под различными предлогами откладывала выполнение этого обещания. 7 августа 1967 состоялись выборы в Законодательный совет, остров получил статус самоуправляющейся территории. Победившая на выборах ЛП, лидер которой С. Рамгулам стал премьер-министром, требовала немедленного предоставления острову независимости. Против выступала Маврикийская социал-демократическая партия (МСДП, образована в 1955), выражавшая интересы креольской и европейской буржуазии и административной элиты. 12 марта 1968 М. стал независимым государством в рамках Содружества. Подписанный в этот же день договор об обороне закрепил за Великобританией право обеспечивать не только внешнюю, но «в случае необходимости» и внутреннюю безопасность М., использовать имеющиеся на острове английские военные объекты, аэропорты, оснащать национальные службы безопасности и полиции. С конца 1969 на М. образовалась правительственная коалиция из ЛП, МСДП и партии Мусульманский комитет действия (создана в 1958), имеющая свыше 3 /4 мест в парламенте. В оппозиции — Независимый передовой блок (основан в 1958), Маврикийский демократический союз (основан в 1970) и Боевое движение маврикийцев (БДМ, создано в 1970), завоевавшее популярность среди трудящихся масс и профсоюзов. С 1970 на М. развернулось широкое забастовочное движение, достигшее особого размаха к концу 1971. В декабре 1971 правительство ввело чрезвычайное положение, была запрещена деятельность всех профсоюзов, примыкавших к БДМ, печатный орган этой партии «Милитан» был закрыт. В 1972 правительство продлило срок действия чрезвычайного положения до середины 1973. С апреля 1968 М. — член ООН; с 1970 входит в Общую афро-малагасийско-маврикийскую организацию. В 1972 М. присоединился к «Общему рынку» в качестве ассоциированного члена.

  Дипломатические отношения с СССР установлены в 1968.

  З. И. Токарева.

  Экономика. М. — аграрная страна, в экономике которой большую роль играет иностранный, главным образом английский и французский, капитал. На душу населения приходится 261 доллара национального дохода (1972). Сельское хозяйство и рыболовство дают 20% валового национального продукта, обрабатывающая промышленность 13%. На М. осуществляется программа экономического и социального развития на 1971—75. Земли под пашней и садами составляют 56% территории. Главная сельскохозяйственная культура — сахарный тростник (80 тысяч га , 686,5 тысячи т сахара-сырца в 1972), занимающий свыше 3 /4 всех обрабатываемых земель. Свыше 60% сбора сахарного тростника приходится на крупные плантации, находящиеся во владении франко-маврикийских сахарных компаний. Сахар даёт около 60% товарной продукции страны. Второй по значению экспортной культурой является чай (площадь 3 тысячи га, сбор 4 тысячи т в 1972; 3 /4 его экспортировано). Возделывают, кроме того, табак (0,6 тысячи т в 1971/72), бананы, алоэ, кукурузу, картофель, овощи (главным образом помидоры). Разводят главным образом коз (68 тысяч голов в 1970/71) и крупный рогатый скот (49 тысяч голов). Улов рыбы 3,5 тысячи т в 1971.

  Промышленность представлена в основном заводами по переработке сахарного тростника, которые дают 48% общего промышленного производства. Ведётся обработка искусственных рубинов для часовых заводов Швейцарии, имеются фабрики по переработке чайного листа, судоверфи и др. В 1971 было произведено 148 млн. квт·ч электроэнергии. Большинство предприятий создано с участием иностранного капитала и работает на экспорт. 94% предприятий — мелкие мастерские с числом рабочих от 1 до 3 человек, остальные (в том числе 22 сахарных завода, принадлежащих английским и французским компаниям) с числом рабочих от 100 до 400 человек и выше; по найму работает около 120 тысяч человек, безработных 31 тысяча человек (1971).

  Протяжённость автодорог около 1,4 тысячи км (в том числе 0,9 тысячи км с асфальтовым покрытием); 29 тысяч автомашин (1972). Крупный океанский порт — Порт-Луи (грузооборот около 2 млн. т в год). Аэропорт международного значения (Плезанс).

  Экспорт в 1972 составлял 573,8 млн. маврикийских рупий, импорт — 635,8 млн. маврикийских рупий. Вывозят: сахар (91% стоимости экспорта в 1970), патоку, чай, табак; ввозят главным образом продукты питания (35% стоимости импорта), машины и оборудование (12%), промышленные товары (19%). Главные торговые партнёры: Великобритания (67,6% стоимости экспорта и 20,9% импорта в 1970), Канада (20% стоимости экспорта), ЮАР (9% импорта), Австралия (7,3% импорта), Франция, ФРГ, США (5,5% импорта). Денежная единица — маврикийская рупия; 2 рупии = 15 английским пенсам.

  Л. Г. Кофанов.

  Просвещение. Закона об обязательном обучении нет, однако начальную школу посещает более 90% детей. Система образования М. сходна с английской. В начальную 6-летнюю школу принимаются дети в возрасте 5 лет. Учащиеся, которые после окончания 6-го класса начальной школы не продолжают образования в средней школе, учатся в начальной школе ещё один дополнительный год (7-й класс). В 1972/73 учебном году в начальных школах обучалось около 200 тысяч учащихся. Средняя школа — 7-летняя, состоит из двух ступеней (5 + 2 года обучения). В 1970/71 учебном году в средней школе обучалось 46,5 тысячи учащихся. Профессиональная подготовка осуществляется на основе 1-й ступени средней школы (в 1968/69 учебном году в профессиональных училищах обучалось 603 учащихся). Учителя для начальной школы готовятся в течение 2 лет на базе полной средней школы (в 1969/70 учебном году 668 учащихся). Высшее образование даёт университет в Порт-Луи (основан в 1965), в котором в 1970/71 учебном году обучалось 3 тысячи студентов. В Порт-Луи находятся библиотека Института Маврикия (42 тысяч томов), Муниципальная библиотека (свыше 40 тысяч томов), библиотека Карнеги (25 тысяч томов); музей Порт-Луи (основан в 1885), Исторический музей (1950), Художественная галерея (1922), Гербарий Маврикия (1960).

  В. З. Клепиков.

  Лит.: Burgh-Edwardes S. В. de, The history of Mauritius, L., 1921; Toussaint A., Port Louis. Deux siecles d’histoire, 1735—1935, Port Louis, 1936; Barnwell P. J., Toussaint A., Short history of Mauritius, L., 1949.

Маврикий.

Общий вид города Порт-Луи.

Гора Питер-Бот на о. Маврикий. На переднем плане — плантация сахарного тростника.

Государственный герб Маврикия.

(обратно)

Мавристы

Маври'сты (Mauristes), конгрегация святого Мавра, французская монашеская конгрегация ордена бенедиктинцев . Основана в 1618 (центр — парижское аббатство Сен-Жермен-де-Пре). М. сыграли выдающуюся роль в собираниии публикации западноевропейских средневековых рукописей. Действуя в общем русле Контрреформации , М. ставили своей целью отстоять от критики протестантов авторитет католической церкви (в частности и самого ордена бенедиктинцев). Основываясь на огромном рукописном материале, М. издали историю бенедиктинского ордена, многотомные истории отдельных французских провинций (Лангедока, Бретани и др.), историю французской литературы (более 40 томов). М. выработали правила установления подлинности места и времени составления документа, положили начало палеографии , дипломатике и другим вспомогательным историческим дисциплинам. Наиболее видными М. были Ж. Мабильон , Б. Монфокон . Конгрегация была упразднена в 1790.

(обратно)

Мавритания

Маврита'ния , Исламская Республика Мавритания (франц. République Islamique de Mauritanie, араб. Аль-Джумхурия аль-Исламия аль-Муритания), государство в Северо-Западной Африке. На западе омывается водами Атлантического океана, на севере граничит с Алжиром и Западной Сахарой (исп.), на востоке и юге — с Мали и Сенегалом. Площадь 1031 тысяча км2 . Население 1,5 млн. человек (1972, оценка). Столица — город Нуакшот. В административном отношении территория М. разделена на 8 районов и 1 столичный округ.

  Государственный строй. М. — республика. Действующая конституция принята 20 мая 1961. Глава государства и правительства — президент, избираемый населением на основе равных прямых выборов на 5 лет. Президент назначает и смещает министров, гражданских, военных и должностных лиц, обнародует законы, принятые Национальным собранием, издаёт ордонансы, имеющие силу закона, осуществляет право помилования, ратифицирует международные договоры, является главнокомандующим вооруженными силами. Правительство М. — Совет Министров — состоит из президента и министров. Высший орган законодательной власти — однопалатное Национальное собрание, состоящее из 50 депутатов, избираемых населением на 5 лет. Избирательное право предоставляется всем гражданам, достигшим 21 года. Во главе районов стоят губернаторы. В районах, городских и сельских коммунах созданы выборные органы — региональные собрания и местные советы.

  Судебная система включает Верховный суд и суды первой инстанции, а также ряд специальных судов. Имеются суды мусульманского права.

  Ю. А. Юдин.

  Природа. Большая часть территории М. занята песчаными и каменистыми пустынями Западной Сахары. Атлантическое побережье низменно и выровнено (за исключением северной части); вблизи побережья много песчаных отмелей, баров, островов.

  Территория М. относится к древней Африкано-Аравийской платформе, сложенной породами докембрия, собранными в складки и сильно метаморфизованными. Архейские и нижнепротерозойские кристаллические образования выступают на поверхность в пределах Регибатского щита, расположенного на северо-западе страны. На западе к нему примыкает по разлому меридионально вытянутая Мавритано-Сенегальская складчатая система байкальского возраста (рифейские песчаники, кварциты, тиллиты, известняки). Юго-восточная часть М. занята синеклизой Тауденни. В основании её осадочного чехла залегают терригенно-карбонатные осадки верхнего рифея. Отложения палеозоя развиты на плато Адрар и Тагант. На крайнем северо-западе и юге страны во впадинах вдоль берега Атлантического океана распространены мезозойские песчаники и конгломераты.

  Из полезных ископаемых известны месторождения медных руд (Акжужт), связанные с докембрийскими образованиями Регибатского щита; общие запасы медной руды (с содержанием меди от 0,7% до 2,8%) 590 тысяч т (1970), в районе Зуэрат-Иджиль имеются залежи железных руд; общие запасы железных руд (со средним содержанием железа в руде 65%) оцениваются в 410 млн. т (1970). На западе — залежи каменной соли, приуроченные к отложениям впадин Атлантического побережья. К северу от Нуакшота — запасы гипса, на побережье — запасы ильменита (200 тысяч т , 1970). В районе Бунаги месторождение редкоземельных элементов.

  В рельефе преобладают низменные равнины и невысокие плато. На севере возвышенность Адрар имеет крупнохолмистый рельеф (гора Амоззага, 732 м ). На юге песчаниковые плато Тагант, Асаба и другие (средние высоты 300—400 м ) обрываются уступами. Возвышенности и плато окружены песчаными пустынями с дюнами преимущественно северо-восточного простирания. На севере и северо-востоке — крупные песчаные скопления — эрги (Игиди, Шеш, Эль-Джуф), продолжающиеся в Алжирской Сахаре.

  Климат тропический пустынный. Средние температуры января 16—20 °С, июля 30—32 °C; максимальные температуры выше 40—45 °С. Влияние океана на климат проявляется лишь в узкой прибрежной полосе, где ниже температуры и повышена влажность воздуха (часты туманы). Характерны иссушающие восточные ветры. Среднее годовое количество осадков менее 100 мм, на северо-востоке менее 50 мм. Постоянных водотоков нет, кроме транзитной реки Сенегал у южной границы М. Правобережье реки Сенегал относится к сахельской зоне (см. Сахель ), где осадки достигают 200—400 мм в год. Здесь для орошаемого земледелия используются паводковые воды реки. На остальной части М. водоснабжение осуществляется преимущественно за счёт подземных вод и редких источников. Намечается опреснение морских и засоленных грунтовых вод. Для пустынных районов характерна разреженная злаково-кустарниковая и эфемерная травянистая растительность (ашеб). На юге — полупустыни с сухолюбивыми кустарничками и акациями, в том числе акацией, дающей камедь (гуммиарабик). В животном мире преобладают типичные для пустынь виды (наиболее многочисленны пресмыкающиеся и грызуны, из хищных — шакалы, лисица фенек). В отдельных районах сохранились страусы и крупные копытные (газель, антилопа). Прибрежные воды богаты промысловыми рыбами (сардина, тунец, мерлан и др.).

  Н. А. Божко, М. Б. Горнунг.

  Население. Свыше 3 /4 коренных жителей М. составляют арабы Западной Сахары (мавры). Их разговорный язык — хасания, диалект арабского языка. Расселены повсеместно, в Северной и Центральной М. образуют сравнительно однородное в этническом отношении население, в основном кочевое. В Южной М. сохранилась небольшая группа берберов-зенага. Остальные мавританцы — негроидные народы: тукулеры, волоф, фульбе (пель), сараколе, сонинке и другие. Они ведут оседлый образ жизни на юге страны, главным образом в долине Сенегала. Численность иностранцев, в основном французов, около 3,7 тысячи человек. Официальные языки — арабский и французский. Господствующая религия — ислам (суннизм маликитского толка); распространены религиозные секты. В некоторых районах Северной и Восточной М. сохраняются дофеодальные уклады. Деление населения на традиционные социальные группы (касты) — хасаны (воины), марабуты (духовенство), зависимые (земледельцы-харатины, слуги, данники и др.) — постепенно уступает место новым классовым отношениям. Официальный календарь — григорианский (см. Календарь ).

  За 1963—71 прирост населения в среднем составлял 2,2% в год. Из 500 тысяч человек экономически активного населения работают по найму всего 17 тысяч (1973). В сельском хозяйстве занято 90% экономически активного населения, в промышленности, рыболовстве и других отраслях 10%. Около 3 /4 населения занято кочевым и полукочевым скотоводством, а также различными промыслами. Почти 4 /5 населения находится в южной части страны, где плотность местами достигает 35 человек на 1 км2 (средняя плотность — 1,1 человека на 1 км2 ). Городское населения 10% (1973). Наиболее значительные города: Нуакшот (130 тысяч жителей в 1973), Нуадибу, Зуэрат, Каэди, Росо, Атар.

  Г. Н. Уткин.

  Исторический очерк. Древняя и средневековая история М. изучена слабо. В 7—11 веках южная часть М. входила в состав средневековых государств Западной Африки (Гана , Текрур ), а на территории Северной М. существовали государственные образования берберов-санхаджа. В середине 11 века на территории М. возникло могущественное государство Альморавидов , которое, помимо М., включало территорию Марокко и Западного Алжира. Эпоха Альморавидов (до 1146) — время наивысшего расцвета и могущества средневековой М. В 13—14 веках южная часть М. была включена в сферу влияния средневекового государства Мали , но продолжала сохранять тесные связи с Марокко. В 14—15 веках в М. вторглись арабские племена макиль, ускорившие начавшийся в 11 веке процесс исламизации и арабизации М. Арабы заняли господствующее положение в М., установив власть над берберами-санхаджа и смешанным земледельческим населением оазисов — харатинами. Главным религиозным и политическим центром М. стал оазис Шингетти. Сама страна стала называться Тарб-эль-Бидан (Земля белых) или Шингет от названия Шингетти. Широкое распространение получил диалект арабского языка хасания.

  В 15 веке началось проникновение в М. европейцев. Португальцы и испанцы создали опорные пункты на побережье М. (Арген, Портендик) для вывоза чёрных рабов, а также золота и гуммиарабика. С ними стали соперничать голландцы, англичане, французы. Последние создавали торговые фактории, главным образом по реке Сенегал. По Версальскому миру 1783 (Великобритания, Франция, Испания) побережье М. признавалось сферой исключительных интересов Франции. Интенсивная французская колонизация развернулась с середины 19 века. В 1855—58 французский губернатор Сенегала Федерб предпринял военные операции против арабских племён в бассейне реки Сенегал и силой навязал им договоры «о покровительстве» и «свободе» торговли. Однако к концу 19 века эти «договорные» отношения были подорваны сопротивлением населения М. колонизаторам.

  В 1900 Франция и Испания договорились о разграничении сфер влияния в Западной Сахаре. Используя дипломатию и вооруженные силы, французы в 1903 установили протекторат над арабскими племенами трарза и бракна, территория которых была включена в 1904 в «гражданскую территорию М.» в рамках Французской Западной Африки (ФЗА). В 1905—06 сопротивление трарза и бракна было подавлено, и французы утвердились в Центр. М. В 1909 французские войска после упорных боев с мавританскими кочевниками овладели областью Адрар — главным оплотом мавританцев в борьбе за независимость. В 1920 страна была официально объявлена французской колонией в составе ФЗА с административным центром в Сен-Луи, но вооруженное сопротивление населения М. фактически продолжалось до середины 30-х годов. Колонизаторы ввели в М. систему прямого управления, хотя традиционные вожди сохранили значительное влияние, заняв некоторые должности в колониальной администрации. Лишение населения М. элементарных прав, обложение его тяжёлыми налогами, применение принудительного труда, частые реквизиции скота и запрет кочевать в северных районах приводили к бегству мавританцев в соседние с М. области, в частности в Рио-де-Оро, где собирались силы Сопротивления не только М., но и Марокко.

  После 2-й мировой войны 1939—45 борьба за освобождение М. развернулась с новой силой. Во 2-й половине 40-х годов появились первые политические партии: Мавританское согласие (МС, 1946) во главе с Хорма ульд Бабана и Мавританский прогрессивный союз (МПС, 1947), возглавлявшийся Моктаром ульд Дадда . Национально-освободительное движение, в том числе вооружённые выступления мавританцев, особенно усилились после провозглашения в 1956 независимости Марокко (в Адраре в 1956—57, в Форт-Тренке в 1958 и др.).

  Правительство Франции было вынуждено предоставить М. в 1958 автономию в рамках французского Сообщества и право создания конституционных органов внутреннего управления. 28 ноября 1960 в городе Нуакшот была провозглашена независимая Исламская Республика Мавритания. В острой борьбе по вопросу о будущем страны, проходившей ещё до провозглашения независимости, противостояли МС и МПС: первая выступала за присоединение М. к Марокко, вторая — за провозглашение М. суверенным государством при сохранении тесных связей с Францией. Ведущее положение заняла МПС, с которой, после отъезда из М. в Марокко Хорма ульд Бабана и других лидеров МС, слилась основная часть МС; была образована (1958) Партия мавританской перегруппировки (ПМП). Начиная с 1960 при сохранении сильной зависимости М. от бывшей метрополии, навязавшей М. в июне 1961 неравноправные соглашения о «сотрудничестве», в условиях роста трайбалистских тенденций (см. Трайбализм ) внутри страны и серьёзных территориальных претензий со стороны некоторых соседних государств (Марокко требовало включения М. в свою территорию) ПМП осуществила ряд важных мер, направленных на укрепление самостоятельного развития страны. В мае 1961 была принята конституция М. Президентом избран (с августа 1961) лидер ПМП Моктар ульд Дадда. Состоявшийся в декабре 1961 конгресс мавританского единства объединил на базе ПМП все партии М. в Партию мавританского народа (ПМН), которая стала единственной и правящей партией (соответствующая поправка внесена в конституцию в 1965). В соответствии с решениями национальных съездов ПМН её внутренняя политика направлена на «обеспечение социального прогресса и единства нации». Правительство М. приступило к ликвидации института традиционных вождей, провело административно-территориальную реформу, провозгласило равноправие женщин и т.д. Во внешней политике правительство М. осуществляет принципы неприсоединения к блокам, сотрудничества со всеми странами и поддержки борьбы за единство арабских, а также африканских стран. В октябре 1961 М. была принята в ООН. М. — член организации африканского единства, организации по освоению бассейна реки Сенегал и Лиги арабских государств (с конца 1973).

  В 1967 правительство М. заявило о своей солидарности с арабскими странами, подвергшимися агрессии со стороны Израиля. М. неоднократно выступала в поддержку народов Анголы, Мозамбика, Гвинеи-Бисау в их борьбе против португальских колонизаторов. В 1969—70 достигнута нормализация отношений между М. и Марокко. С 1970 М. участвует в качестве наблюдателя в Постоянном консультативном комитете стран Магриба ; сотрудничает с Алжиром и Марокко по вопросу деколонизации Западной (исп.) Сахары. В 1973 М. заключила с Францией (взамен соглашений 1961) новые соглашения об экономическом и культурном сотрудничестве, которые лишили Францию ряда преимуществ, предусмотренных соглашениями 1961. Дипломатические отношения между М. и Советским Союзом установлены 12 июля 1964. В 1966 между М. и СССР подписано торговое соглашение, в 1967 — соглашение о культурном и научном сотрудничестве, в 1973 — соглашение в области морского рыболовства.

  Г. Н. Уткин.

  Политические партии, профсоюзы, другие общественные организации. Партия мавританского народа (ПМН, Parti du Peuple Mauritanien), создана в декабре 1961 в результате объединения Партии мавританской перегруппировки (основана 1958) с партиями, находившимися до этого в оппозиции, — Мавританский национальный союз (основана 1958), Национальное возрождение (основана 1958), Союз мавританских мусульманских социалистов (основан 1960). С декабря 1961 — правящая партия. 281 тысяч членов (1973). Союз трудящихся Мавритании, создан в 1961, объединяет 26 отраслевых профсоюзов. Около 11 тысяч членов (1973); в составе ПМН. Молодёжь Партии мавританского народа, основана в 1966. Женщины Партии мавританского народа, создана в 1964.

  Экономико-географический очерк. М. — аграрная страна скотоводческого типа с развивающейся горнодобывающей промышленностью. Основа сельского хозяйства — экстенсивное скотоводство и земледелие. Развиты традиционные промыслы и ремёсла (потребительский сектор). В 1969 в сельском хозяйстве производилось 55% валового внутреннего продукта, в промышленности — 35%. После достижения независимости в 1960 экономическая политика правительства нашла отражение в первом (1963—66) и втором (1970—73) 4-летних планах, направленных на освоение и использование природных ресурсов, создание новых отраслей производства в рамках государственного и смешанного секторов: горнодобывающей (железорудной и меднорудной) и рыбной промышленности.

  Сельское хозяйство. На долю кочевого и полукочевого скотоводства приходится свыше 30% национального валового продукта. Площадь пастбищных угодий — около 40 млн. га . В 1970/71 насчитывалось (в млн. голов): овец 5,9; коз 2,5; крупного рогатого скота (зебу) 2,7; верблюдов 0,7; ослов 0,2; продуктивность скота низкая. В результате сильной засухи 1971/72 поголовье крупного рогатого скота сократилось до 1,6 млн., овец и коз до 6 млн. Кочевое скотоводство преобладает в Северной и Центральной М., полукочевое и отгонно-пастбищное — в сахельской зоне и южных районах; в долине Сенегала оно сочетается с земледелием. Земледелие — основной источник существования большинства жителей южной части М., особенно негроидного населения. Площадь обрабатываемых земель около 300 тысяч га. Главные сельскохозяйственные культуры: африканское просо и сорго (свыше 1 /3 посевной площади; 100 тысяч га , сбор 70 тысяч т в 1972), в оазисах — финиковая пальма (свыше 880 тысяч деревьев; 18 тысяч т фиников в 1972). Возделываются также кукуруза, фасоль, батат, арахис, с конца 60-х годов — рис. Урожай риса составил 2000 т в 1972.

  Из традиционных промыслов значение имеют сбор гуммиарабика, в основном в сахельской зоне (в среднем 4—7 тысяч т в год, удовлетворяет 10% мировой потребности), добыча кусковой соли в копях Иджили (в среднем 800 т в год), а также рыбный промысел на реке Сенегал и близ морского побережья (около 15 тысяч т пресноводной и 5 тысяч т морской рыбы в среднем в год).

  Промышленность. Энергетика представлена небольшими ТЭС в Нуакшоте, Нуадибу, Акжужте, Атаре и др. общей мощностью 38 Мвт (1972). В 1971 было произведено 73 млн. квт·ч . В горнодобывающей промышленности ведущую роль играет добыча железной руды, составившая (в млн. т ) 6,3 в 1965, 9,3 в 1972; в районе Зуэрат-Иджиль (бывший Форт-Гуро) эксплуатируются крупные месторождения — Фдерик, Тазадит, Руеса, разработки ведутся компанией «Миферма», правительству М. принадлежит всего 5% акций, остальные — западноевропейскому (французскому, английскому, западногерманскому и итальянскому) капиталу. Руда вывозится по железной дороге Зуэрат — Нуадибу, а затем через специализированный морской порт Консадо (в 10 км к югу от Нуадибу), главным образом во Францию (20,6% в 1971), Великобританию (18,9%), Италию (12,9%), Бельгию (14,6%), ФРГ (12,8%), Японию (11,7%). С 1971 разрабатывают медно-рудное месторождение близ города Акжужт смешанной компанией «Сомима», в которой представлен государственный сектор М. (22% всех акций), южно-африканский капитал (44,6%), французский (18,4%) и др. В 1972 произведено 14,9 тыс. т медного концентрата. Из отраслей пищевой промышленности наибольшее развитие получила современная рыбная промышленность, центр её — город Нуадибу, где сооружен рыболовный порт (ведутся работы по его расширению) и действуют рыбоперерабатывающий заводы, в том числе рыбохолодильный завод мощностью 20 тысяч т рыбы в год. Промысловый лов рыбы в открытом океане быстро растет и достиг 63 тысяч т в 1971. Строятся (1973) заводы: сахаро-рафинадный, мукомольный, а также цементный.

  Транспорт. В 1963 введена в эксплуатацию железная дорога (рудовозная) Зуэрат — Нуадибу (652 км ). Протяжённость используемых круглогодично автодорог и троп около 3,2 тысячи км . В 1972 построена первая автодорога с твёрдым покрытием Росо — Нуакшот — Акжужт (свыше 560 км ). Парк автомобилей 11,8 тысячи (1971). Основной морской порт — Нуадибу, на долю которого вместе с портом Консадо приходится почти весь морской грузооборот (свыше 9 млн. т в 1973). Ведутся (1973) изыскательские работы для строительства глубоководного порта в Нуакшоте. Аэропорты международного значения в Нуакшоте и Нуадибу.

  Внешняя торговля. Во внешнеторговом обороте (43,5 млрд. африканских франков в 1971) экспорт (26,1 млрд. африканских франков) значительно превышает импорт (около 17,4 млрд.). Вывозятся главным образом: железная руда (свыше 3 /4 всей стоимости экспорта), рыбная продукция, медный концентрат, гуммиарабик. Ввозятся: чай, сахар и другое продовольствие, ткани, промышленное оборудование, нефтепродукты, цемент. Главные торговые партнёры: Франция (свыше 25% всего внешнеторгового оборота М. в 1971), Великобритания, США, Бельгия. Денежная единица — угия (с 1973), равная 5 африканским франкам и 10 французским сантимам.

  Г. Н. Уткин.

  Вооружённые силы (около 2,5 тысяч человек в 1971), состоят из сухопутных войск (около 1,4 тысячи), ВВС (около 100 человек), ВМС (около 50 человек) и жандармерии (около 1 тысячи человек). Верховный главнокомандующий — президент. Общее руководство армией осуществляют министр обороны и Генеральный штаб. Армия комплектуется путём набора добровольцев. Призывной возраст 18 лет, срок действительной военной службы 2 года.

  Медико-санитарное состояние и здравоохранение. В 1964—66, по данным Всемирной организации здравоохранения, в среднем за год на 1000 жителей рождаемость составляла 45,1, смертность 28,0; детская смертность 187,0 на 1000 живорождённых. Средняя продолжительность жизни около 40 лет. Основные причины смертности — инфекционные и паразитарные болезни. Повсеместно распространены: амебиаз, грипп, туберкулёз, бациллярная дизентерия, венерические болезни, проказа, менингококковые инфекции, детские болезни. Среди паразитарных болезней основное место занимают малярия и мочеполовой шистосоматоз, который превалирует среди кочевников и полукочевников, пользующихся открытыми водоёмами. Борьба с паразитарными болезнями не проводится. В 1972 было 22 больничных учреждения на 600 коек (около 3 коек на 1 тысячу жителей); внебольничную помощь оказывали 4 амбулаторных отделения при больницах, 1 поликлиника, 16 центров здравоохранения и 46 сельских диспансеров. Противоэпидемической службы в стране нет, часть её функций выполняет «Служба больших эндемий», в распоряжении которой находятся 1 медицинский центр и 7 передвижных бригад. В 1970 работали 44 врача (1 врач на 26 тысяч жителей), 5 зубных врачей, 8 фармацевтов и свыше 300 лиц среднего медицинского персонала, подготовку которого осуществляют в школе медсестёр и акушерок (Нуакшот). Врачей готовят за рубежом. В 1972 расходы на здравоохранение составили около 7% государственного  бюджета (6,9% в 1963). М. получает помощь в области здравоохранения от Всемирной организации здравоохранения и Международного фонда помощи детям (в 1971 — 130,5 тысяч американских долларов).

  А. С. Хромов.

  Ветеринарное дело. Распространены природноочаговые болезни животных и инфекции, возбудители которых длительно сохраняются во внешней среде — трипаносомоз, сибирская язва, эмфизематозный карбункул, ботулизм (последний в периоды засухи принимает размеры эпизоотии). Высок уровень заболеваемости эктопаразитарными болезнями (чесотка, трихофития) и гельминтозами. Регистрируются (1972) конвенционные болезни: чума и перипневмония рогатого скота — 114 очагов. Организовано 28 прививочных пунктов и 6 центров по иммунизации животных. В Нуакшоте имеется ветеринарный центр. В М. — 5 ветеринарных врачей (1972).

  Просвещение. До прихода французских колонизаторов на территории М. существовало много религиозных учебных заведений различных уровней образования. В колониальный период их число сильно уменьшилось. Свыше 95% взрослого населения неграмотно. Система образования строится по французскому образцу. Начальная школа, куда принимаются дети в возрасте от 6 лет, — 6-летняя, включает три 2-годичных цикла: подготовительный, элементарный и средний. Средняя школа — 7-летняя, состоит из 2 ступеней (4 + 3 года обучения). Дети кочевников в основном учатся в коранических школах. Начальным обучением охвачено около 12% детей соответствующего возраста (в 1971 учебном году 28 тысяч учащихся, из которых около 28% составляют девочки). Среднее образование в 1971 учебном году получало 3,4 тысячи учащихся. Высшее религиозное образование даёт Национальный институт исламоведения в Бутилимите (основан в 1961; 270 студентов в 1970), других высших учебных заведений нет; около 150 студентов из М. обучаются в вузах Франции, Сенегала и др. стран. В Нуакшоте находятся Центральная публичная библиотека, Национальная административная и историческая библиотека; имеется несколько небольших библиотек арабской религиозной литературы в Бутилимите, Шингетти, Каэди и др.

  В. П. Борисенков.

  Печать, радиовещание. В 1972 издавались: «Пёпль»(«Le Peuple»), еженедельная газета на французском и арабском языках, тираж 1,5 тысячи экземпляров, орган ПМН; «Нуакшот-энформасьон» («Nouakchott-information»), на французском и арабском языках, правительственный информационный бюллетень; «Журналь офисьель» («Journal officiel»), сборник законодательных основ и постановлений правительства, на французском языке; «Марьему» («Mariemou»), с 1968, на арабском и французском языках, иллюстрированный журнал, выходит 1 раз в 3 месяца. Национальное радиовещание М. (правительственная служба) ведёт передачи на арабском, французском языках и на языках народностей волоф, сараколе, тукулер.

  Архитектура, прикладное и изобразительное искусство. Памятники искусства, восходящие к неолиту, относятся к культуре древних негроидных народов и берберов (наскальные росписи, каменные гробницы — «шуши»). В средние века на территории М. развивалась арабо-берберская культура. С 11—12 веков в городах строят из сырцового кирпича прямоугольные в плане жилые дома с плоскими крышами и внутренним двором и мечети с квадратными в плане минаретами. На западе здания украшают узорной каменной кладкой (Тишит); на востоке фасады штукатурят, а дверные проёмы обрамляют красно-белым криволинейным орнаментом (Валата). В 20 веке Нуакшот, Нуадибу (Порт-Этьенн) застраиваются современными зданиями; многие города сохраняют средневековый облик. Для народного искусства М. типичны изделия из металла, кожи, глины и др.

  Лит.: Новейшая история Африки, 2 изд., М., 1968; Gamier Ch., Ermout Ph., Désert fertile. Un nouvel état: la Mauritanie. P., 1960; Уткин Г. Н., Мавритания (текст к карте 1:2500000), М., 1968; Gerteiny A. G., Mauritania, 2 ed., N. Y. — [a. o.], 1968; Pujos J., Croissance économique et impulsion extérieure. Etude sur l’économie mauritanienne, P., 1964; Jacques-Meunié D., Cités anciennes de Mauritanie, P., 1961.

Аппаратный корпус завода по опреснению морской воды в г. Нуакшот.

Жилые дома в Валате. Оформление дверей и оконных проёмов дворового фасада.

Сушка рыбы на рыбном заводе в г. Нуадибу.

Государственный герб Мавритании.

Жилые дома в Валате. Общий вид.

Город Нуакшот.

Флаг государственный. Мавритания.

Обогатительный комбинат в г. Акжужт.

Жилые дома в Валате. Входная дверь.

Мавритания.

(обратно)

Мавританская козявка

Маврита'нская козя'вка (Tenebrioides mauritanicus), жук семейства щитовидок. Тело длиной до 11 мм, сверху чёрно-коричневое, снизу ржаво-жёлтое. Личинка длиной до 20 мм, приплюснутая, грязно-белая. Распространена М. к. в странах с тёплым климатом. В СССР встречается в южных районах. Обитает на мельницах, в крупяных и хлебопекарных заводах, складах; в природных условиях — под корой старых и мёртвых деревьев. Жуки и личинки повреждают муку, крупу, зерно, кондитерские изделия и т.д. Поедая личинок и куколок вредных насекомых, приносят некоторую пользу. Личинки М. к. могут прогрызать шёлковые сита рассевов и портить деревянные части помещений и оборудования. Меры борьбы см. в статье Вредители зерна и зернопродуктов .

Мавританская козявка: 1 — жук; 2 — яйца; 3 — личинка.

(обратно)

Мавританское искусство

Маврита'нское иску'сство , мавританский стиль, условное название средневекового искусства, развивавшегося в 11—15 веках в странах Северной Африки и в южной части Испании. М. и. складывалось на основе слияния художественных традиций Арабского халифата (см. Арабская культура ), берберов и вестготов. М. и. не было однородным. Развиваясь по-разному в Алжире, Тунисе, Марокко и арабской Испании (так называемое испано-мавританское), оно претерпело сложную эволюцию от ясной тектоничности форм, нередко подчёркнутых сдержанным декором (Большая мечеть в г. Алжире, см. илл. ), до их зрительного растворения в щедром декоративном убранстве (Альгамбра, см. илл. ). Для М. и. характерны мечети с внутренним двором и открытым в него многонефным молитвенным залом, квадратные в плане минареты-башни, живописные по планировке дворцы. В культовых и в светских постройках применялись стрельчато-подковообразные, многолопастные и фестончатые арки, сталактитовые купола, фризы, карнизы, артесонадо , а также настенная резьба по стуку и дереву, облицовка колонн изразцами, керамическая и стеклянная мозаика, витражи, цветной мрамор. Для декора построек и предметов прикладного искусства характерен повышенно-декоративный орнамент, насыщенный растительными, геометрическими и эпиграфическими мотивами («Ваза Фортуни», найденная в Альгамбре, фаянс, 14 век, Эрмитаж, Ленинград).

  Лит.: Всеобщая история архитектуры, т. 8, М., 1969; Marçais G., L’architecture musulmane d’ Occident, P., 1954.

Большая мечеть в г. Алжире. 1096. Интерьер.

Альгамбра. Дворик львов.

(обратно)

Маврокордатос Александрос

Маврокорда'тос (Maurokordátos) Александрос (11.2.1791, Константинополь, — 18.8.1865, Эгина), греческий государственный и политический деятель. Происходил из семьи фанариотов. Участник Греческой национально-освободительной революции 1821—29, в лагере повстанцев возглавлял консервативное крыло. Национальным собранием в Эпидавре (январь 1822) избран президентом (главой) исполнительной власти (находился на этом посту до апреля 1823). Придерживался проанглийской ориентации, был в оппозиции к Каподистрии. При короле Оттоне занимал правительственные и дипломатические должности; в 1844 и 1854—55 премьер-министр.

(обратно)

Мавры

Ма'вры (лат. Mauri, от греч. maurós — тёмный), 1) в древности название, данное римлянами коренному населению Мавретании . 2) В средние века в Западной Европе название мусульманского населения Пиренейского полуострова и западной части Северной Африки (преимущественно горожан), которое говорило на местных диалектах арабского языка.

  М. называют часть населения современной Мавритании .

(обратно)

Мавры цейлонские

Ма'вры цейло'нские, этническая группа на острове Цейлон (Шри-Ланка) — потомки от смешанных браков арабских переселенцев 7—12 веков с тамилками и сингалками. Живут преимущественно в прибрежных городах. Численность свыше 600 тысяч человек (1970, оценка). Говорят на сингальском или тамильском языке, в быту широко распространён арабский. По религии — мусульмане-сунниты. Традиционные занятия — торговля и ремёсла; среди М. ц. есть также крупные земельные собственники, сдающие землю в аренду.

  Лит.: Кочнев В. И., Население Цейлона, М., 1965.

(обратно)

Мавсол

Ма'всол (греч. Máusolos), эллинистический правитель в Малой Азии в 377/76—353/52 до н. э. Именовался персидским сатрапом, но по существу был независимым от Персии правителем. В государство М. входили область Кария, часть территории Ликии, город Гераклея у Латмоса, город Ясос, часть Лидии. Фактически под властью М. находились острова Родос, Кос, Хиос, с которыми М. заключил договор о союзе. В 60-х годах 4 века М. перенёс столицу своего государства в Галикарнас , где построил много дворцов и храмов. Великолепный Галикарнасский мавзолей (гробница М.), возведённый после смерти М. по приказу его жены Артемисии, считался в древности одним из семи «чудес света».

  Лит.: Buscher Е., Mausollus und Alexander, В., 1950.

«Мавсол Галикарнасский». Статуя с Галикарнасского мавзолея. Середина 4 в. до н. э. Британский музей. Лондон.

(обратно)

Магадан

Магада'н , город, центр Магаданской области РСФСР. Порт (Нагаево) в бухте Нагаева Охотского моря. От М. начинается Колымская автомобильная трасса. Авиалиниями связан с Москвой, Ленинградом, Симферополем, Новосибирском и другими городами и населёнными пунктами. 102 тысячи жителей (1972; в 1939 было 27 тысяч жителей). Строительство М. развернулось в начале 30-х годов в связи с освоением природных ресурсов Северо-Востока СССР; город — с 1939. Предприятия города выпускают горное оборудование, топливную аппаратуру, ремонтируют суда, автомобили, тракторы. Имеются предприятия стройматериалов, швейная фабрика, кожевенно-обувной комбинат, ТЭЦ. В М. находятся: Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт и институт биологических проблем Севера Дальневосточного научного центра АН СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов, Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока и отделение Тихоокеанского института рыбного хозяйства и океанографии. Учебные заведения: филиалы Всесоюзного заочного политехнического института и Всесоюзного заочного юридического института; педагогического институт, политехнический техникум, медицинское и музыкальное училища. Музыкально-драматический театр, телецентр. Краеведческий музей.

(обратно)

Магаданская область

Магада'нская о'бласть, в составе РСФСР. Образована 3 декабря 1953. Расположена на крайнем северо-востоке СССР. Омывается морями Северного Ледовитого (Восточно-Сибирское и Чукотское) и Тихого (Берингово и Охотское) океанов. Площадь 1199,1 тысячи км 2 . Население 396 тысяч человек (1973). Включает Чукотский национальный округ, делится на 15 районов, имеет 4 города и 47 посёлков городского типа. Центр — город Магадан. Награждена орденом Ленина (1967).

  Природа. Береговая линия изрезана крупными заливами — Анадырским, Креста, Шелихова, и губами — Чаунской, Колючинской, Пенжинской, Гижигинской. Далеко на восток выдвинут Чукотский полуостров. Большая часть М. о. гориста. Преобладают нагорья и плоскогорья, перемежающиеся с обширными низменностями. Юго-запад области занимает Колымское нагорье с высотами от 600 до 1713 м. На северо-западе — хребты Черге, Полярный и другие, относящиеся к горной цепи Черского, поднимаются до 2500 м. На северо-востоке — Чукотское нагорье и Анадырское плоскогорье. Низменности — Анадырская, Чаунская, Ванкаремская, Гижигинская, Ямская и Тауйская. Климат области резко континентальный, на побережьях — холодный, морской. Зима длится 7—8 мес. Минимальные температуры от -60 до -65 °С. Средняя температура января во внутренних частях области -38 °С, на побережье Охотского моря от -19 до -23 °С, Северного Ледовитого океана от -24 до -28 °С. Лето короткое и прохладное, часты туманы. Средняя температура июля на Охотском побережье 11—12 °С, на Арктическом 3—6 °С, во внутренних районах 14—16 °С. Осадков выпадает в среднем 300—350 мм в год, на побережьях Охотского и Берингова морей 500—700 мм в год. Территория области лежит в зоне распространения многолетнемёрзлых пород (за исключением Охотского побережья). Вегетационный период 100—105 сут. Реки принадлежат бассейну Северного Ледовитого и Тихого океанов, наиболее крупные — Колыма и Анадырь. Большинство рек относится к горным. Реки характеризуются неравномерностью стока, длительным ледоставом, высокими и быстрыми паводками, промерзанием многих из них до дна, широким развитием наледей. Значительны энергоресурсы рек (16,5 Гвт ). Много мелких озёр, особенно на Анадырской низменности.

  В тундре преобладают глеево-болотные и торфянисто-глеевые почвы, в тайге — разновидности подзолистого типа, в горных районах — горно-таёжные и горно-тундровые почвы. Для сельского хозяйства наиболее пригодны аллювиальные почвы речных долин.

  Область расположена в зонах тундры, лесотундры и тайги. Распространены лишайниковые тундры, богатые ягелем и цетрариями, а также кочкарные тундры. Большие площади занимают кустарники. Тайга редкостойная, основная порода — лиственница; в поймах рек развиты леса из чозении . Лесопокрытая площадь 21 млн. га (из них 96% — хвойные леса). Из животных встречаются белка, заяц-беляк, песец, лисица, медведи (бурый и белый), росомаха, ласка, северный олень, лось и другие, имеющие промысловое значение. Многочисленны птицы: куропатки, утки, гуси. Моря богаты рыбой (лососи, сельдь, навага, треска, морской окунь и др.) и морским зверем (моржи, тюлени, киты), в реках и озёрах — нельма, хариус, голец, налим, окунь.

  Население. До 76% населения — русские, св. 4% приходится на северные народности — чукчей, коряков, эвенов, эскимосов, юкагиров. Средняя плотность населения 3,3 человека на 10 км2 . Основная часть населения (более70%) концентрируется в юго-западной части области. Городское население 74%. Все города (Магадан, Сусуман, Певек и Анадырь) возникли в годы Советской власти.

  Хозяйство. Основу экономики составляют созданные целиком в годы Советской власти горнодобывающая промышленность и цветная металлургия, представленные предприятиями по добыче и обогащению золота, олова, вольфрама, ртути. Важное место в промышленности занимает рыбная. Кроме того, имеются предприятия топливной, энергетической, машиностроительной и металлообрабатывающей, стройматериалов, лёгкой и пищевой промышленности. За 8-ю пятилетку (1966—1970) продукция всей промышленности выросла в 1,5 раза. Важнейший горнопромышленный район размещается в верховьях реки Колымы и её притоков, где с 30-х годов 20 века ведётся добыча золота и олова. В 50-х годах началось интенсивное освоение полезных ископаемых на территории Чукотского национального округа. Добыча угля ведётся на Аркагалинском, Омсукчанском, Беринговском и Анадырском месторождениях. В 8-й пятилетке построена новая шахта «Кадыкчанская-10». На угле работает крупная электростанция — Аркагалинская ГРЭС. В 9-й пятилетке (1971—75) сооружается ГЭС на реке Колыме. Близ поселка Билибино — атомная электростанция.

  Развитие рыбной промышленности базируется на использовании ресурсов Охотского, Берингова и Чукотского морей. Промышляются сельдь, навага, корюшка и др., а также морской зверь (морж, тюлень). В 1972 улов рыбы, добыча китов, морского зверя и морских продуктов составила 68 тысяч т, обработка рыбы ведётся на плавбазах и рыбозаводах.

  Машиностроение и металлообработка представлены заводами по ремонту горной техники (Сусуманский, Ягоднинский, Тенькинский, Чаунский) и автомобилей (Спорнинский авторемонтный завод). Выпускаются горное оборудование, топливная аппаратура, запчасти (Магаданский ремонтно-механический завод, Оротуканский завод горного оборудования).

  Быстрыми темпами растет промышленность стройматериалов, в год производится свыше 100 тысяч м2 сборного железобетона, около 90 млн. штук кирпича (в условном исчислении), более 70 тысяч м3 керамзита. Строится (1973) предприятие по выпуску строительных конструкций из алюминия. Заводы стройматериалов сосредоточены главным образом в Магадане и Верхнеколымском горнопромышленном районе. Лесозаготовки (в 1972 — 544 тысячи м3 по вывозке) ведутся по притокам верхнего течения реки Колымы.

  Значительный рост получила пищевая промышленность. Предприятия лёгкой промышленности изготовляют обувь, швейные изделия, товары культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода.

  В области 50 совхозов, 11 колхозов, значительное число подсобных и других предприятий. Сельскохозяйственные угодья составляют (1972) 271 тысячу га, в том числе под сенокосами 134 и пастбищами 115 тысяч га. Посевные площади всех сельскохозяйственных культур — 22 тысячи га, из них 75% приходится на кормовые культуры, остальные заняты зерновыми культурами, картофелем и овощами. Ведущая отрасль сельского хозяйства — оленеводство (главным образом в Чукотском национальном округе), поголовье северных оленей 722,5 тысячи голов (1973). Животноводство молочного направления. Поголовье крупного рогатого скота — 25 тысяч (из них 48% коров), свиней 23 тысячи, птицы 1021 тысяча. В зерноводческих хозяйствах области разводят голубых песцов, серебристо-чёрных лисиц и норок. Промысловая охота на песца и белку, а также лисицу, горностая, выдру.

  Основные районы сельскохозяйственного производства животноводческо-овощного направления размещены на побережье Охотского моря (Ольский район) и по долинам рек в верховьях бассейна Колымы.

  В области отсутствуют железные дороги. Внешние связи осуществляются морским транспортом. Основные порты: Нагаево (город Магадан), Певек, Провидения, Эгвекинот, Анадырь, Беринговский. Внутренние перевозки почти целиком осуществляются автотранспортом. Важнейшие автотрассы: Магадан — Сусуман — Кадыкчан и далее (на территории Якутской АССР), Колымская автомобильная трасса, Певек — Комсомольский, Эгвекинот — Иультин. Речные перевозки — по Колыме, Анадырю и некоторым их притокам. Значительна роль воздушного транспорта, развита сеть местных авиалиний.

  Внутренние различия: Верхнеколымский район — основной район горной промышленности (добыча золота, олова, угля), заводы по ремонту горного оборудования и автомобилей, электростанции. Важнейшие центры: Сусуман, Ягодное, Усть-Омчуг, Омсукчан, Аркагала, Мяунджа. Магадано-Охотский район — металлообработка, производство стройматериалов, рыбная промышленность (город Магадан с окружающими посёлками). Сельское хозяйство пригородного типа. Чукотский район охватывает территорию Чукотского национального округа .

  Б. Ф. Шапалин.

  Учебные заведения, научные и культурные учреждения. Здравоохранение. В 1914/15 учебном году на территории М. о. имелось 5 школ (110 учащихся), средних специальных и высших учебных заведений не было. В 1972/73 учебном году в 284 общеобразовательных школах всех видов обучалось 76,7 тысячи учащихся, в 2 профессионально-технических училищах — 833 учащихся, в средних специальных учебных заведениях — 4,2 тысячи учащихся, в Магаданском педагогическом институте — 1,6 тысячи студентов (в том числе около 900 заочников); в Магадане имеются также филиалы Всесоюзного заочного политехнического института и Всесоюзного заочного юридического института. В 1972 в дошкольных учреждениях воспитывалось 32 тысячи детей.

  В М. о. находятся Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт и институт биологических проблем Севера Дальневосточного научного центра АН СССР, Магаданский зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока, Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов.

  В области на 1 января 1973 работали 224 массовые библиотеки (2,9 млн. экземпляров книг и журналов), областной краеведческий музей в Магадане, Чукотский окружной краеведческий музей в Анадыре, музыкально-драматический театр в Магадане, 251 клубное учреждение, 480 стационарных киноустановок, 29 внешкольных учреждений, в том числе 13 домов пионеров, 12 детских спортшкол и др.

  Выходят областные газеты «Магаданская правда» (с 1935) и «Магаданский комсомолец» (с 1957). Местное радиовещание ведётся на русском, чукотском, эскимосском и эвенкском языках 9 часов в сутки, ретранслируются передачи Всесоюзного радио; телевидение двухпрограммное, объём местных передач — 3 часа в сутки, с помощью 3 наземных станций «Орбита» ретранслируются программы Центрального телевидения. Телецентры — в Магадане и Анадыре.

  К 1 января 1973 в М о. было 100 больничных учреждений на 6,5 тысяч коек (16,6 койки на 1000 жителей); работали 1,7 тысячи врачей (1 врач на 226 жителей). В 286 км к северу от Магадана расположен бальнеогрязевой курорт Талая (Горячие Ключи).

  Лит.: Проблемы развития производительных сил Магаданской области, М., 1961; Северо-Восточный экономический район, Магадан, 1965; Север Дальнего Востока, М., 1970; Российская федерация. Дальний Восток, М., 1971 (Серия «Советский Союз»).

Шахта «Кадыкчанская».

Колымская автомобильная трасса.

Магадан. Проспект В. И. Ленина.

Бухта Провидения.

(обратно)

Магади

Мага'ди (Magadi), солёное озеро в Кении. Площадь 300—900 км2 . Расположено в Восточно-Африканской зоне разломов среди вулканических пород, из которых вытекают горячие солёные источники. На дне озера хемогенным путём образуется слой троны (водный карбонат натрия) мощностью 3,5—4 м, перерабатываемой на месте в кальцинированную соду. Общие запасы троны около 200 млн. т; производство кальцинированной соды 161 тысяча т (1971). Высохшие части озёрного бассейна покрыты пластами чистой каменной соли.

(обратно)

Магадха

Ма'гадха , историческая область и государство в Древней Индии, на части территории современного Южного Бихара. Подъём М. начинается с 7 веке до н. э. В 6—5 веках до н. э. в царствование Бимбисары и Аджаташатру М. значительно усилилась в результате успешных войн с соседями. М. являлась ядром важнейших государственных образований: империй Нандов (4 век до н. э.), Маурьев (4—2 века до н. э.) и Гуптов (4—6 века н. э.). М. была крупнейшим экономическим и культурным центром Древней Индии, а также очагом распространения раннего буддизма и джайнизма. К 10 веку название «М.» вышло из употребления.

(обратно)

Магазин (в технике)

Магази'н в технике, ёмкость, приспособление для размещения однородных штучных изделий или набор однотипных элементов, объединённых в одном корпусе. М. применяют в машинах и механизмах, в автоматических станках М. предназначены для штучных заготовок и полуфабрикатов, которые подаются к обрабатывающему механизму. В пакетоформирующих машинах в М. устанавливаются порожние поддоны, используемые в дальнейшем для формирования на них пакетов грузов. В огнестрельном автоматическом оружии (карабинах, винтовках, пистолетах, пулемётах, пушках и т.п.) М. представляет собой коробку, диск, барабан или трубку, которые служат для укладки патронов (снарядов) в определённом порядке. В фотографии М. называют светонепроницаемую кассету, которая заряжается 6 или 12 фотопластинками. См. также Магазин измерительный .

(обратно)

Магазин измерительный

Магази'н измери'тельный, комплект специально подобранных мер электрических величин, откалиброванных с определённой точностью и используемых как по отдельности, так и в различных сочетаниях, для воспроизведения ряда одноимённых величин различного номинала. М. и. применяются в лабораторной и цеховой практике, когда требуется менять или регулировать в измерительных схемах сопротивление, ёмкость или индуктивность с высокой точностью. Меры конструктивно объединяются в общем корпусе, на лицевой стороне которого смонтировано переключающее устройство или наборное поле для соединения мер в требуемых сочетаниях (рис. 1 ). По конструкции коммутирующей системы различают М. и. рычажные, штепсельные, вилочные и зажимные (последние применяются редко). В рычажных М. и. меры соединяются с помощью многопластинчатых щёток из фосфористой бронзы, скользящих по латунным контактам; в штепсельных — посредством конических латунных стержней (штепселей), которые вставляют в гнёзда металлических пластин, соединённых с мерами; в вилочных — с помощью двухштырьковой вилки, вставляемой в гнёзда наборной доски. Большинство М. и. изготовляют с вилочным переключающим устройством, которое менее сложно в производстве, чем рычажное или штепсельное и не уступает им по эксплуатационным качествам.

  Меры в М. и. обычно компонуют в декады по 10 мер с одинаковым номинальным значением (рис. 2 ). По числу декад М. и. подразделяются на одно- и многодекадные (до 8 декад). Для плавной регулировки изменения значения мер в некоторых М. и. наименьшая постоянная мера заменяется мерой переменного значения.

  Достоинство рычажных М. и. — быстрота переключений и удобство отсчёта; основной недостаток — значительное переходное сопротивление контактов (около 20×10-3 ом ). Поэтому рычажные М. и. применяют главным образом там, где требуется быстрота измерений, например, при массовой проверке и разбраковке радиодеталей, а штепсельные и вилочные там, где решающее значение имеет минимальное переходное сопротивление контактов, например, при поверке измерительных приборов или при весьма точных измерениях. М. и. наивысших классов точности изготовляют, как правило, малодекадными с вилочными переключателями; менее точные М. и. изготовляют многодекадными с рычажными переключателями. Все изготавливаемые в СССР М. и. стандартизованы и периодически подвергаются поверке.

  По роду мер М. и. подразделяются на магазины сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и взаимоиндуктивностей (последние применяются редко). Магазин сопротивлений представляет собой набор катушек из изолированной манганиновой проволоки, соединённых с неподвижными пластинами переключающего устройства; среди М. и. магазины сопротивлений являются самой многочисленной группой. В СССР выпускается более 30 различных типов магазинов сопротивлений. По точности они разделяются на 7 классов: 0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0. Высокоомные М. и. выпускают на значения от 10 ом до 1000 Гом, низкоомные — на значения от 0,03 до 10 ом. Магазины сопротивлений изготовляют как для цепей постоянного тока, так и для цепей переменного тока (на частотах от 50 гц до 70 кгц ). Иногда М. и. используют как делители напряжения. В высокоточных магазинах сопротивлений, а также в М. и. переменного тока применяют особую намотку катушек для уменьшения реактивной составляющей сопротивления, вводят компенсирующие ёмкости и отдельные секции экранируют.

  Магазины ёмкостей — наборы электрических конденсаторов, применяются в мостовых и компенсационных схемах измерений на частотах от 40 гц до 20 кгц. Входящие в магазин ёмкостей конденсаторы имеют высокую стабильность и большое сопротивление изоляции. Для плавного изменения ёмкости параллельно декадам включается конденсатор переменной ёмкости. В СССР изготовляют одно- и многодекадные (до 5 декад) магазины ёмкостей; точность — 0,05, 0,1, 0,2, 0,5 и 1; верхние пределы по ёмкости от 1 до 111,1 мкф.

  Магазины индуктивностей — наборы катушек индуктивности, применяются в мостовых измерительных схемах на частотах от 20 гц до 10 кгц. От влияния внешних магнитных полей и для снижения частотной зависимости катушки индуктивности экранируют. Для плавного изменения индуктивности последовательно с катушками постоянного значения включается вариометр. Во многих магазинах индуктивностей предусмотрена возможность замены катушек при их отключении активным сопротивлением, равным сопротивлению обмотки отключаемой катушки, чем достигается постоянство омического сопротивления измерительной цепи. Магазины индуктивностей выпускаются 5 классов точности: 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1; одно- и многодекадные с верхними пределами от 11,11 до 111,1 мгн.

  Лит.: Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М. — Л., 1958; Курс электрических измерений, под ред. В. Т. Прыткова и А. В. Талицкого, т. 1—2, М. — Л., 1960; Шкурин Г. П., Справочник по электро- и электронно-измерительным приборам, М., 1972; Основы электроизмерительной техники, под ред. М. И. Левина, М., 1972.

  Г. П. Шкурин.

Рис. 2. Схемы трёх декадных магазинов сопротивлений: а — с рычажным переключающим устройством; б — со штепсельным переключающим устройством; R — омическое сопротивление; П — переключающее устройство (рычаг).

Рис. 1. Измерительные магазины с различными переключающими устройствами: а — с рычажным; б — со штепсельным; в — с вилочным; г — с зажимным.

(обратно)

Магазин (пред-тие розн. торговли)

Магази'н (франц. magazin, через итал. magazzino, от араб. махазин — хранилища, склады, амбары), предприятие розничной торговли; см. также Магазин в технике, Магазин измерительный , Магазинная система снабжения .

(обратно)

Магазинирование полезного ископаемого

Магазини'рование поле'зного ископа'емого, периодическое заполнение выработанного пространства отбитой от массива рудой в процессе подземной разработки месторождения. Заполнение происходит в результате взрывной отбойки руды от массива. Замагазинированное полезное ископаемое служит платформой для работающих в очистном блоке и до некоторой степени препятствует отслаиванию вмещающих пород (рис. ). Средством поддержания вмещающих пород являются междукамерные и междуэтажные целики полезного ископаемого, невынутые безрудные участки и закладочный массив, если он возводится после отработки запасов блока. При разработке ценного полезного ископаемого из залежей малой мощности системами с магазинированием для уменьшения потерь выемку осуществляют без надтрековых и подштрековых целиков, заменяя их распорной и другой крепью. По окончании очистной выемки в блоке замагазинированное полезное ископаемое полностью выпускают.

  Помимо обычной системы разработки с магазинированием, когда отбитое полезное ископаемое заполняет выработанное пространство на всю высоту блока (или этажа), существует вариант системы с частичным магазинированием — отбитое полезное ископаемое заполняет выработанное пространство на часть высоты блока (слоя, подэтажа).

  Наиболее целесообразны для разработки с магазинированием жильные месторождения мощностью от 0,5 до 4—5 м с выдержанным залеганием и углом не менее 60°, представленные крепкими и устойчивыми рудами и устойчивыми вмещающими породами. В случае большой мощности залежи система с магазинированием приемлема лишь при очень крутом угле падения (85—90°).

  Лит.: Агошков М. И., Борисов С, С., Боярский В. А., Разработка рудных и нерудных месторождений, 2 изд., М., 1970.

  А. С. Воронюк.

Система разработки с полным магазинированием полезного ископаемого: 1 — обрушенная порода; 2 — вентиляционный штрек; 3 — ходовая выработка; 4 — откаточный штрек; 5 — отбитая взрывом руда; 6 — дучки для выпуска руды; 7 — междукамерные целики; 8 — очистное пространство.

(обратно)

Магазинная система снабжения

Магази'нная систе'ма снабже'ния (воен.), способ снабжения войск из государственных магазинов-складов в 17—18 веках. М. с. с. появилась во 2-й половине 17 века во французской армии, а затем была принята и в других европейских армиях. С увеличением численности регулярных армий возникли трудности в их снабжении продовольствием и фуражом во время войны. В обстановке экономического опустошения Центральной Европы во время частых войн в 17—18 веках самоснабжение войск стало почти невозможным, увеличивалось дезертирство, падала дисциплина в войсках. Это вызвало необходимость снабжения войск из государственных магазинов, которые заблаговременно заготавливали продукты. М. с. с. позволяла войскам отрываться от базы на 100—150 км, то есть на 5 переходов, и получила название пятипереходной системы. Введение подвижных магазинов увеличило возможность отрыва от баз на 200—250 км, что обеспечивало войскам значительно большую свободу действий. Вместе с тем возросла опасность нарушения противником коммуникаций, которые приобрели особое значение. Это приводило к ограничению стратегических целей войны (выбор направления наступления, размах боевых действий) и возможности преследования противника. Всё это обусловило возникновение так называемой кордонной стратегии .

  И. С. Ляпунов.

(обратно)

Магакьян Иван Георгиевич

Магакья'н Иван Георгиевич [родился 24.3(6.4).1914, Тбилиси], советский геолог, академик АН Армянской ССР (1948). Окончил Ленинградский горный институт (1935). Начальник партии Таджикско-Памирской экспедиции АН СССР (1934—40), директор института геологических наук АН Армянской ССР (1960—63), академик-секретарь Отделения технических наук (с 1943), а позже — Отделения наук о Земле АН Армянской ССР (1963). Профессор Ленинградского горного института (1948—60) и Ереванского университета (с 1960). Основные работы посвящены геологии и геохимии рудных месторождений и металлогении. Государственная премия СССР (1950). Награжден 3 орденами.

  Соч.: Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961; Основы металлогении материков, Ер., 1959; Типы рудных провинций и рудных формаций СССР, М., 1969; Редкие, рассеянные и редкоземельные элементы, Ер., 1971.

(обратно)

Магалашвили Кетевана Константиновна

Магалашви'ли Кетевана Константиновна [7(19).4.1894, Кутаиси, — 30.5.1973, Тбилиси], советский живописец-портретист, народный художник Грузинской ССР (1961). Училась в тбилисской Школе живописи и скульптуры (1911—15), в Московском училище живописи, ваяния и зодчества (1915—17) и в Париже в академии Коларосси (1923—26). Произведения М. (портреты: Я. Николадзе, 1922, Е. Ахвледиани, 1924, С. Закариадзе, 1951, — все в Музее искусств Грузинской ССР, Тбилиси; М. Джапаридзе, 1957, Музей искусства народов Востока, Москва) отличаются тонкостью психологических характеристик, благородной сдержанностью колорита. Награждена 2 орденами, а также медалями.

  Лит.: Вирсаладзе Т., Кето Магалашвили, Тб., 1958; Каталог выставки К. Магалашвили, Тб., 1961 (на грузинском и русском языках); Народный художник Грузинской ССР К. К. Магалашвили. Каталог, М., 1973.

К. К. Магалашвили. Портрет скульптора Я. Н. Николадзе. 1922. Музей искусств Грузинской ССР.

К. Магалашвили. Портрет М. Хидашели. 1958.

(обратно)

Магар Владимир Герасимович

Мага'р Владимир Герасимович [22.6(5.7).1900, село Калниболот, ныне Новоархангельского района Кировоградской области, — 11.8.1965, Запорожье], украинский актёр и режиссёр, народный артист СССР (1960). Член КПСС с 1926. Творческую деятельность начал в 1925. Окончил Киевский театральный институт (1934). С 1929 до конца жизни руководил Украинским музыкально-драматическим театром имени Н. Щорса в Запорожье (ранее театр работал в Житомире). Режиссёр спектаклей: «Устим Кармалюк» Суходольского (1937), «Гибель эскадры» (1937, 1953), «Богдан Хмельницкий» (1939, 1954) Корнейчука, «Щорс» Дольд-Михайлика (1938, 1960), «Думы мои...» Костюка (1964) и других. В большинстве своих постановок выступал и как актёр. Среди ролей: Боженко («Щорс»), Гаврило («Богдан Хмельницкий»), Рыбаков («Кремлёвские куранты» Погодина), Илларион Гроза («Страницы дневника» Корнейчука). Возглавлял студию при Театре имени Н. Щорса. Награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

  Лит.: Тернюк П. Т., Ягнич Ю. М., Володимир Герасимович Магар. Днiпропетровськ, 1961.

(обратно)

Магареро Самуил

Магаре'ро Самуил (годы рождения и смерти неизвестны), верховный вождь племён гереро в Юго-Западной Африке (Намибии) в 1891—1904. Первые годы правления М., ставшего главой гереро по решению германской колониальной администрации, отмечены сотрудничеством с колонизаторами. Однако жестокий режим, установленный германскими властями, и притеснения, которым подвергались африканцы, заставили М. выступить в защиту интересов своего народа и возглавить восстание против колонизаторов (см. Гереро и готтентотов восстание 1904—07 ). После битвы у Ватерберга (август 1904) бежал с частью уцелевших соплеменников в Бечуаналенд.

(обратно)

Маггемит

Маггеми'т (от магнетит и гематит ), минерал, магнитная модификация окиси железа g-Fe2 O3 . Обычно содержит примеси FeO и TiO2 . Неустойчив в природных условиях и легко переходит в устойчивый гематит. Кристаллизуется в квадратной системе (псевдокубической), обладая дефектной шпинелевой структурой типа магнетита. Твердость по минералогической шкале 5—6; плотность 4700—4900 кг/м3 . Цвет темно-бурый со стальным отливом; непрозрачен. В природе встречается только в виде микроскопически мелких выделений в продуктах окисления магнетита, в титаномагнетитах вместе с гематитом, гидроокислами железа и др.; реже — в бурых железняках и латеритах как продукт поверхностного выветривания железистых минералов.

(обратно)

Магдагачи

Магдага'чи, посёлок городского типа, центр Тыгдинского района Амурской области РСФСР. Железнодорожная станция на Транссибирской магистрали. 16,4 тысячи жителей (1973). Предприятия железнодорожного транспорта и лесной промышленности.

(обратно)

Магдалена (департамент в Колумбии)

Магдале'на (Magdalena), департамент на севере Колумбии, у Карибского моря, на низменности реки Магдалена и её притока реки Сесар. Площадь 22,9 тысячи км2 . Население 710 тысяч человек (1971). Административный центр и морской порт Санта-Марта. М. — основной район плантаций бананов. Добыча нефти и природного газа.

(обратно)

Магдалена (река в Колумбии)

Магдале'на (Magdalena), река в Колумбии. Длина 1550 км, площадь бассейна 260 тысяч км2 . Берёт начало на юге Центральных Кордильер, впадает в Карибское море. На первых 100 км течения М. — бурная горная река. Далее, до города Наре (640 км ), она течёт по межгорной впадине (ширина 30—60 км ) между Центральными и Восточными Кордильерами. Ниже долина М. расширяется, а после города Эль-Банко река вступает в депрессию Момпосино с множеством болот и озёр, где образует два рукава: западный — Лоба, в который впадают её главные левые притоки — реки Каука и Сан-Хорхе, и восточный — Момпос, принимающий справа воды реки Сесар. По выходе на Прикарибскую низменность река имеет средний расход воды 8—10 тысяч м3 /сек. Высокие уровни (с затоплением обширных земель в нижнем течении) в апреле — мае и сентябре — ноябре, низкие — в декабре — марте и июле — августе. Пороги у города Онда ограничивают регулярное судоходство в основном нижним течением (около 880 км от города Барранкилья до города Ла-Дорада); от Онды до Нейвы (370 км ) проходят в высокую воду лишь мелкие суда; в низовьях к порту Картахена проложен судоходный канал.

  Е. Н. Лукашова.

(обратно)

Магдалено Маурисио

Магдале'но (Magdaleno) Маурисио (родился 13.5.1906, Вилья-дель-Рефухио, штат Сакатекас), мексиканский писатель. Учился в Мадридском университете. В 1927 опубликовал первый роман «Мапими 37». В 1932 вместе с драматургом Х. Бустильо Оро организовал прогрессивную труппу «Современный театр» («Teatro de ahora»), где поставил свои пьесы «Пануко 137», «Эмилиано Сапата», «Тропики» (все опубликованы 1933). В романе «Проблеск» (1937) показана трагическая участь бесправной индейской деревни. М. — один из ведущих мексиканских писателей-реалистов, обратившихся к изображению острых социально-психологических проблем: рассказы «Кум Мендоса», «Пляска ряженых», роман из жизни мексиканского крестьянства «Кампо Селис» (1935), а также романы «Соната» (1941), «Большая земля» (1949). Выступает как киносценарист с 1934 (фильмы «Мария Канделярия», «Жемчужина», «Рио Эскондидо»).

  Соч. в русском переводе: Сырые дрова, в книге: Мексиканские рассказы, М., 1960.

  Лит.: Кутейщикова В., Мексиканский роман, [М., 1971]; Мамонтов С. П., Испаноязычная литература стран Латинской Америки в XX веке, М., 1972; Торрес-Риосеко А., Большая латиноамериканская литература, М., 1972.

(обратно)

Магдалиновка

Магдали'новка, посёлок городского типа, центр Магдалиновского района Днепропетровской области УССР. Расположен на реке Чаплинка (бассейн Днепра), в 35 км от железнодорожной станции Губиниха (на линии Днепропетровск — Красноград). Маслодельный, комбикормовый, кирпичный заводы. Историко-краеведческий музей.

(обратно)

Магдебург (город в ГДР)

Ма'гдебург (Magdeburg), город в ГДР, административный центр округа Магдебург. 271,9 тысячи жителей (1971). Важный узел железных и автомобильных дорог, речной порт на реке Эльба, вблизи пересечения с ней Среднегерманского канала и канала Эльба — Хафель. Один из крупнейших промышленных и торгово-транспортных узлов страны. Крупный центр тяжёлого машиностроения (Магдебургский комбинат тяжёлого машиностроения имени Эрнста Тельмана, заводы имени К. Либкнехта, имени Г. Димитрова и другие); в М. представлены общее машиностроение, производство оборудования для химической, лёгкой, пищевой промышленности, сельскохозяйственных машин; приборостроение; речное судостроение (в пригороде Ротензе). Имеются химическая, пищевая (сахарная, мясная) промышленность. М. — важный культурный центр; медицинская академия, высшая школа тяжелого машиностроения, специальной школы прикладного искусства, водного хозяйства.

  М. впервые упоминается в 805. С 968 — центр Магдебургского архиепископства, одного из важнейших опорных пунктов христианизации и германизации полабских и прибалтийских славян. В М. сложилось первое в Европе городское право, так называемое Магдебургское право , которое получило широкое распространение в Центральной и Восточной Европе. Богатое купечество М. играло видную роль в Ганзе . В 1524 в М. была проведена Реформация. В мае 1631, во время Тридцатилетней войны 1618—48, М. был почти полностью разрушен. Новый расцвет М. относится ко времени бургомистерства в 1646—81 О. Герике . В 1680 М. перешёл во владение бранденбургско-прусских курфюрстов. С 19 века — крупный промышленный центр. В годы 2-й мировой войны 1939—45 в М. действовала нелегальная антифашистская группа, связанная с организацией А. Зефкова. В январе 1945 М. сильно пострадал от налётов англо-американской авиации. После войны вошёл в советскую зону оккупации Германии (до 1949).

  Планировка и архитектура. М. рос вокруг двух параллельных улиц и района Старого моста через Эльбу. Раннеготический собор Санкт-Маурициус-унд-Катарина (1209—1520, бронзовые надгробия 12 века, богатая каменная скульптура 13 века, росписи 15 века), романская церковь Либфрауэнкирхе (1064—1160, готические своды — 1220—30). Интенсивно застраивался в 20 веке. По проектам Б. Таута (главный архитектор города в 1921—24) построены жилые комплексы и зал для собраний (1922, совместно с И. Гёдерицем). С 1948 восстанавливается. Ансамбль зданий на площади Централерплац (1954, архитекторы Э. Хинше, И. Крамер и другие), отель «Интернациональ» (1963, архитекторы Х. Шарлипп и другие). Осуществляется проект застройки центра (1969, архитектор Х. Михальк).

  Лит.: Neubauer Е., Häuserbuch der Stadt Magdeburg. 1631—1720, Bd 1—2, Magdeburg — Halle/Saale, 1931—1956.

Магдебург. Улица Карл-Маркс штрасе. 1963—65. Арх. Г. Дальхау, Х. Хайнеман, Ф. Якобс. Слева — застройка 1954 (арх. Э. Хинше, И. Крамер и др.).

(обратно)

Магдебург (округ в ГДР)

Ма'гдебург (Magdeburg), округ в ГДР, в южной части Среднеевропейской равнины, частично в горах Гарц. Площадь 11,5 тысяч км2 . Население 1,3 млн. человек (1971). Административный центр — город Магдебург. Округ с высокоразвитыми промышленностью и сельское хозяйством. В промышленности и ремесле занято 42,4% экономически активного населения, в сельском и лесном хозяйстве 19,0% (1971). Из отраслей промышленности преобладает тяжёлое машиностроение (до 1 /5 продукции его в ГДР); в числе крупнейших предприятий — Магдебургский комбинат тяжёлого машиностроения , завод имени Г. Димитрова и другие в городе Магдебург. Выплавка чугуна (на комбинате «Вест» в Кальбе), производство проката (в Ильзенбурге). Добыча бурого угля и калийных солей (Штасфурт), на базе которых развита химическая промышленность. Широко представлены сахарные, мясо- и овощеконсервные предприятия. К западу от города Магдебург на чернозёмных почвах — крупные посевы пшеницы и сахарной свеклы, а также кормовых культур, промышленное овощеводство, в остальной части — рожь, овёс, картофель. Повсеместно интенсивное молочное животноводство и свиноводство, овцеводство (главным образом в горах Гарц). Судоходство по Эльбе и каналам — Среднегерманскому и другим.

  А. И. Мухин.

Магдебург.

(обратно)

Магдебургский комбинат тяжёлого машиностроения

Магдебу'ргский комбина'т тяжёлого машинострое'ния имени Эрнста Тельмана, одно из крупнейших предприятий тяжёлого машиностроения ГДР. Дирекция комбината находится в Магдебурге. Создан в 1969 в результате слияния заводов тяжёлого машиностроения имени Эрнста Тельмана (Магдебург), имени Генриха Рау (Вильдау, близ Берлина), специальных монтажных работ (Веймар), по производству оборудования для цементных заводов (Дессау) и металлургического оборудования (Берлин) и других предприятий с общим числом занятых 19 тысяч человек. Головное предприятие — завод имени Эрнста Тельмана — возникло в Магдебурге в 1855. До 1945 завод назывался Крупп Грузон, с 1951 носит имя Эрнста Тельмана. В период господства фашизма в Германии выпускал военную продукцию. Во время 2-й мировой войны 1939—45 был сильно разрушен. После войны восстановлен и переведён на производство мирной продукции. Выпускает оборудование для металлургической промышленности, производства строительных материалов, пищевой промышленности, кабельные машины, подъёмные краны и другие изделия. Значительная часть продукции экспортируется. Награжден орденом Знамя Труда (1964).

  Ф. Мюлле.

(обратно)

Магдебургское право

Магдебу'ргское пра'во (jus theutonicum magdeburgense), феодальное городское право немецкого города Магдебург. Сложилось в 13 веке из разных источников, в том числе из привилегий, данных архиепископом Вихманом городскому патрициату (1188), Саксонского зерцала , постановлений суда шеффенов Магдебурга и других. Среди записей М. п. наиболее известны «Саксонский Вейхбильд» («Sächsisches Weichbildrecht 1300») и «Право, сообщенное шеффенами г. Гёрлицу в 1304». М. п. носило универсальный характер, то есть трактовало различные виды правоотношений: деятельность городской власти, суда, его компетенцию и порядок судопроизводства, вопросы земельной собственности «в пределах города», нарушения владения, захвата движимого имущества, устанавливало наказания за различные виды преступлений и т.д., особое место занимали нормы, регулировавшие торговлю и ремёсла, деятельность цехов и купеческих гильдий, порядок налогообложения.

  М. п. явилось юридическим закреплением успехов горожан в борьбе с феодалами за самостоятельность. Оно предоставляло городу право на самоуправление и собственный суд, право земельной собственности и освобождение от большей части феодальных повинностей. М. п. было воспринято (рецепировано) многими городами Восточной Германии (Галле, Дрезден и другими), Восточной Пруссии (так называемое кульминское или хелмнинское право), Силезии, Чехии, Венгрии, Польши и Литвы (с 14 века), а затем перешло в Галицию и Белоруссию (с 16 века), где его иногда называли немецким правом.

  По установившейся практике верховным толкователем М. п. и высшей апелляционной инстанцией для судов, применявших его, был суд Магдебурга. В Пруссии высшей судебной инстанцией для городов М. п. стал суд в Хелмно (с 1251), затем в Торуни (с 1466). Польский король Казимир III в 1365 учредил верховный апелляционный суд в Кракове, запретив обращение к суду Магдебурга. М. п. действовало до 18—19 веков, хотя значение его постоянно уменьшалось.

  Лит.: Хрестоматия памятников феодального государства и права стран Европы, под редакцией В. М. Корецкого. М., 1961; Владимирский-Буданов М. Ф., Немецкое право в Польше и Литве, СПБ. 1868; Ливанцев К. Е., История государства и права феодальной Польши XIII — XIV вв. Л.., 1958.

  З. М. Черниловский.

(обратно)

Магеланг

Магела'нг (Magelang), город в Индонезии, в провинции Центральная Ява, в межгорной долине между вершинами Сумбинг и Мерапи. 110,3 тысячи жителей (1971). Торговый центр сельскохозяйственного района (сахар, рис, табак, кассава). Текстильные и пищевые предприятия.

(обратно)

Магеллан Фернан

Магелла'н, Магальяйнш (португ. Magalhaes, исп. Magallanes) Фернан (около 1480, область Траз-уж-Монтиш, Португалия, — 27.4.1521, остров Мактан, Филиппины), мореплаватель. В 1505—12 участвовал в португальских экспедициях, дважды доходил до Малакки (1509, 1511). Вернувшись в Лисабон, разработал проект плавания западным путём к Молуккским островам, который был отклонен португальским королём. В 1517 М. выехал в Испанию и предложил этот проект испанскому королю. Назначенный начальником экспедиции, на 5 судах М. 20 сентября 1519 вышел из гавани Санлукар-де-Баррамеда (Испания) и в январе 1520 достиг устья Ла-Платы; не найдя прохода к западу от неё, в феврале двинулся на юг и проследил более чем на 2000 км берег неведомой земли (которую назвал Патагонией), открыв при этом большие заливы Сан-Матнас и Сан-Хорхе. В марте 1520 флотилия вошла в бухту Сан-Хулиан, где на 3 кораблях вспыхнул мятеж, подавленный М. В августе 1520, после зимовки в бухте Сан-Хулиан. М. с 4 кораблями двинулся дальше на юг и открыл вход в пролив (позднее получивший имя М.), исследовал его, обнаружив к югу архипелаг Огненная Земля. В ноябре 1520 М. вышел в океан, названный его спутниками Тихим и, пройдя без остановки более 17000 км, в марте 1521 открыл за 13° северной широты 3 острова из группы Марианских островов, в том числе остров Гуам, а затем и Филиппинские острова (Самар, Минданао, Себу), М. вступил в союз с властителем острова Себу, предпринял для него поход против соседнего острова Мактан и был убит в стычке с местными жителями. М. доказал своим плаванием, что между Америкой и Азией простирается величайший океан. Из флотилии М. только один корабль («Виктория» под командой Х. С. Элькано) завершил в 1522 первое кругосветное плавание. В результате экспедиции М. практически были доказаны шарообразность Земли и наличие единого Мирового океана.

  Лит.: Пигафетта А., Путешествие Магеллана, перевод с итальянского, М., 1950; Цвейг С., Подвиг Магеллана, [перевод с немецкого]. М., 1956.

  И. П. Магидович.

Ф. Магеллан.

Плавание Ф. Магеллана.

(обратно)

Магелланов пролив

Магелла'нов проли'в, пролив между материком Южная Америка и архипелагом Огненная Земля. Берега принадлежат Чили. Соединяет Атлантический и Тихий океаны. Длина около 550 км, наименьшая ширина 3,3 км. Минимальная глубина на фарватере 31—33 м. Северо-западная часть более узкая, извилистая и глубокая, с крутыми скалистыми берегами, с которых спускаются в воду ледники; северо-восточная часть более широкая, мелководная, с низкими берегами лагунного типа. Плавание опасно из-за сильных западных ветров, большого количества подводных скал и мелей. Скорость приливных течений в узкостях до 25 км/ч. Главный порт — Пунта-Аренас. Открыт и впервые пройден Ф. Магелланом в 1520.

(обратно)

Магеллановы Облака

Магелла'новы Облака' (Большое и Малое), две звёздные системы (галактики ) неправильной формы, ближайшие к нашей звёздной системе (Галактике ), в состав которой входит Солнце. Видны на Южном небе невооружённым глазом в виде туманных пятен (на средних широтах Северного полушария Земли не наблюдаются). Название связано с тем, что открытие их приписывается одному из участников кругосветного путешествия Ф. Магеллана (1519—1522). Большое М. О. расположено в созвездии Золотой Рыбы, Малое М. О. — в созвездии Тукана. Расстояния обоих облаков от Солнца определены по наблюдениям находящихся в них многочисленных переменных звёзд типа цефеид. В таблице приведены некоторые сведения о М. О.

  М. О. содержат очень много звёздных скоплений, газовых туманностей, переменных звёзд разных типов и других объектов. В одном из звёздных скоплений Большого М. О. находится звезда S Золотой Рыбы, фотографическая светимость которой в 120000 раз превышает солнечную. В Большом М. О. находится также гигантская газовая туманность 30 Золотой Рыбы. Если бы эта туманность находилась от нас на расстоянии туманности Ориона (300 пс ), то освещенные её светом предметы на Земле давали бы заметные тени.

Большое М. О. Малое М. О.
Расстояние от Солнца, кпс 55 55
Диаметр, кпс ~ 6,9 ~ 3,5
Видимый диаметр ~ 7° ~ 4°
Абсолютная фотографическая звёздная величина – 18,1 – 16,2
(обратно)

Магерё

Ма'герё (Mageruy), остров в Баренцевом море, самый северный у побережья Скандинавского полуострова, в Норвегии. Площадь 275 км2 . Представляет собой плато (высотой до 417 м ), расчленённое по краям глубокими фьордами и покрытое луговой тундрой. Рыболовецкие селения. На М. — один из самых известных северных мысов Европы — Нордкап .

(обратно)

Магеров

Маге'ров, посёлок городского типа в Нестеровском районе Львовской области УССР. Расположен на реке Белой (бассейн Буга), в 12 км от железнодорожной станции Добросин. Предприятия местной промышленности. Львовская государственная зональная машинно-испытательная станция.

(обратно)

Магешвари Панчанам

Магешва'ри (Maheshwari) Панчанам (9.11.1904, Джайпур, — 18.5.1966, Дели), индийский ботаник. Профессор университетов в Дакке (с 1939) и Дели (с 1949). Работы в области сравнительной эмбриологии голосеменных и покрытосеменных (изучил вместе со своими учениками представителей 82 семейств), экспериментальной эмбриологии, по культуре растительных тканей, истории ботаники в Индии. Создал индийскую школу эмбриологов растений. Основал Международное общество морфологов растений и журнал «Phytomorphology» (1951). Иностранный член Американской академии наук и искусств.

  Соч. в русском переводе: Эмбриология покрытосеменных, М., 1954.

  Лит.: KapiI R. N., Some contributions of prof. P. Maheshwari to botany, «Phytomorphology», 1967, v. 17, № 1—4 (библ.).

(обратно)

Маги

Ма'ги (лат. magus, греч. mágos, от др.-перс. магуш), жрецы и члены жреческой касты в древнем Западном Иране. У Геродота М. — название одного из мидийских племён. С распространением зороастризма в Западном Иране М. выступают как его жрецы, признававшие Заратуштру своим пророком (принятие М. зороастризма различные исследователи датируют от 7 до конца 5 — начала 4 веков до н. э.). В ранний зороастризм М. внесли существенные изменения; зороастрийское учение парфянского и сасанидского периодов в Иране (3 век до н. э. — 7 век н. э.) восходит к М. Именно М. сохранили дошедшие до нас части «Авесты». М. назывались также жрецы иранских верований, отличавшихся от зороастризма и распространённых в Закавказье, Малой Азии и некоторых других странах Востока. В эллинистический период и позднее слово «М.» стало означать волшебников, чародеев, астрологов и т.п., отсюда — магия.

(обратно)

Магистр (академич. степень)

Маги'стр, вторая академическая степень, присваиваемая в высших учебных заведениях США, Великобритании и других стран, где принята англо-американская система высшего образования. В средние века учёная степень М. (Magister artium liberalium) присваивалась преподавателям «семи свободных искусств», впоследствии — выпускникам философских факультетов университетов и в 19 веке была заменена степенью доктора философии. В дореволюционной России степень М существовала на всех факультетах университетов, кроме медицинского, и лица, получившие её, имели право заведовать кафедрой; степени М. фармации и М. ветеринарии были высшими в этих отраслях науки. Степень М. присуждалась после окончания университета, сдачи устного испытания по данной отрасли науки и публичной защиты диссертации, одобренной факультетом. В порядке исключения к испытаниям на степень М. допускались лица, имеющие докторский диплом зарубежного университета. Выдержавшие испытания, но не защитившие диссертацию назывались магистрантами. За выдающиеся магистерские диссертации присуждалась степень доктора.

  В советской системе высшего образования, а также в системе учёных званий и степеней степени М. нет. За рубежом степень М. присуждается лицам, окончившим университет или приравненное к нему учебное заведение (с академической степенью бакалавра), прошедшим дополнительный курс в течение 1—2 лет, сдавшим специальные экзамены и защитившим диссертацию; перечень и содержание дисциплин для экзаменов, а также требования к объёму диссертации устанавливаются самими университетами и другими высшими учебными заведениями. Как правило, по юридическим и медицинским специальностям степень М. не присуждается, вместо неё принята степень доктора права и доктора медицины. Квалификация лиц, получивших степень М., примерно эквивалентна квалификации, которую получают выпускники советских вузов (с 5-летним сроком обучения), защитившие дипломную работу (проект) в Государственной экзаменационной комиссии. См. также Учёные звания и степени .

  А. И. Богомолов.

(обратно)

Магистр (должность в Др. Риме)

Маги'стр (лат. magister — начальник, учитель), название ряда должностей в Древнем Риме (например, magister equitum — помощник диктатора , magister militum — главнокомандующий в период поздней империи). Позднее в Европе великий магистр (гроссмейстер ) глава католического духовно-рыцарского ордена (а также глава масонской великой ложи).

(обратно)

Магистраль

Магистра'ль (от лат. magistralis — руководящий), 1) главное направление, основная линия в путях сообщения (железнодорожная М., водная М.). 2) Широкая улица большого города с интенсивным транспортным движением. 3) Главный кабель, провод в электрической сети, в телеграфной и телефонной связи. 4) Главная труба в канализационной или водопроводной сети.

(обратно)

Магистральный канал

Магистра'льный кана'л, в орошении главный распределительный канал оросительной сети , подающий воду самотёком на орошаемые земли из реки, водохранилища, канала; в осушении основной проводящий канал осушительной сети , собирающий воду из осушительных каналов и отводящий её в водоприёмник.

(обратно)

Магистрат

Магистра'т [от лат. magistratus (множественное число) — власти, управление], в России орган городского сословного управления. Первые М. были созданы в 1720. Избирались «из гостей и гостиной сотни, и из гостиных детей», «из граждан первостатейных». В М. входили: президент, 2—4 бурмистра, 2—8 ратманов. М. ведали судебными, полицейскими, хозяйственными и финансовыми вопросами. В 1727—43 М. назывались ратушами и подчинялись губернаторам и воеводам. С 1743 до 1775 восстановлены с ограниченными функциями (главным образом судебные и казённые сборы). В 1775 М. превращены в суды для городских сословий. С 1860-х годов в ходе осуществления буржуазной судебной реформы М. постепенно ликвидированы.

  Лит.: Ерошкин Н. И., История государственных учреждений дореволюционной России, 2 изд., М., 1968.

(обратно)

Магистратура

Магистрату'ра [новолат. magistratura, от лат. magistratus (единственное число) — сановник, начальник], 1) государственные должности в Древнем Риме. Возникновение М. относится к периоду установления республики (конец 6 века до н. э.). Первоначально все М., кроме народных трибунов, замещались патрициями , к началу 3 века до н. э. стали доступны и плебеям . М. исполнялись безвозмездно, были краткосрочными (как правило, 1 год) и коллегиальными (за исключением должности диктатора). Различались М. ординарные — выборные, и экстраординарные — назначаемые; высшие — имевшие право на проведение высших ауспиции и избиравшиеся в центуриатных комициях, и низшие — избиравшиеся в трибутных комициях и соответственно действовавшие в них. Экстраординарными высшими были должности диктатора , начальника конницы, децемвиров . К ординарным М. относились высшие магистраты (консулы , преторы , цензоры ) и низшие (трибуны народные , эдилы , квесторы и др.). Все магистраты обладали potestas, то есть имели право издавать указы по кругу своих обязанностей и налагать штрафы; высшие магистраты, исключая цензоров, — верховной властью (imperium). Их внешним отличием была свита из ликторов с фасциями . По закону Виллия (180 до н. э.) был установлен порядок и последовательность прохождения М. Своего рода М. были жреческие коллегии. 2) Термин, употребляемый как синоним судебного ведомства.

(обратно)

Магистраты римские

Магистра'ты ри'мские, в Древнем Риме государственные должности, а также лица, занимавшие эти должности; см. Магистратура .

(обратно)

Магические ядра

Маги'ческие я'дра, атомные ядра, содержащие 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 протонов или нейтронов (числа 2, 8 и т.д. называются магическими). М. я. отличаются от соседних ядер повышенной устойчивостью, большей распространённостью в природе и некоторыми другими особенностями. При переходе через магическое число энергия отрыва нуклона от ядра резко возрастает. Например, у ядер, содержащих 124—128 нейтронов, энергия отрыва 82-го протона ~8,5 Мэв, тогда как энергия отрыва 83-го протона ~4,5 Мэв. Ядра, подобные 82 Pb208 (82 протона, 126 нейтронов), в которых оба числа магические, называются дважды магическими.

  Существование М. я. послужило в 40-х годах 20 века одним из доводов в пользу оболоченной модели атомного ядра. Согласно этой модели, нуклоны заполняют в ядре систему нейтронных и протонных оболочек с определённым числом мест в каждой. Магические числа соответствуют заполненным оболочкам (см. Ядерные модели ).

(обратно)

Магический квадрат

Маги'ческий квадра'т, квадрат, разделённый на равное число n столбцов и строк, со вписанными в полученные клетки первыми n2 натуральными числами, которые дают в сумме по каждому столбцу, каждой строке и двум большим диагоналям одно и то же число [равное, как легко доказать, ]. Доказано, что М. к. можно построить для любого n , начиная с n = 3. На рис. приведены М. к. для n = 3 и n = 4. Существуют М. к., удовлетворяющие ряду дополнительных условий, например М. к. с 64 клетками (см. рис. ), который можно разбить на 4 меньших, содержащих по 16 клеток квадрата, причём в каждом из них сумма чисел любой строки, столбца или большой диагонали одна и та же (= 130). В Индии и некоторых других странах М. к. употребляли в качестве талисманов. Составление М. к. — классический образец математических развлечений и головоломок.

2 7 6
9 5 1
4 3 8
1 15 14 4
12 6 7 9
8 10 11 5
13 3 2 16
1 6 60 63 9 55 54 12
59 64 2 5 52 14 15 49
62 57 7 4 16 50 51 13
8 3 61 58 53 11 10 56
41 19 22 48 28 29 33 40
46 24 17 43 39 34 30 27
20 42 47 21 38 35 31 26
23 45 44 18 25 32 36 37

  Лит.: Постников М. М., Магические квадраты, М., 1964.

(обратно)

Магия

Ма'гия (лат. magia, от греч. magéia), колдовство, чародейство, волшебство, обряды, связанные с верой в способность человека сверхъестественным путём воздействовать на людей, животных, явления природы, а также на воображаемых духов и богов. М., как и другие явления первобытной религии, возникла в древнейшую эпоху, когда человек был бессилен в борьбе с природой. Магические обряды, распространённые у всех народов мира, чрезвычайно разнообразны. Общеизвестны, например, «порча» или «лечение» заговорённым питьем, обрядовое обмывание, помазание священным маслом, ношение талисманов и пр. Широко были распространены магические обряды при начале пахоты, сева, уборки урожая, для вызывания дождя, для обеспечения удачи на охоте, войне и т.д. Нередко магические обряды сочетают в себе несколько видов магических приёмов, в том числе заклинание (заговор). Происхождение каждого из видов М. тесно связано с конкретными условиями практической деятельности людей. В классовом обществе магические обряды отступают на второй план перед более сложными формами религии, с молитвами и умилостивительным культом высших богов. Однако и здесь М. сохраняется как важная составная часть многих обрядов всякой религии, не исключая и самых сложных — христианства, ислама, буддизма и др. Так, в христианстве важную роль играют магические обряды (миропомазание, соборование, паломничество к «святым» целебным источникам и другие), М. погоды и плодородия (молебны о дожде, благословение урожая и др.).

  Существовало деление М. на чёрную (обращение к злым духам) и белую (обращение к чистым духам — ангелам, святым).

  Магическое восприятие мира, в частности представление о всеобщем подобии и взаимодействии всех вещей, легло в основу древнейших натурфилософских учений и разнообразных «тайных наук», получивших распространение в позднеантичную и средневековую эпоху (например, алхимия, астрология и др.). Зачатки опытного естествознания в это время развивались ещё, в значительной мере, в тесной связи с М., что находит отражение во многих работах учёных эпохи Возрождения (Дж. Делла Порта, Дж. Кардано , Парацельс и др.). Лишь с дальнейшим развитием науки произошло преодоление в ней элементов М. (см. также Оккультизм ).

(обратно)

Маглемозе

Ма'глемозе (Maglemose), поселение эпохи мезолита близ города Муллеруп (Дания). При археологических раскопках в начале 20 века датским учёным Г. Сарау в торфянике обнаружены кости дикого быка, благородного оленя, лося, птиц, рыб, домашней собаки, орудия из кремня (микролиты , топоры), рога и кости (гарпуны, наконечники стрел и др.). Мезолитическая культура М., получившая название от этого поселения, распространена в Великобритании, Дании, на севере ФРГ и ГДР, в Южной и Средней Швеции и Норвегии; датируется в основном 7—5-м тысячелетием до н. э. Население жило небольшими первобытными общинами, занималось охотой, рыболовством и собирательством; была развита обработка кости, рога, дерева (изготовлялись долблёные лодки, вёсла).

  Лит.: Равдоникас В. И., История первобытного общества, ч. 1, Л., 1939; Долуханов П. М., История Балтики, М., 1969; Clark G., World prehistory, 2 ed., Camb., 1969.

(обратно)

Магма

Ма'гма (от греч. mágma — густая мазь), расплавленная масса преимущественно силикатного состава, образующаяся в глубинных зонах Земли. Обычно М. представляет собой сложный взаимный раствор соединений большого числа химических элементов, среди которых преобладают кислород, Si, AI, Fe, Mg, Ca, Na и К. Иногда в М. растворено до нескольких процентов летучих компонентов, в основном воды, меньше — окислов углерода, сероводорода, водорода, фтора, хлора и пр. Летучие компоненты при кристаллизации М. на глубине частично входят в состав различных минералов (амфиболов, слюд и прочих). В редких случаях отмечаются магматические расплавы несиликатного состава, например щёлочно-карбонатного (вулканы Восточной Африки) или сульфидного.

  В вулканических областях М., достигая земной поверхности, изливается в виде лавы , образует в жерлах вулканов экструзивные тела или выбрасывается с газами в виде раздробленного материала. Последний в смеси с обломками боковых пород и осадочным материалом отлагается в виде разнообразных туфов.

  Магматические массы, застывающие на глубине, образуют разнообразные по форме и размерам интрузивные тела — от мелких, представляющих собой выполненные магмой трещины, до огромных массивов, с площадями в горизонтальном сечении до многих тысяч км2 . При внедрении М. в земную кору или при излиянии её на поверхность Земли образуются магматические горные породы , которые и дают представление о её составе.

  Типы магмы. Изучив распространение различных магматических пород на поверхности Земли и показав преимущественное распространение базальтов и гранитов, советский геолог Ф. Ю. Левинсон-Лессинг предположил, что все известные магматические породы образовались за счёт двух родоначальных М.: основной (базальтовой), богатой Mg, Fe и Ca с содержанием SiO2 от 40 до 55 весовых % и кислой (гранитной), богатой щелочными металлами, содержащей от 65 до 78% SiO2 . Английский геолог А. Холмс выдвинул гипотезу о наличии наряду с основной и кислой М. также ультраосновной (перидотитовой) М., исторгаемой непосредственно из подкоровых очагов, содержащей менее 40% SiO2 обогащенной Mg и Fe. Позднее, когда в конце 20-х годов 20 века было установлено, что вулканы изливают главным образом основную М. (лаву), а кислые породы встречаются только в виде интрузивных образований, американский петролог Н. Боуэн высказал гипотезу о существовании лишь одной родоначальной М. — базальтовой, а образование гранитов объяснял как результат кристаллизационной дифференциации базальтовой М. в процессе её застывания. В конце 50-х годов Н. Боуэн доказал возможность существования гранитной М. В условиях высоких давлений, присутствия воды (2—4%), при температуре около 600 °С.

  Первоначально считалось, что М. образует сплошные оболочки в недрах Земли. С помощью геофизических исследований было доказано, что постоянных оболочек жидкой М. нет, что М. периодически образует отдельные очаги в пределах разных по составу и глубинности оболочек Земли.

  В начале 70-х годов на основании результатов большого количества экспериментальных работ было сделано предположение, что гранитная М. образуется в земной коре и верхней мантии, а основная М., вероятно, в области астеносферы вследствие выделения относительно легкоплавкого материала. Кроме гранитной и базальтовой М., допускается существование и других, более редких, местных М., но природа их пока не ясна. Предполагают, что возникновению М. благоприятствует местный подъём температуры (разогрев недр); допускается привнос плавней (воды, щелочей и т.д.) и падение давления.

  В СССР, США, Японии, Австралии ведутся интенсивные экспериментальные исследования по изучению условий образования расплавов, близких к М. Большое значение для выяснения природы М. имеют данные геофизических исследований о состоянии земной коры и верхней мантии (в частности, о температурах глубин Земли).

  Магматические породы близкого возраста и химического состава, образованные из одного исходного магматического расплава (комагматические породы ), часто распространяются в зонах протяжением в тысячи км. Причём магматические породы каждой такой зоны (или провинции) отличаются повышенным или пониженным содержанием какого-либо окисла (например, Na или К) и характерной металлогенией. На основании этого предполагалось существование магматических бассейнов огромных размеров на протяжении целых геологических эпох в течение десятков миллионов лет. По другим представлениям, причина такой однородности заключается в близости составов исходных пород, а также температур и давлений, при которых происходит выплавка М.

  М. разного состава имеют различные физические свойства, которые зависят также от температуры и содержания летучих компонентов. М. базальтового состава отличается пониженной вязкостью, и образуемые ею лавовые потоки очень подвижны. Скорость перемещения таких потоков достигает иногда 30 км/ч. М. кислого состава обычно более вязкая, особенно после потери летучих. В жерлах вулканов она образует экструзивные купола, реже — потоки. Для кислой М., богатой летучими, характерны взрывные извержения с образованием мощных толщ игнимбритов (см. Игнимбрит ). В интрузивных условиях, при сохранении летучих, кислая М. более подвижна и может образовывать тонкие дайки. Температура М. колеблется в широких пределах. Определение температуры лав в современных вулканах показало, что она изменяется от 900 — до 1200 °С. По экспериментальным данным, гранитная (эвтектическая) М. сохраняется жидкой примерно до 600 °С.

  Эволюция магмы. Попадая в иные условия, чем те, в которых она образовалась, М. может эволюционировать, меняя свой состав. Происходит дифференциация М., при которой за счёт одной М. возникает несколько частных М. Дифференциация М. может происходить до её кристаллизации (магматическая дифференциация) или в процессе кристаллизации (кристаллизационная дифференциация). Магматическая дифференциация может быть результатом ликвации М., то есть распадения её на две несмешивающиеся жидкости, или результатом существования в пределах магматического бассейна разности температур или какого-либо другого физического параметра.

  Кристаллизационная дифференциация связана с тем, что выделяющиеся в начальные стадии затвердевания М. минералы по удельному весу отличны от расплава. Это ведёт к всплыванию одной их части (например, кристаллы плагиоклаза в диабазах Кольского полуострова) и опусканию другой (например, оливина и авгита в базальтах Н. Шотландии). В результате в вертикальном разрезе магматические тела образуются породы различного состава. Возможно изменение состава М. при отжимании остаточной жидкости от выделившихся кристаллов и в результате взаимодействия М. с вмещающими породами.

  Первоначально предполагалось, что магматическая дифференциация и взаимодействие с вмещающими породами (ассимиляция, контаминация) ведут к разнообразию М. Теперь этими процессами чаще объясняют детали строения отдельных массивов магматических пород, полосчатое строение интрузивных тел, различия в составе лав, одновременно изливающихся из вулкана на разных гипсометрических уровнях, и смену составов лав, изливающихся из вулкана.

  Для определения хода эволюции М. важное значение имеет последовательность выделения минералов при кристаллизации М. Немецким петрографом К. Г. Розенбушем и американским петрографом Н. Боуэном была разработана схема, согласно которой при кристаллизации М. в первую очередь всегда выделяются редкие (акцессорные) минералы, затем магнезиально-железистые силикаты и основные плагиоклазы, далее следуют роговая обманка и средние плагиоклазы, а в конце процесса образуются биотит, щелочные полевые шпаты и кварц. В основных М. тот же закон определяет обычное выпадение в первую очередь оливина , позже пироксенов и лишь в конце — амфиболов и слюды. Однако универсальной последовательности кристаллизации М. не существует. Это согласуется с представлениями о М. как сложном растворе, где выпадение твёрдых фаз определяется законом действующих масс и растворимостью компонентов. Поэтому в М., богатой алюмосиликатными и щелочными компонентами, полевые шпаты выделяются раньше темноцветных минералов (в гранитах). В сильно пересыщенных кремнезёмом породах нередко первым выделяется кварц (кварцевые порфиры). Даже в М. одного состава порядок кристаллизации меняется в зависимости от содержания в них летучих компонентов.

  Полезные ископаемые, связанные с магмой. М. является носителем многих полезных компонентов, которые в процессе её кристаллизации концентрируются в отдельных участках, создавая эндогенные месторождения. Некоторые рудные минералы (минералы Сг, Ti, Ni, Pt), а также апатит обосабливаются в процессе кристаллизации М. и образуют магматические месторождения в расслоённых комплексах. Полагают, что на последних стадиях формирования интрузивов (послемагматическая стадия) за счёт летучих компонентов, содержащихся в М., формируются гидротермальные, грейзеновые, скарновые и другие месторождения цветных, редких и драгоценных металлов, а также некоторые месторождения железа.

  Устанавливается связь главных концентраций руд редких щелочных металлов, бора, бериллия, редких земель, вольфрама и других редких элементов с производными гранитной М., руд халькофильных элементов — с базальтовой магмой, а хрома, алмазов и пр. — с ультраосновной М. См. Магматические месторождения .

  Лит.: Заварицкий А. Н., Изверженные горные породы, М., 1955; Левинсон-Лессинг Ф. Ю., Петрография, 5 изд., М. — Л., 1940; Ритман А., Вулканы и их деятельность, пер. с нем., М., 1964; Йодер Г.-С., Тилли К.-Э., Происхождение базальтовых магм, перевод с английского, М., 1965; Менерт К., Магматиты и происхождение гранитов, [перевод с английского, ч. 1], М., 1971; Бейли Б., Введение в петрологию, перевод с английского, М., 1972.

  Ф. К. Шипулин.

(обратно)

Магматизм

Магмати'зм, процессы выплавления магмы , её дальнейшего развития, перемещения, взаимодействия с твёрдыми породами и застывания. М. как одно из важнейших проявлений глубинной активности Земли прямо или опосредственно связан с её развитием, её тепловой историей и тектонической эволюцией. С изменением характера тектоники изменяется и тип М., который в зависимости от геологической истории и приуроченности к той или иной структуре земной коры подразделяется на геосинклинальный, платформенный, океанический, М. областей активизации. По глубине проявления (условий застывания магмы) различают М. абиссальный, гипабиссальный, субвулканический, поверхностный (вулканизм ), а по составу — ультраосновной, основной, кислый, щелочной. Некоторые специалисты считают, что особенно интенсивно процессы М. протекают в геосинклинальный период развития складчатых областей и связывают отдельные формы его проявления с определёнными этапами развития геосинклинали . В современную геологическую эпоху М. особенно развит в пределах Тихоокеанского геосинклинального пояса , срединноокеанических хребтов , рифтовых зон Африки и Средиземноморья и др. С М. связано образование большого количества разнообразных месторождений полезных ископаемых .

(обратно)

Магматические горные породы

Магмати'ческие го'рные поро'ды , изверженные горные породы, горные породы , образовавшиеся из расплавленной магмы при её застывании и кристаллизации. По условиям застывания среди М. г. п. различают два основных типа: эффузивные (вулканические, излившиеся), застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях, и интрузивные (глубинные), застывшие в толще земной коры среди других горных пород. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники (см. Порфировая структура ). Интрузивные горные породы , застывающие медленно в глубинах земной коры, обладают полнокристаллической, более крупнозернистой структурой (см. Структура горных пород ).

  М. г. п. обычно сложены силикатами. Их главной составной частью является кремнезём (SiO2 ), по содержанию которого М. г. п. разделяются на ультраосновные (SiO2 < 40%), основные (40—56%), средние (56—65%), кислые (65—70%) и ультракислые (> 75%). М. г. п., не содержащие силикаты (например, карбонатиты), очень редки. Соответственно изменяется состав минералов в выделенных группах М. г. п. Ультраосновные породы (пироксениты, дуниты, оливины) сложены только оливинами и пироксенами, в основных (габбро, базальты) к ним присоединяется кальциевый плагиоклаз. В кислых породах (граниты, липариты, дациты) уменьшается содержание магнезиально-железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и кварц. К средним породам относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железо-магнезиальных минералов (диориты, андезиты).

  В зависимости от содержания щелочей в каждой группе М. г. п. выделяют породы нормального и щелочного ряда (щелочные граниты, нефелиновые сиениты, фонолиты). В последних появляются щелочные силикаты (эгирины, щелочные амфиболы, фельдшпатоиды).

  С различными типами М. г. п. связаны и различные полезные ископаемые. Например, с кислыми М. г. п. — олово, вольфрам, золото; с основными — титаномагнетит, медь; с ультраосновными — хром, платина, никель и т.д.; с щелочными — титан, фосфор, апатиты, цирконий, редкие земли и т.д.

  М. г. п. могут использоваться как строительные (артикские туфы, лабрадориты и др.), абразивные (пемза) и теплоизоляционные (пемза, перлит) материалы; как сырьё для извлечения ценных компонентов (например, алюминия из нефелиновых сиенитов), а также служат основанием гидротехнических и других сооружений.

  Лит.: Заварицкий А. Н., Изверженные горные породы, М., 1955.

  В. П. Петров, Т. И. Фролова.

(обратно)

Магматические месторождения

Магмати'ческие месторожде'ния, залежи полезных ископаемых, сформировавшиеся в недрах земной коры при застывании и кристаллизации основной или щелочной магмы , содержащей в своём составе повышенные концентрации ценных минералов. Эти залежи имеют различную форму и расположены среди родственных им магматических горных пород . Образование ценных минералов в остывающей магме обусловлено тремя причинами. Во-первых, магма при охлаждении может распадаться на две несмешивающиеся жидкости, одна из которых состоит из вещества полезного ископаемого. Такой процесс называется ликвацией , а возникающие при этом месторождения называются ликвационными М. м. (например, сульфидные медно-никелевые руды, содержащие кобальт и платиноиды месторождений Норильска, Талнаха, Печенги в СССР и Садбери в Канаде). Во-вторых, ценные минералы при кристаллизации магмы могут выделиться ранее других, погрузиться на дно магматического резервуара и сформировать залежи раннемагматических месторождений. Эти месторождения также называются сегрегационными, или аккумулятивными (месторождения хрома, титана и железа). Оригинальными раннемагматическими образованиями являются алмазоносные кимберлитовые трубки Восточной Сибири и Южной Африки. В-третьих, при кристаллизации магм, богатых газом, вещество полезного ископаемого может сконцентрироваться в легкоплавком остаточном расплаве и при последующем отвердевании образовать позднемагматические, или гистеромагматические (фузивные), месторождения (залежи титаномагнетита типа горы Качканар на Урале, хромитов Южного Урала, апатитов Кольского полуострова, тантала, ниобия и редких земель). Значительно реже М. м. возникают в виде потоков, изливающихся из жерла вулканов (например, вулканические потоки серы).

  Среди М. м. наиболее значительны месторождения железа, титана, ванадия, хрома, платины, меди, никеля, кобальта, апатита, алмазов, ниобия-тантала, циркония и гафния.

  Лит.: Годлевский М. Н., Магматические месторождения, в книге: Генезис эндогенных рудных месторождений, М., 1968; Смирной В. И., Геология полезных ископаемых, 2 изд., М., 1969.

  В. И. Смирнов.

(обратно)

Магналии

Магна'лии, алюминиевые сплавы с магнием, характеризующиеся высокой коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью, высокой пластичностью. М., как правило, легко поддаются механической обработке, хорошо полируются. М. делят на литейные и деформируемые: литейные (4—13% Mg) используются для производства фасонных отливок, деформируемые (1—7% Mg) — для производства листов, проволоки и других изделий. Литейные свойства М. пониженные. Литейные М. имеют сравнительно высокую прочность [предел прочности sв до 340—380 Мн/м2 (34—38 кгс/мм2 ) при относительном удлинении d до 10—20%]; деформируемые М. относят к сплавам низкой и средней прочности [sв = 80—340 Мн/м2 (8—34 кгс/мм2 ), d = 20—40%]. Деформируемые М. применяются в качестве конструкционного (сварные конструкции, заклёпки) и декоративного материала. См. также Алюминиевые сплавы .

(обратно)

Магнамицин

Магнамици'н, карбомицин, C42 H67 O15 N, антибиотик из группы макролидов . Продуцируется лучистым грибом Streptomyces halstedii, из культуральной жидкости которого выделен в 1952. Строение М. определено американскими химиками (Р. Вудворд, В. Селмеридр, 1953—66). Ограниченно применяется при лечении заболеваний дыхательных путей и мочеполового тракта. М. включают в рацион откармливаемой домашней птицы. Для человека М. мало токсичен, но может угнетать аппетит и вызывать тошноту. Антибиотическая активность М. связана с его способностью подавлять биосинтез белка.

(обратно)

Магнаты

Магна'ты (позднелат., единственное число magnas или magnatus — богатый, знатный человек), крупные феодалы, родовитая и богатая знать в некоторых странах Европы, особенно в феодально-крепостнической Польше и Венгрии. В переносном смысле слово «М.» употребляется в применении к представителям крупного промышленного и финансового капитала.

(обратно)

Магнезиальные огнеупорные изделия

Магнезиа'льные огнеупо'рные изде'лия, содержат в качестве основного компонента (более 80%) окись магния — периклаз . Изготовляются из периклазового (магнезитового) порошка, полученного обжигом (до спекания) магнезита или окиси магния, добытой из морской воды. Для ответственных изделий применяют также порошок из плавленого магнезита или окиси магния. К М. о. и. можно отнести магнезиальноизвестковые (изготовляемые из обожжённого доломита или из смесей окислов магния и кальция), магнезиальношпинельные (из периклаза с хромитом пли глинозёмом) и магнезиально-силикатные (из дунита , серпентинита , оливина , большей частью с добавлением магнезитового порошка). В этих изделиях содержится обычно 35—75% MgO. Технология производства: измельченные исходные материалы смешивают с клеящей добавкой, формуют на прессах под давлением 80—150 Мн/м2 (800—1500 кгс/см2 , сушат и обжигают при 1600—2000 °C в зависимости от вида изделий и чистоты сырья. Выпускают также безобжиговые изделия на различных связках и в стальных кассетах. М. о. и. отличаются высокой огнеупорностью — выше 1900 °C (из чистого периклаза — до 2800 °C) и повышенной стойкостью против основных и железистых расплавов. М. о. и. применяются в металлургических агрегатах (мартеновских и электросталеплавильных печах, миксерах, медеплавильных печах и других), во вращающихся печах для обжига цемента, магнезита, доломита. Магнезиальноизвестковые (доломитовые) изделия служат для футеровки сталеплавильных кислородных конвертеров, магнезитохромитовые — преимущественно для сводов мартеновских печей.

  Лит.: Кайнарский И. С., Процессы технологии огнеупоров, М., 1969; Химическая технология керамики и огнеупоров, М., 1972.

  А. К. Карклит.

(обратно)

Магнезит

Магнези'т (от новолатинского magnesia — магнезия), минерал из класса карбонатов, группы кальцита, состав MgCO3 ; содержит MgO 47,82%, CO2 52,18%, изоморфные примеси — часто Fe, реже Mn, Ca. Кристаллизуется в тригональной системе, имеет совершенную спайность по ромбоэдру. Кристаллическая структура аналогична кальциту . Встречается в ромбоэдрических или неправильно вытянутых кристаллах, а при образовании в зонах выветривания пород на земной поверхности — в фарфоровидных скрытозернистых массах. Цвет белый, желтовато-серый. Твердость по минералогической шкале 3,75 — 4,25, хрупок; плотность 2900 — З100 кг/м3 . Скопления М. встречаются в осадочных соленосных породах (совместно с гипсом), в измененных магматических ультраосновных породах (при метаморфизме — совместно с тальком, при выветривании — почти без примесей), но важнейшие промышленные месторождения М. связаны с метаморфизованными доломитами. Месторождения последнего типа имеются во многих странах, особенно крупные — в докембрийских толщах СССР (Саткинское на Урале, Тальское и другие в Енисейском кряже, Савинское в Восточном Саяне), северо-восточной части Китая, в КНДР и Бразилии. В результате обжига при 1000 °С М. теряет большую часть (92 — 94%) углекислоты и превращается в химически активную порошкообразную массу — каустическую магнезию, используемую в магнезиальных вяжущих цементах, при варке целлюлозы, производстве термоизоляции, синтетических каучуков, пластмасс, вискозы, в процессах химической переработки, в качестве удобрения и так далее. При повышении температуры до1500 — 1650 °С получают обожжённую магнезию со слабой химической активностью и высокой (до 2800 °С) огнеупорностью, применяемую главным образом в металлургии. В электропечах из М. получают плавленый периклаз , употребляемый в керамике и в качестве термостойкого электроизоляционного материала (смотри также Магнезитовые огнеупоры ), ежегодное мировое производство М. в 1972 свыше 12 млн. тонн. Около 70% его приходится на социалистические страны — СССР (около 2,5 млн. тонн  MgO), ЧССР, КНР, КНДР.

  Лит.: Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 40 — РыбниковВ. А.. Вейхер А. А., Магнезит, 2 изд., М. — Л.. 1961; Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, М., 1969; Смолин П. П., Тенденции использования магнезиального сырья, в сборнике: Неметаллические полезные ископаемые, М., 1971.

  П. П. Смолин.

(обратно)

Магнезитовые огнеупоры

Магнези'товые огнеупо'ры, периклазовые, состоят из окиси магния (периклаза ) с 1 — 10% примесей. Магнезитовый порошок получают обжигом при 1700 — 2000 °С во вращающихся или шахтных печах магнезита или других, преимущественно гидратных, соединений магния. Последние могут быть природными (брусит) или добытыми химическим способом из солей морской воды и (реже) магнийсодержащих минералов (доломита, бишофита и других). Порошок состоит из зёрен крупностью до 5 — 15 мм с пористостью 5 — 20%, его огнеупорность 2300 — 2800 °С (в зависимости от чистоты). Порошок применяют для подин сталеплавильных мартеновских и электродуговых печей и для производства магнезиальных огнеупорных изделий , среди которых магнезитовыми (периклазовыми) считают содержащие более 90% MgO, а магнезитовыми на различных связках — более 80% MgO. Плавкой магнезитового порошка в дуговых печах получают плавленый периклаз, идущий после измельчения на производство огнеупорных изделий, для набивки тиглей индукционных плавильных печей, а особо чистый — для электротехнических целей. Из наплавленных блоков периклаза вырезают также цельные огнеупорные изделия с близкой к нулю пористостью.

  Лит.: Химическая технология керамики и огнеупоров, М., 1972.

  А. К. Карклит.

(обратно)

Магнезитохромитовые огнеупорные изделия

Магнезитохроми'товые огнеупо'рные изде'лия, периклазохромитовые, изготовляются из смеси магнезитового (периклазового) порошка (65 — 80%) и молотого хромита (35 — 20%). Для повышения термостойкости изделий хромит или часть периклаза вводят в исходную массу сравнительно крупнозернистыми (3 — 0,5 мм ), а остальное — в тонкоизмельчённом виде. Массу с добавлением 1 — 2% органич. связующего (например, сульфитно-спиртовой барды) прессуют под давлением 100 — 150 Мн/м2 (1000 — 1500 кгс/см2 ). Изделия обжигают в туннельных печах при 1650 — 1750 °С. Свойства: плотность кажущаяся 3000 — 3300 кг/м3 , пористость открытая 14 — 20%, предел прочности при сжатии 40 — 60 Мн/м2 (400 — 600 кгс/см2 ), температура начала деформации под нагрузкой 200 кн/м2 (2 кгс/см2 ) 1500 — 1630 °С, термостойкость — более 6 — 10 теплосмен (1300 °С — вода), хорошая устойчивость против основных и железистых расплавов. Более плотные изделия, изготовляемые из масс с тонкоизмельченной смесью магнезита с хромитом, называются периклазошпинелидными. Из чистых исходных материалов обжигом при более высоких температурах получают изделия с «прямой связью» кристаллов периклаза и шпинелидов, отличающиеся более высокой стойкостью. Изготовляются также безобжиговые изделия на химическом связующем и армированные. М. о. и. применяют преимущественно в сводах мартеновских и электродуговых печей, а также в цементообжигательных, медеплавильных и других печах.

Лит.: Химическая технология керамики и огнеупоров, М., 1972

А. К. Карклит.

(обратно)

Магнезия жжёная

Магне'зия жжёная, MgO, смотри Магния окись .

(обратно)

Магнезия сернокислая

Магне'зия серноки'слая, лекарственное средство, устаревшее название магния сульфата .

(обратно)

Магнесин

Магнеси'н (от греческого magnetis — магнит и synchronos — одновременный), бесконтактный датчик углового положения вала. Применяется для дистанционной передачи показаний измерительных приборов, а также угла поворота вала в том случае, когда на нём допускается ничтожно малая нагрузка, например в магнитных компасах. М. состоит из статора и ротора — постоянного магнита, который механически связан с контролируемым объектом. Статорные обмотки М. питаются от источника переменного тока повышенной частоты (400 — 500 гц ). Для дистанционной передачи используется система двух идентичных М. — датчика и указателя, статоры которых электрически соединены между собой. При вращении ротора в обмотке статора М.-датчика возникает дополнит. эдс и по соединительным проводам протекает уравнительный ток, который в статоре М.-указателя вызывает устанавливающий (синхронизирующий) вращающий момент. В системе двух М. при повороте вала М.-датчика на некоторый угол на такой же угол (в «согласованное» положение) поворачивается ротор М.-указателя, так как вал М.-датчика заторможен. Иногда М. применяют совместно с сельсином (магнесинно-сельсинная следящая система). В этом случае М. соединяют с задающим валом, а сельсин — с приёмным. Погрешность М. как элемента следящей передачи составляет около 0,25 °.

(обратно)

Магнесия

Магнесия (Magnesía) на Меандре, древний город в Карии (ныне — юго-западный район Турции). Обследован французскими (1842 — 1843) и немецкими (1891 — 1893) археологическими экспедициями. Во 2 веке до н. э. застроен по регулярному плану с прямоугольной сеткой улиц (архитектор Гермоген из Алабанды; ему же приписываются и главные храмы М.). Сохранились руины агоры (со стоей и ионическим храмом Зевса Сосиполиса) и примыкающего к нему святилища Артемиды Левкофриены, где находились храм-псевдодиптер со скульптурным фризом (ныне — в Лувре, Париж, и других музеях) и монументальный алтарь.

  Лит.: Humann С., Kohte J., Watzinger С., Magnesia am Meander, В., 1904.

Магнесия на Меандре. Храм Артемиды Левкофриены с алтарём. 2 в. до н. э. Реконструкция.

(обратно)

Магнетизм

Магнети'зм (от греческого magnetis — магнит), проявляется в макромасштабах как взаимодействие между электрическими токами, между токами и магнитами (то есть телами с магнитным моментом ) и между магнитами. В наиболее общем виде М. можно определить как особую форму материальных взаимодействий, возникающих между движущимися электрически заряженными частицами. Передача магнитного взаимодействия, реализующая связь между пространственно-разделёнными телами, осуществляется особым материальным носителем — магнитным полем . Оно представляет собой наряду с электрическим полем одно из проявлений электромагнитной формы движения материи (см. Электромагнитное поле ). Между магнитным и электрическим полями нет полной симметрии. Источниками электрического поля являются электрические заряды, которыми обладают элементарные частицы — электроны, протоны, мезоны и другие. Аналогичных магнитных зарядов пока не наблюдали в природе, хотя гипотезы об их существовании высказывались (см. Магнитный монополь ).

  Источником магнитного поля является движущийся электрический заряд, то есть электрический ток . В атомных масштабах для электронов и нуклонов (протонов, нейтронов) имеются два типа микроскопических токов — орбитальные, связанные с переносным движением центра тяжести этих частиц, и спиновые (см. Спин ), связанные с внутренними степенями свободы их движения.

  Количественной характеристикой М. частиц являются их орбитальный и спиновый магнитные моменты (обозначаются М ). Поскольку все микроструктурные элементы веществ — электроны, протоны и нейтроны — обладают магнитными моментами, то и любые их комбинации — атомные ядра и электронные оболочки — и комбинации их комбинаций, то есть атомы, молекулы и макроскопические тела, могут в принципе быть источниками магнетизма. Таким образом, М. веществ имеет универсальный характер.

  Известны два основных эффекта воздействия внешнего магнитного поля на вещества. Во-первых, диамагнитный эффект, являющийся следствием закона индукции Фарадея (см. Индукция электромагнитная ): внешнее магнитное поле всегда создаёт в веществе такой индукционный ток, магнитное поле которого направлено против начального поля (Ленца правило ). Поэтому создаваемый внешним полем диамагнитный момент вещества всегда отрицателен по отношению к этому полю.

  Во-вторых, если атом обладает отличным от нуля магнитным моментом (спиновым, орбитальным или тем и другим), то внешнее поле будет стремиться ориентировать его вдоль своего направления. В результате возникает параллельный полю положительный момент, который называют парамагнитным.

  Существенное влияние на магнитные свойства вещества могут оказать также внутренние взаимодействия (электрической и магнитной природы) между атомными магнитными моментами. В некоторых случаях благодаря этим взаимодействиям оказывается энергетически выгоднее, чтобы в веществе существовал самопроизвольный (не зависящий от внешнего поля) атомный магнитный порядок. Вещества, в которых атомные магнитные моменты расположены параллельно друг другу, называются ферромагнетиками ; соответственно антиферромагнетиками называются вещества, в которых соседние атомные моменты расположены антипараллельно. Сложность атомной структуры веществ, построенных из огромного числа атомов, приводит к практически неисчерпаемому разнообразию их магнитных свойств. При рассмотрении магнитных свойств веществ для последних употребляют общий термин — «магнетики». Взаимосвязь магнитных свойств веществ с их немагнитными свойствами (электрическими, механическими, оптическими и т.д.) позволяет очень часто использовать исследования магнитных свойств как источник информации о внутренней структуре микрочастиц и тел макроскопических размеров. Широкий диапазон явлений М., простирающийся от М. элементарных частиц до М. космических тел (Земли, Солнца, звёзд и других), обусловливает большую роль М. в явлениях природы, в науке и технике.

  Макроскопическое описание магнитных свойств веществ обычно проводится в рамках теории электромагнитного поля (см. Максвелла уравнения ), термодинамики и статистической физики . Одной из основных макроскопических характеристик магнетика, определяющих его термодинамическое состояние, является вектор намагниченности J (суммарный магнитный момент единицы объёма магнетика). Опыт показывает, что векторJ  есть функция напряжённости магнитного поля Н. Графически зависимость J (Н ) изображается кривой намагничивания, имеющей различный вид у разных магнетиков. В ряде веществ между J   и Н существует линейная зависимость J = cН, где c — магнитная восприимчивость (у диамагнетиков c < 0, у парамагнетиков c > 0). У ферромагнетиков c связано с Н нелинейно; у них восприимчивость зависит не только от температуры Т и свойств вещества, но и от поля Н.

  Термодинамически намагниченность J   магнетика определяется через потенциал термодинамический Ф (Н, Т, р ) по формуле

(здесь р давление). В свою очередь, расчёт Ф (Н, Т, р ) основан на соотношении Гиббса — Богуславского Ф = — kT lnZ (H, T ), где k — Больцмана постоянная , Z (Н, Т ) — статистическая сумма .

  Из общих положений классической статистической физики следует, что электронные системы (без учёта их квантовых свойств) не могут обладать термодинамически устойчивым магнитным моментом (теорема Бора — Ван-Левен — Терлецкого), но это противоречит опыту. Квантовая механика, объяснившая устойчивость атома, дала объяснение и М. атомов и макроскопических тел.

  М. атомов и молекул обусловлен спиновыми магнитными моментами их электронов, движением электронов в оболочках атомов и молекул (так называемым орбитальным М.), спиновым и орбитальным М. нуклонов ядер. В многоэлектронных атомах сложение орбитальных и спиновых магнитных моментов производится по законам пространственного квантования: результирующий магнитный момент определяется полным угловым квантовым числом j   и равен

где g i множитель Ланде, mвБора магнетон (см. Магнитный момент ).

  Магнитные свойства веществ определяются природой атомных носителей М. и характером их взаимодействий. О существенном влиянии этих взаимодействий на магнитные свойства говорит, в частности, сравнение магнитных свойств изолированных атомов различных элементов. Так, у атомов инертных газов (Не, Ar, Ne и других) электронные оболочки магнитно нейтральны (их суммарный магнитный момент равен нулю). Во внешнем магнитном поле инертные газы проявляют диамагнитные свойства (см. Диамагнетизм ). Электронная оболочка атомов щелочных металлов (Li, Na, К и других) обладает лишь спиновым магнитным моментом валентного электрона, орбитальный момент этих атомов равен нулю. Пары щелочных металлов парамагнитны (см. Парамагнетизм ). У атомов переходных металлов (Fe, Со, Ni и других) наблюдаются, как правило, большие спиновые и орбитальные магнитные моменты, обусловленные недостроенными d- и f- слоями их электронной оболочки (см. Атом ).

  Сильная зависимость М. веществ от характера связи между микрочастицами (носителями магнитного момента) приводит к тому, что вещество неизменного химического состава в зависимости от внешних условий, а также кристаллической или фазовой структуры (например, степени упорядочения атомов в сплавах и т.п.) может обладать различными магнитными свойствами. Например, Fe, Со, Ni в кристаллическом состоянии ниже определённой температуры (Кюри точки ) обладают ферромагнитными свойствами; выше точки Кюри они эти свойства теряют (см. Ферромагнетизм ).

  Количественно взаимодействие между атомными носителями М. в веществе можно охарактеризовать величиной энергии eвз этого взаимодействия, рассчитанной на отдельную пару частиц — носителей магнитного момента. Энергию eвз , обусловленную электрическим и магнитным взаимодействием микрочастиц и зависящую от их магнитных моментов, можно сопоставить с величинами энергий других атомных взаимодействий: с энергией магнитного момента mв в некотором эффективном магнитном поле Н эфф , то есть с eн = mв Н эфф , и со средней энергией теплового движения частиц при некоторой эффективной критической температуре T k , то есть с eТ = kT k . При значениях напряжённости внешнего поля Н < Н эфф или при температурах Т < Тк будут сильно проявляться магнитные свойства вещества, обусловленные eвз — внутренними взаимодействиями атомных носителей М. (так называемый «сильный» М. веществ). Наоборот, в областях Н >> Н эфф или Т >> Т к будут доминировать внешние факторы — температура или поле, подавляющие эффекты внутреннего взаимодействия («слабый» М. веществ). Эта классификация формальна, так как не вскрывает физической природы Нэфф и Tk . для полного выяснения физической природы магнитных свойств вещества необходимо знать не только величину энергии eвз по сравнению с eТ или eН , но также и её физическое происхождение и характер магнитного момента носителей (орбитальный или спиновый). Если исключить случай ядерного М., в котором проявляется эффект ядерных взаимодействий, то в электронных оболочках атомов и молекул, а также в электронной системе конденсированных веществ (жидкости, кристаллы) действуют 2 типа сил — электрические и магнитные. Мерой электрического взаимодействия может служить электростатическая энергия eэл двух электронов, находящихся на атомном расстоянии (а = 10-8 см ): eэл ~ е2 /a ~ 10-12 эрг (здесь е — заряд электрона). Мерой магнитного взаимодействия служит энергия связи двух микрочастиц, обладающих магнитными моментами mв и находящихся на расстоянии а, то есть eмагн ~ m2 в3 ~ 10-16 эрг. Таким образом, eэл превосходит энергию eмагн по крайней мере на три порядка.

  В связи с этим сохранение намагниченности ферромагнетиками (Fe, Со, Ni) до температур Т ~ 1000 К может быть обусловлено только электрическим взаимодействием, так как при энергии eмагн ~ 10-16 эрг  тепловое движение разрушило бы ориентирующее действие магнитных сил уже при 1 К. На основе квантовой механики было показано, что наряду с кулоновским электростатическим взаимодействием заряженных частиц существует также чисто квантовое электростатическое обменное взаимодействие , зависящее от взаимной ориентации магнитных моментов электронов. Таким образом, эта часть электрического по своей природе взаимодействия оказывает существенное влияние на магнитное состояние электронных систем. В частности, это взаимодействие благоприятствует упорядоченной ориентации магнитных моментов атомных носителей М. Верхний предел энергии обменного взаимодействия eоб ~ 10-13 эрг.

  Значение eоб > 0 соответствует параллельной ориентации атомных магнитных моментов, то есть самопроизвольной (спонтанной) намагниченности тел (ферромагнетиков). При eоб < 0 имеет место тенденция к антипараллельной ориентации соседних магнитных моментов, характерной для атомной магнитной структуры антиферромагнетиков. Изложенное позволяет провести следующую физическую классификацию М. веществ.

  I. Магнетизм слабовзаимодействующих частиц (eвз << mв Н или eвз << кТ )

  А. Преобладание диамагнетизма. К веществам с диамагнитными свойствами относятся: а) все инертные газы, а также газы, атомы или молекулы которых не имеют собственного результирующего магнитного момента. Их магнитная восприимчивость отрицательна и очень мала по абсолютной величине [молярная восприимчивость c ~ —(10-7 —10-5 )]; от температуры она практически не зависит; б) органические соединения с неполярной связью, в которых молекулы или радикалы либо не имеют магнитного момента, либо парамагнитный эффект в них подавлен диамагнитным; у этих соединений c ~ —10-6 и также практически не зависит от температуры, но обладает заметной анизотропией (см. Магнитная анизотропия ); в) вещества в конденсированных фазах — жидкой и кристаллической: некоторые металлы (Zn, Au, Hg и другие); растворы, сплавы и химические соединения (например, галоиды) с преобладанием диамагнетизма ионных остовов (ионы, подобные атомам инертных газов, — Li+ , Be2+ , A13+ , Cl- и т.п.). М. этой группы веществ похож на М. «классических» диамагнитных газов.

  Б. Преобладание парамагнетизма характерно: а) для свободных атомов, ионов и молекул, обладающих результирующим магнитным моментом. Парамагнитны газы O2 , NO, пары щелочных и переходных металлов. Восприимчивость их c> 0 мала по величине (~ 10-3 —10-5 ) и при не очень низких температурах и не очень сильных магнитных полях (mв Н/кТ << 1) не зависит от поля, но существенно зависит от температуры, для c имеет место Кюри закон c = С/Т, где С — постоянная Кюри; б) для ионов переходных элементов в жидких растворах, а также в кристаллах при условии, что магнитно-активные ионы слабо взаимодействуют друг с другом и их ближайшее окружение в конденсированной фазе слабо влияет на их парамагнетизм. При условии mв Н/кТ << 1 их восприимчивость не зависит от Н, но зависит от Т — имеет место Кюри — Вейса закон c = C’/(T — D), где C’ и D — константы вещества; в) для ферро- и антиферромагнитных веществ выше точки Кюри q.

  II. Магнетизм электронов проводимости в металлах и полупроводниках

  А. Парамагнетизм электронов проводимости в металлах (спиновый парамагнетизм) наблюдается у щелочных (Li, К, Na и другие), щёлочноземельных (Ca, Sr, Ba, Ra) и переходных металлов (Pd, Pt), а также у металлов Sc, Ti, V. Восприимчивость их мала (c ~ 10-5 ), не зависит от поля и слабо меняется с температурой. У ряда металлов (Cu, Ag, Au и других) этот парамагнетизм маскируется более сильным диамагнетизмом ионных остовов.

  Б. Диамагнетизм электронов проводимости в металлах (Ландау диамагнетизм ) присущ всем металлам, но, как правило, его маскирует либо более сильный спиновый электронный парамагнетизм, либо диа- или парамагнетизм ионных остовов.

  В. Пара- и диамагнетизм электронов проводимости в полупроводниках. По сравнению с металлами в полупроводниках мало электронов проводимости, но число их растет с повышением температуры; c в этом случае также зависит от Т.

  Г. М. сверхпроводников обусловлен электрическими токами, текущими в тонком поверхностном слое толщиной ~10-5 см. Эти токи экранируют толщу сверхпроводника от внешних магнитных полей, поэтому в массивном сверхпроводнике при Т< Tk магнитное поле равно нулю (Мейснера эффект ).

  III. Магнетизм веществ с атомным магнитным порядком (eвз >> mв Н или eвз >> кТ )

  А. Ферромагнетизм имеет место в веществах с положительной обменной энергией (eоб > 0): кристаллах Fe, Со, Ni, ряде редкоземельных металлов (Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb), сплавах и соединениях с участием этих элементов, а также в сплавах Сг, Mn и в соединениях урана. Для ферромагнетизма характерна самопроизвольная намагниченность при температурах ниже точки Кюри q, при T > q ферромагнетики переходят либо в парамагнитное, либо в антиферромагнитное состояние (последний случай наблюдается, например, в некоторых редкоземельных металлах). Однако из опыта известно, что в отсутствии внешнего поля ферромагнитные тела не обладают результирующей намагниченностью (если исключить вторичное явление остаточной намагниченности). Это объясняется тем, что при Н = 0 ферромагнетик разбивается на большое число микроскопических областей самопроизвольного намагничивания (доменов ). Векторы намагниченности отдельных доменов ориентированы так, что суммарная намагниченность ферромагнетика равна нулю. Во внешнем поле доменная структура изменяется, ферромагнитный образец приобретает результирующую намагниченность (см. Намагничивание ).

  Б. Антиферромагнетизм имеет место в веществах с отрицательной обменной энергией (eоб < 0): кристаллах Cr и Mn, ряде редкоземельных металлов (Ce, Рг, Nd, Sm, Eu), а также в многочисленных соединениях и сплавах с участием элементов переходных групп.

  В магнитном отношении кристаллическая решётка этих веществ разбивается на так называемые магнитные подрешётки, векторы самопроизвольной намагниченности J ki которых либо антипараллельны (коллинеарная антиферромагнитная связь), либо направлены друг к другу под углами, отличными от 0° и 180° (неколлинеарная связь, см. Магнитная структура ). Если суммарный момент всех магнитных подрешёток в антиферромагнетике равен нулю, то имеет место скомпенсированный антиферромагнетизм; если же имеется отличная от нуля разностная самопроизвольная намагниченность, то наблюдается нескомпенсированный антиферромагнетизм, или ферримагнетизм , который реализуется главным образом в кристаллах окислов металлов с кристаллической решёткой типа шпинели , граната , перовскита и других минералов (их называют ферритами ). Эти тела (обычно полупроводники и изоляторы) по магнитным свойствам похожи на обычные ферромагнетики. При нарушении компенсации магнитных моментов в антиферромагнетиках из-за слабого взаимодействия между атомными носителями М. возникает очень малая самопроизвольная намагниченность веществ (~ 0,1% от обычных значений для ферро- и ферримагнетиков). Такие вещества называются слабыми ферромагнетиками (например, гематит a-Fe2 O3 , карбонаты ряда металлов, ортоферриты и др.).

  Магнитное состояние ферро- или антиферромагнетика во внешнем магнитном поле Н определяется, помимо величины поля, ещё и предшествующими состояниями магнетика (магнитной предысторией образца). Это явление называется гистерезисом . Магнитный гистерезис проявляется в неоднозначности зависимости J от Н (в наличии петли гистерезиса). Благодаря гистерезису для размагничивания образца оказывается недостаточным устранить внешнее поле, при Н = 0 образец сохранит остаточную намагниченность J r . Для размагничивания образца нужно приложить обратное магнитное поле H c , которое называется коэрцитивной силой . В зависимости от значения Hc различают магнитно-мягкие материалы (H c < 800 а/м, или 10 э ) и магнитно-твёрдые, или высококоэрцитивные, материалы (Hc > 4 ка/м, или 50 э ). J r и H c зависят от температуры и, как правило, убывают с её повышением, стремясь к нулю с приближением Т к q.

  Кроме М. атомных частиц и веществ, современное учение о магнитных явлениях включает М. небесных тел и космической среды. Рассмотрению связанных с этим вопросов посвящены статьи: Земной магнетизм , Солнечный магнетизм , Магнитные звёзды , Межзвёздное магнитное поле , Космические лучи , а также Магнитное поле , Магнитная гидродинамика и другие.

  Магнетизм в науке и технике. Основными научными проблемами современного учения о М. является выяснение природы обменного взаимодействия и взаимодействий, обусловливающих анизотропию в различных типах магнитоупорядоченных кристаллов; спектров элементарных магнитных возбуждений (магнонов ) и механизмов их взаимодействия между собой, а также с фононами (квантами колебаний кристаллической решётки). Важной проблемой остаётся создание теории перехода из парамагнитного в ферромагнитное состояние. Исследование М. веществ широко применяется в различных областях науки как средство изучения химических связей и структуры молекул (магнетохимия ). Изучение диа- и парамагнитных свойств газов, жидкостей, растворов, соединений в твёрдой фазе позволяет разобраться в деталях физических и химических процессов, протекающих в этих телах, и в их структуре. Изучение магнитных динамических характеристик (пара-, диа- и ферромагнитный, электронный и ядерный резонансы и релаксации) помогает понять кинетику многих физических и физико-химических процессов в различных веществах (см. Магнитный резонанс ). Интенсивно развивается магнитобиология .

  К важнейшим проблемам М. космических тел относятся: выяснение происхождения магнитных полей Земли, планет, Солнца, звёзд (в частности, пульсаров ), внегалактических радиоисточников (радиогалактик , квазаров и др.), а также роли магнитных полей в космических процессах.

  Основные технические применения М. находит в электротехнике, радиотехнике, электронике, приборостроении, электронных счётно-решающих устройствах, морской, авиационной и космической навигации, геофизических методах разведки полезных ископаемых, автоматике и телемеханике. В технике широкое применение нашли также магнитная дефектоскопия и магнитные методы контроля. Магнитные материалы идут на изготовление магнитопроводов генераторов, моторов, трансформаторов, реле, магнитных усилителей, элементов магнитной памяти, стрелок компасов, лент магнитной записи и так далее.

  История учения о магнетизме. Первые письменные свидетельства о М. (Китай) имеют более чем двухтысячелетнюю давность. В них упоминается о применении естественных постоянных магнитов в качестве компаса. В работах древнегреческих и римских учёных есть упоминание о притяжении и отталкивании естественных магнитов и о намагничивании в присутствии магнита железных опилок (например, у Лукреция в поэме «О природе вещей», 1 век до н. э.). В эпоху средневековья в Европе стал широко применяться магнитный компас (с 12 века), были предприняты попытки экспериментального изучения взаимодействия магнитов разной формы (Пьер Перегрин де Марикур, 1269). Результаты исследований М. в эпоху Возрождения были обобщены в труде У. Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600). Гильберт показал, в частности, что Земля — магнитный диполь , и доказал невозможность разъединения двух разноимённых полюсов магнита. Далее учение о М. развивалось в работах Р. Декарта , Ф. Эпинуса , Ш. Кулона . Декарт был автором первой подробной метафизической теории М. и геомагнетизма («Начала философии», часть 4, 1644); он исходил из существования особой магнитной субстанции, обусловливающей своим присутствием и движением М. тел.

  В трактате «Опыт теории электричества и магнетизма» (1759) Эпинус подчеркнул тесную аналогию между электрическими и магнитными явлениями. Эта аналогия, как показал Кулон (1785—1789), имеет определённое количественное выражение: взаимодействие точечных магнитных полюсов подчиняется тому же закону, что и взаимодействие точечных электрических зарядов (Кулона закон ). В 1820 Х. Эрстед открыл магнитное поле электрического тока.

  В том же году А. Ампер установил законы магнитного взаимодействия токов, эквивалентность магнитных свойств кругового тока и тонкого плоского магнита; М. он объяснял существованием молекулярных токов. В 30-х годах 19 века К. Гаусс и В. Вебер развили математическую теорию геомагнетизма и разработали методы магнитных измерений.

  Новый этап в изучении М. начинается с работ М. Фарадея , который дал последовательную трактовку явлений М. на основе представлений о реальности электро-магнитного поля. Ряд важнейших открытий в области электромагнетизма (электромагнитная индукция — Фарадей, 1831; правило Ленца — Э. Х. Ленц , 1833, и др.), обобщение открытых электромагнитных явлений в трудах Дж. К. Максвелла (1872), систематическое изучение свойств ферромагнетиков и парамагнетиков (А. Г. Столетов , 1872; П. Кюри , 1895, и другие) заложили основы современной макроскопической теории М.

  Микроскопический подход к изучению М. стал возможен после открытия электронно-ядерной структуры атомов. На основе классической электронной теории Х. А. Лоренца П. Ланжевен в 1905 построил теорию диамагнетизма (он создал также квазиклассическую теорию парамагнетизма). В 1892 Б. Л. Розинг и в 1907 П. Вейс высказали идею о существовании внутреннего молекулярного поля, обусловливающего свойства ферромагнетиков. Открытие электронного спина и его магнетизма (С. Гаудсмит , Дж. Ю. Уленбек , 1925), создание последовательной теории микроскопических явлений — квантовой механики — привело к развитию квантовой теории диа-, пара- и ферромагнетизма. На основе квантовомеханических представлений (пространственного квантования) Л. Бриллюэн в 1926 нашёл зависимость намагниченности парамагнетиков от внешнего магнитного поля и температуры. Ф. Хунд в 1927 провёл сравнение экспериментальных и теоретических значений эффективных магнитных моментов ионов в различных парамагнитных солях, что привело к выяснению влияния электрических полей парамагнитного кристалла на «замораживание» орбитальных моментов ионов — как было установлено, намагниченность кристалла определяется почти исключительно спиновыми моментами (В. Пенни и Р. Шлепп; Дж. Ван Флек, 1932). В 30-х годах была построена квантомеханическая теория магнитных свойств свободных электронов (парамагнетизм Паули, 1927; Ландау диамагнетизм , 1930). Существенное значение для дальнейшего развития теории парамагнетизма имело предсказанное Я. Г. Дорфманом (1923) и затем открытое Е. К. Завойским (1944) явление электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

  Созданию квантовой теории ферромагнетизма предшествовали работы немецкого физика Э. Изинга (1925, двумерная модель ферромагнетиков), Дорфмана (1927, им была доказана немагнитная природа молекулярного поля), В. Гейзенберга (1926, квантовомеханический расчёт атома гелия), В. Гейтлера и Ф. Лондона (1927, расчёт молекулы водорода). В двух последних работах был использован открытый в квантовой механике эффект обменного (электростатического) взаимодействия электронов (П. Дирак , 1926) в оболочке атомов и молекул и установлена его связь с магнитными свойствами электронных систем, подчиняющихся Ферми — Дирака статистике (Паули принципу ). Квантовая теория ферромагнетизма была начата работами Я. И. Френкеля (1928, коллективизированная модель) и Гейзенберга (1928, модель локализованных спинов). Рассмотрение ферромагнетизма как квантового кооперативного явления (Ф. Блох , Дж. Слейтер , 1930) привело к открытию спиновых волн . В 1932—1933 Л. Неель и Л. Д. Ландау предсказали существование антиферромагнетизма. Изучение новых классов магнитных веществ — антиферромагнетиков и ферритов — позволило глубже понять природу М. Была выяснена роль магнитоупругой энергии в происхождении энергии магнитной анизотропии, построена теория доменной структуры и освоены методы её экспериментального изучения.

  Развитию М. в значительной мере способствовало создание новых экспериментальных методов исследования веществ. Нейтронографические методы позволили определить типы атомных магнитных структур. Ферромагнитный резонанс, первоначально открытый и исследованный в работах В. К. Аркадьева (1913), а затем Дж. Гриффитса (1946), и антиферромагнитный резонанс (К. Гортер и другие, 1951) позволили начать экспериментальные исследования процессов релаксации магнитной, а также дали независимый метод определения эффективных полей анизотропии в ферро- и антиферромагнетиках.

  Ядерный магнитный резонанс (Э. Пёрселл и др., 1945) и Мёссбауэра эффект (1958) значительно углубили наши знания о распределении спиновой плотности в веществе, особенно в металлических ферромагнетиках. Наблюдение рассеяния нейтронов и света позволили для ряда веществ определить спектры спиновых волн. Параллельно с этими экспериментальными работами развивались и различные аспекты теории М.: теория магнитной симметрии кристаллов, ферромагнетизм коллективизированных электронов, теория фазовых переходов II рода и критических явлений , а также модели одномерных и двумерных ферро- и антиферромагнетиков.

  Развитие физики магнитных явлений привело к синтезированию новых перспективных магнитных материалов: ферритов для ВЧ и СВЧ-устройств, высококоэрцитивных соединений типа SmCo5 (см. Магнит постоянный ), прозрачных ферромагнетиков и др.

 Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 издание, М., 1957; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Пайерлс Р. Е., Квантовая теория твердых тел, перевод с английского, М., 1956; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Киттель Ч., Введение в физику твердого тела, перевод с английского, 2 издание, М., 1962; Вонсовский С. В., Шур Я. С., ферромагнетизм, М. — Л., 1948; Поливанов К. М., ферромагнетики, М. — Л., 1957; Бозорт Р., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Маттис Д., Теория магнетизма. Введение в изучение кооперативных явлений, перевод с английского, М., 1967; Туров Е. А., физические свойства магнитоупорядоченных кристаллов, М., 1963; Vleck J. Н. van, The theory of electric and magnetic susceptibilities, Oxf., 1932; Backer R., Doring W., Ferromagnetismus, B., 1939; Magnetism, ed. G. T. Rado and Н. Suhl, v. 1, v. 2, pt. A — B, v. 3, v. 4, N. Y., 1963—66; Goodenough J., Magnetism and the chemical bond, N. Y. — L., 1963.

  С. В. Вонсовский.

(обратно)

Магнетик

Магне'тик, термин, применяемый ко всем веществам при рассмотрении их магнитных свойств. Разнообразие типов М. обусловлено различием магнитных свойств микрочастиц, образующих вещество, а также характера взаимодействия между ними. М. классифицируют по величине и знаку их магнитной восприимчивости c (вещества с c < 0 называются диамагнетиками , с c > 0 — парамагнетиками , с c >> 1 — ферромагнетиками ). Более глубокая физическая классификация М. основана на рассмотрении природы микрочастиц, обладающих магнитными моментами , их взаимодействия в веществе, а также влияния на М. внешних факторов (подробнее см. Магнетизм ).

(обратно)

Магнетит

Магнети'т (нем. Magnetit, от греч. magnetis — магнит), магнитный железняк, минерал, сложный окисел состава FeO×Fe2 O3 ; содержит 31% FeO, 69% Fe2 O3 ; 72,4% Fe; часто присутствуют примеси MgO, Cr2 O3 , Al2 O3 , MnO, ZnO и др. М. — феррит с кристаллической структурой обращенной шпинели . Кристаллизуется в кубической системе ao = 8,3963 . Обычно образует октаэдрические, реже додекаэдрические кристаллы и зернистые агрегаты. Весьма редко встречается в виде колломорфных агрегатов. В технике широко применяют синтезированный М., обычно его получают синтезом в твёрдой фазе в результате совместного отжига спрессованных порошков окислов FeO и Fe2 O3 при температурах 1000—1400 °С. Излом М. неровный, спайность отсутствует, хрупок, твёрдость по минералогической шкале 5,5—6. Плотность 4800—5300 кг/м3 . Цвет чёрный, блеск полуметаллический, иногда матовый; непрозрачен. Хороший проводник электричества. По магнитным свойствам М. — ферримагнетик ; намагниченность М. определяется разностью магнитных моментов двух магнитных подрешёток: 1) состоящей из ионов Fe2+ и Fe3+ , находящихся в октаэдрических узлах, и 2) состоящей из ионов Fe3+ , находящихся в тетраэдрических узлах (см. Антиферромагнетизм ). При комнатной температуре намагниченность насыщения Js = 4,8×10-2 тл (480 гс ); коэрцитивная сила Hc природного М. зависит от примесей, синтезированного М. — от способа получения. У порошков М. Hc растет при уменьшении размера частиц [у тонких порошков Hc ~ 12—16 ка/м (150—200) э ]. Из порошков изготовляют магнитодиэлектрики . При температурах выше 550—600 °С (выше Кюри точки ) М. теряет ферримагнитные свойства и становится парамагнетиком . Температура плавления М. 1591—1597 °С. При окислении М. переходит в гематит (мартит ). Псевдоморфоза М. по кристаллическому гематиту называется мушкетовитом. При повышенном содержании изоморфных примесей в М. выделяют разновидности: магномагнетит, манганмагнетит, ванадомагнетит, хроммагнетит, алюмомагнетит и другие. В тесном прорастании с ильменитом и другими титановыми минералами (структура распада твёрдых растворов ) входит в состав так называемых титаномагнетитов.

  Встречается в месторождениях различного генезиса, однако главные промышленные типы относятся к сложным магматическим, контактово-метасоматическим или регионально-метаморфическим образованиям. В виде акцессорных минералов часто присутствует в магматических, осадочных и метаморфических породах. См. также Железо , Железные руды .

  В. М. Григорьев.

(обратно)

Магнето

Магне'то, магнитоэлектрический генератор переменного тока (обычно совмещенный с индукционной катушкой), предназначенный для создания электрических разрядов между электродами свечи зажигания, воспламеняющих рабочую смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания . М. устанавливались в системах зажигания авиационных, тракторных, автомобильных, мотоциклетных и других двигателей; с 60-х годов 20 века практически не применяются.

(обратно)

Магнетокалорический эффект

Магнетокалори'ческий эффе'кт, изменение температуры магнетика при адиабатическом изменении напряжённости магнитного поля Н, в котором находится магнетик. С изменением поляна dH совершается работа намагничивания dА = JdH (J намагниченность). По первому началу термодинамики dА = dQ — dU, где dQ — сообщенное магнетику количество теплоты (оно равно нулю в условиях адиабатичности), dU изменение внутренней энергии магнетика. Таким образом, при dQ = 0 работа совершается лишь за счёт изменения внутренней энергии (dA = —dU ), что приводит к изменению температуры магнетика, если его внутренняя энергия зависит от температуры Т. В пара- и ферромагнетиках с ростом Н намагниченность J увеличивается, то есть растет число атомных магнитных моментов (спиновых или орбитальных), параллельных Н . В результате энергия пара- и ферромагнетиков по отношению к полю и их внутренняя энергия обменного взаимодействия уменьшаются. С другой стороны, внутренняя энергия пара- и ферромагнетиков увеличивается с увеличением Т. Поэтому на основании Ле Шателье — Брауна принципа при намагничивании должно происходить нагревание пара- и ферромагнетиков. Для ферромагнетиков этот эффект максимален вблизи точки Кюри, для парамагнетиков М. э. растет с понижением температуры. При адиабатическом уменьшении поля происходит частичное или полное (при выключении поля) разрушение упорядоченной ориентации моментов за счёт внутренней энергии, к охлаждению магнетика (См. Магнитное охлаждение ).

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.

  С. В. Вонсовский.

(обратно)

Магнетон

Магнето'н, единица измерения магнитного момента , принятая в атомной и ядерной физике.

  Магнитный момент атомных систем в основном обусловлен движением электронов и их спином и измеряется в магнетонах Бора:

   эрг/гс   (1)

  Здесь  — Планка постоянная , е и m — абсолютные величина заряда и масса электрона, с — скорость света.

  В ядерной физике магнитные моменты измеряются в ядерных магнетонах, отличающихся от mБ заменой массы электрона m на массу протона М :

   эрг/гс   (2)

  Физический смысл величины mБ легко понять из полуклассического рассмотрения движения электрона по круговой орбите радиуса r со скоростью v. Такая система аналогична витку с током, сила I которого равна заряду, деленному на период вращения: I = ev / 2pr . Согласно классической электродинамике, магнитный момент витка с током, охватывающего площадь S, равен в системе Гаусса (см. СГС система единиц ) m = IS/c = evr / 2c , или m = eMl / 2mc , где Ml = mvr — орбитальный момент количества движения электрона. Если учесть, что по квантовым законам орбитальный момент Ml электрона может принимать лишь дискретные значения, кратные постоянной Планка, Ml = l , где l = 0, 1, 2,..., то получится следующее выражение:

    (3)

  Таким образом, магнитный момент электрона, находящегося в состоянии с орбитальным моментом Ml , кратен М. Бора. Следовательно, в данном случае mБ играет роль элементарного магнитного момента — «кванта» магнитного момента электрона.

  Помимо орбитального момента количества движения Ml , обусловленного вращением, электрон обладает собственным механическим моментом — спином, равным s = 1 /2 (в единицах ). Спиновый магнитный момент ms = 2mБ s , то есть в 2 раза больше величины, которую следовало ожидать на основании формулы (3), но так как s = 1 /2 , то ms электрона также равен М. Бора: ms = mБ . Этот факт непосредственно вытекает из релятивистской квантовой теории электрона, в основе которой лежит Дирака уравнение .

  Ядерный М. имеет аналогичный смысл: это магнитный момент, создаваемый движением протона (внутри ядра) с орбитальным моментом l = 1. Однако собственные магнитные моменты ядерных частиц — протона и нейтрона, обладающих, как и электрон, спином 1 /2 , значительно отличаются от тех значений, которые они должны были бы иметь по теории Дирака. Аномальные магнитные моменты этих частиц обусловлены их сильным взаимодействием .

  Д. В. Гольцов.

(обратно)

Магнетосопротивление

Магнетосопротивле'ние, магниторезистивный эффект, изменение электрического сопротивления твёрдого проводника под действием внешнего магнитного поля. Различают поперечное М., при котором электрический ток течёт перпендикулярно магнитному полю, и продольное М. (ток параллелен магнитному полю). Причина М. — искривление траекторий носителей тока в магнитном поле. У полупроводников относительное изменение сопротивления Dr/r в 100 — 10 000 раз больше, чем у металлов , и может достигать сотен %. М. относится к группе гальваномагнитных явлений . М. используется для исследования электронного энергетического спектра и механизма рассеяния носителей тока кристаллической решёткой, а также для измерения магнитных полей.

  Лит.: Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Каганов М. И., Электронная теория металлов, М., 1971; Блатт Ф., Физика электронной проводимости в твердых телах, пер. с англ., М., 1971; Ансельм А. И., Введение в теорию полупроводников, М. — Л., 1962.

  Э. М. Эпштейн.

(обратно)

Магнетохимия

Магнетохи'мия, магнитохимия, раздел физической химии, в котором изучается связь между магнитными и химическими свойствами веществ; кроме того, М. исследует влияние магнитных полей на химические процессы. М. опирается на современную физику магнитных явлений (см. Магнетизм ) и кристаллохимию . Изучение связи между магнитными и химическими свойствами позволяет выяснить особенности химического строения вещества. Для этих целей используют как постоянные, так и переменные магнитные поля. В случае переменных полей необходимо различать магнитные явления, происходящие в отсутствие резонансных эффектов, и явления, непосредственно связанные с резонансом. В первом случае изучение магнитных явлений не отличается в принципе от их исследования в постоянных полях. Наблюдаемые же при определённых условиях в переменных (преимущественно высокочастотных) полях специфические эффекты резонансного поглощения веществом электромагнитной энергии потребовали разработки самостоятельных методов исследования (см. Электронный парамагнитный резонанс , Ядерный магнитный резонанс , Ферромагнитный резонанс , Химическая поляризация ядер ).

  При образовании химической связи спины валентных электронов приобретают антипараллельную ориентацию, что приводит к взаимной компенсации их магнитных моментов. В силу этого большинство химических соединений обладает диамагнитными свойствами (см. Диамагнетизм ). К диамагнитным веществам относятся, во-первых, ионные соединения (например, NaCl, KCl), у которых электронная структура ионов имитирует электронную структуру атомов благородных газов, и, во-вторых, ковалентные насыщенные неорганические и особенно органические соединения (например, CO2 , CH4 ).

  При отсутствии взаимной деформации электронных оболочек диамагнитная восприимчивость соединения аддитивно слагается из восприимчивостей атомов или ионов, входящих в его состав. Сопоставление измеренной на опыте диамагнитной восприимчивости соединения с её значением, вычисленным по аддитивной схеме, позволяет обнаружить деформацию электронных оболочек, связанную с особенностями химического строения. Так, заметное снижение суммарного диамагнетизма органического соединения вызывается наличием в молекуле двойной связи . Ароматическая связь, характеризующаяся движением делокализованных электронов по ароматическому кольцу, приводит, напротив, к значительному увеличению диамагнетизма и к его анизотропии (магнитная восприимчивость c^, измеренная перпендикулярно плоскости ароматического кольца, значительно превышает восприимчивость c||, измеренную параллельно его плоскости). Указанные закономерности позволяют использовать данные измерения магнитной восприимчивости диамагнитных соединений для идентификации этих соединений и получения ориентировочных сведений о характере химических связей.

  Для веществ с ненасыщенными химическими связями характерно наличие нескомпенсированных магнитных моментов. В состав таких веществ обычно входят атомы переходных элементов (например, элементов группы железа, редкоземельных элементов). Ионные соединения этого типа обнаруживают обычно парамагнитные свойства (см. Парамагнетизм ). Исследование температурного хода магнитной восприимчивости этих веществ позволяет определить величину ионного магнитного момента и судить о валентности составляющих атомов и их электронной структуре. Наиболее часто встречаются, однако, вещества, содержащие атомы переходных элементов, с ковалентной связью. Эти химические соединения могут быть как парамагнитными, так и ферромагнитными или антиферромагнитными (см. Ферромагнетизм и Ферримагнетизм ). В первых двух случаях значение магнитной восприимчивости и её температурный ход позволяют оценить величину эффективного магнитного момента и сделать определённые предположения о характере химической связи. У ферромагнитных и ферримагнитных соединений по зависимости их магнитных свойств от напряжённости поля и температуры также удаётся в ряде случаев определить эффективный магнитный момент иона (или атома) переходного элемента и число неспаренных электронов в нём, то есть определить его электронную конфигурацию. Такие данные дополняют результаты других физико-химических исследований.

  Постоянные магнитные поля непосредственно не оказывают влияния ни на характер химической связи, ни на химическое равновесие. Однако в ряде случаев они могут влиять на кинетику некоторых химических процессов.

  Существенное влияние на некоторые физико-химические процессы в газовой и жидкой фазах могут оказывать внешние магнитные поля, воздействующие на коагуляцию мельчайших частичек железной окалины, зачастую в значительном количестве присутствующих в воздухе и воде. Магнетохимические измерения широко применяются для обнаружения этих дисперсных включений и контроля чистоты химического эксперимента.

  Лит.: Селвуд П., Магнетохимия, пер. с англ., М., 1958; Figgis В. N., The magnetic properties of transition metalcomplexes, «Progress in in organic Chemistry»1964, v. 6; Haberditzl W., Magnetochemie, B., 1968: Дорфман Я. Г., Диамагнетизм и химическая связь, М., 1961; Соколик И. А., Франкович Е. Л., Влияние магнитных полей на фотопроцессы в органических твердых телах, «Успехи физических наук», 1973, т. Ill, в. 2.

  Я. Г. Дорфман.

(обратно)

Магнетоэлектрический эффект

Магнетоэлектри'ческий эффе'кт, возникновение в кристаллах намагниченности J  при помещении их в электрическое поле Е (J = aЕ ). М. э. возможен только в магнитоупорядоченных кристаллах (антиферро-, ферри- и ферромагнетиках). На возможность существования М. э. указали впервые Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц (1957). И. Е. Дзялошинский (1959) на основании данных о магнитной симметрии кристаллов предсказал, в каких из известных антиферромагнетиков должен наблюдаться М. э. Экспериментально эффект был открыт Д. Н. Астровым (1960) в антиферромагнитном кристалле Cr2 O3 . Величина М. э. невелика. Максимальное значение коэффициента a для Cr2 O3 составляет ~ 2×10-6 . Существует и обратный эффект — возникновение электрической поляризации Р при помещении кристалла в магнитное поле Н (Р = aН ).

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Боровик-Романов А. С., Антиферромагнетизм, в сборнике: Антиферромагнетизм и ферриты, М., 1962 (Итоги науки, физико-математические науки, в. 4).

  А. С. Боровик-Романов.

(обратно)

Магнетрон

Магнетро'н [от греч. magnetis — магнит и электрон ], в первоначальном и широком смысле слова — коаксиальный цилиндрический диод в магнитном поле, направленном по его оси; в электронной технике — генераторный электровакуумный прибор СВЧ, в котором взаимодействие электронов с электрической составляющей поля СВЧ происходит в пространстве, где постоянное магнитное поле перпендикулярно постоянному электрическому полю.

  Термин «М.» был введён американским физиком А. Халлом (A. Hull), который в 1921 впервые опубликовал результаты теоретических и экспериментальных исследований работы М. в статическом режиме и предложил ряд конструкций М. Генерирование электромагнитных колебаний в дециметровом диапазоне волн (на волнах  l ³ 29 см ) посредством М. открыл и запатентовал в 1924 чехословацкий физик А. Жачек. В 20-е годы влияние магнитного поля на генерирование колебаний СВЧ исследовали физики: Е. Хабан (1924, Германия), А. А. Слуцкин и Д. С. Штейнберг (1926—1929, СССР), К. Окабе и Х. Яги (1928—1929, Япония), И. Ранци (1929, Италия). В 30-е годы исследования М. как генератора СВЧ велись во многих странах. Основная задача этого периода — увеличение выходной мощности генерируемых колебаний — была решена в 1936—1937 советскими инженерами Н. Ф. Алексеевым и Д. Е. Маляровым под руководством М. А. Бонч-Бруевича . Они увеличили мощность М. на 2 порядка (до 300 вт на волне 9 см ), применив в качестве анода массивный медный блок, содержащий ряд резонаторов. М. такой конструкции называют многорезонаторным. Эта конструкция М. оказалась настолько совершенной, что в последующие годы во всём мире разрабатывались и выпускались только многорезонаторные М. В М. применяют катод, имеющий форму полого цилиндра, внутри которого располагается подогреватель. Катод такой формы впервые был предложен для радиоламп советским академиком А. А. Чернышевым в 1918. В 30-е годы многие инженеры предлагали для М. катоды в форме полого цилиндра, например американский инженер К. Хенсел в 1933 (для М., у которого катод окружает анод), американские инженеры Л. Молтер, Дж. Райхман, Р. Гудрич в 1936 (для использования вторичной эмиссии катода в М.), советский инженер В. П. Илясов в 1939 (для многорезонаторного М.).

  В 40—70-е годы в многорезонаторный М. инженерами многих стран (СССР, Великобритании, США, Японии и других) был внесён ряд улучшений, были разработаны более тысячи типов многорезонаторных М., в основном для радиолокации . С конца 60-х годов резко увеличился выпуск М. непрерывного генерирования колебаний на волне ~ 12 см для нагрева полями СВЧ в печах бытового назначения (мощностью 0,5—3 квт ) и промышленных установках (мощностью 5—100 квт ). В 1950—1970-е годы на основе многорезонаторного М. был создан ряд приборов для генерации и усиления колебаний СВЧ (см. Магнетронного типа приборы ).

  Распространение М. вызвано высоким кпд (до 80%), компактностью конструкции и стабильностью работы при сравнительно невысоких анодных напряжениях. В начале 70-х годов промышленно развитыми странами выпускаются М. для работы на различных частотах от 0,5 до 100 Ггц, с мощностями от нескольких вт до десятков квт в непрерывном режиме генерирования колебаний и от 10 вт до 5 Мвт в импульсном режиме при длительностях импульсов главным образом от долей до десятков мксек. М. выпускаются как неперестраиваемые (фиксированная частота), так и перестраиваемые в небольшом диапазоне частот (обычно менее 10%). Для медленной перестройки частоты применяются механизмы, приводимые в движение рукой, для быстрой (до нескольких тысяч перестроек в сек ) ротационные и вибрационные механизмы.

  В простейшей конструкции многорезонаторного М. (рис. 1 ) анодный блок представляет собой массивный медный цилиндр с центральным круглым сквозным отверстием и симметрично расположенными сквозными полостями (от 8 до 40), выполняющими роль объёмных резонаторов . Каждый резонатор соединяется щелью с центральным отверстием, в котором расположен катод. Резонаторы образуют кольцевую колебательную систему . Такая система имеет не одну, а несколько резонансных частот, при которых на кольцевой колебательной системе укладывается целое число стоячих волн от 1 до N/2 (N — число резонаторов). Наиболее выгодным является вид колебаний, при котором число полуволн равно числу резонаторов (так называемый p-вид колебаний). Этот вид колебаний назван так потому, что напряжения СВЧ на двух соседних резонаторах сдвинуты по фазе на p. Для стабильной работы М. (во избежание перескоков во время работы на другие виды колебаний, сопровождающихся изменениями частоты и выходной мощности) необходимо, чтобы ближайшая резонансная частота колебательной системы значительно отличалась от рабочей частоты (примерно на 10%). Так как в М. с одинаковыми резонаторами разность этих частот получается недостаточной (рис. 2 , а), её увеличивают либо введением связок в виде металлических колец, одно из которых соединяет все чётные, а другое все нечётные ламели анодного блока (рис. 2 , б), либо применением разнорезонаторной колебательной системы (чётные резонаторы имеют один размер, нечётные — другой) (рис. 2 , в).

  В многорезонаторном М. на электроны, движущиеся в пространстве между катодом и анодным блоком, действуют 3 поля: постоянное электрическое поле, постоянное магнитное поле и электрическое поле СВЧ (резонаторной системы). При перемещении электронов в радиальном направлении (от катода к аноду) энергия источника анодного напряжения преобразуется в кинетическую энергию электронов. Под влиянием постоянного магнитного поля, направленного по оси катода (перпендикулярно постоянному электрическому полю), электроны изменяют направление движения: их радиальная скорость переходит в тангенциальную, перпендикулярную радиальной, Так как часть электрического поля СВЧ через щели резонаторов проникает в пространство анод — катод, то электроны при движении в тангенциальном направлении тормозятся тангенциальной составляющей электрического поля СВЧ, и поэтому их энергия, полученная от источника постоянного напряжения, преобразуется в энергию колебаний СВЧ. Поле СВЧ дважды за период колебаний меняет направление. Для непрерывного торможения электронов необходимо, чтобы они от одного резонатора к соседнему (в тангенциальном направлении) перемещались за полпериода. Такой синхронизм между перемещением электронов и тормозящим электрическим полем СВЧ является основным принципом работы многорезонаторного М. Электроны, которые попадают в ускоряющее поле СВЧ, увеличивают свою кинетическую энергию и выпадают из синхронизма. Они либо возвращаются на катод, либо попадают в тормозящее поле СВЧ и снова входят в синхронизм.

  Типичные характеристики М. приведены на рис. 3 . М. начинает работать, когда анодное напряжение достигает значения, соответствующего началу синхронизма. С увеличением напряжения условия синхронизма улучшаются; сила тока, выходная мощность и кпд М. увеличиваются. При оптимальных условиях синхронизма кпд М. достигает максимума. Дальнейшее повышение анодного напряжения постепенно ухудшает синхронизм и сопровождается снижением кпд, несмотря на увеличение силы тока и выходной мощности.

  Лит.: Алексеев Н. Ф., Маляров Д. Е., Получение мощных колебаний магнетроном в сантиметровом диапазоне волн, «Журнал технической физики», 1940, т. 10, в. 15, с. 1297—1300; Фиск Д., Хагструм Г., Гатман П., Магнетроны, пер. с англ., М., 1948; Бычков С. И., Магнетронные генераторы, Л., 1948; Магнетроны сантиметрового диапазона, пер. с англ., под ред. С. А Зусмановского, ч. 1—2, М., 1950—51, Коваленко В. Ф., Введение в электронику сверхвысоких частот, 2 изд., М., 1955; Самсонов Д. Е., Основы расчёта и конструирования многорезонаторных магнетронов, М., 1966.

  В. Ф. Коваленко.

Рис. 3. Типичная рабочая характеристика импульсного магнетрона. Заштрихованными участками обозначены области отсутствия генерации, сплошными линиями — импульсная выходная мощность Ри и напряжённость постоянного магнитного поля Н, пунктирными линиями — кпд (без учёта мощности подогрева катода).

Рис. 2. Виды резонаторных систем магнетрона (а — равнорезонаторная без связок, б — равнорезонаторная со связками, в — разнорезонаторная) и графики разделения их резонансных частот D=( fp — fn )/fp , где fp — частота колебаний, соответствующая p-виду колебаний, fn — частота колебаний, соответствующая n-му номеру колебаний. В 18-резонаторном магнетроне 9-й вид колебаний является p-видом.

Рис. 1. Многорезонаторный магнетрон простейшей конструкции (слева — внешний вид; справа — разрез): 1 — анодный блок с 8 резонаторами типа «щель-отверстие»; 2 — резонатор; 3 — ламель анодного блока; 4 — связка в виде металлического кольца (второе такое же кольцо расположено на другом торце анодного блока); 5 — катод; 6 — выводы подогревателя катода; 7 — радиатор; 8 — петля связи для вывода энергии СВЧ; 9 — стержень вывода энергии СВЧ для присоединения к коаксиальной линии.

(обратно)

Магнетрон коаксиальный

Магнетро'н коаксиа'льный, магнетрон с коаксиальным резонатором, магнетрон , в котором вокруг анодного блока расположен коаксиальный резонатор, соединённый щелями с резонаторами анодного блока. Щели, соединяющие коаксиальный резонатор с анодным блоком, прорезаются параллельно оси магнетрона в задних стенках не всех резонаторов, а через один (рис. ). М. к. применяются в наземных и бортовых радиолокационных станциях различного назначения. М. к. выпускаются для работы только в импульсном режиме как с механизмами медленной и быстрой перестройки частоты, так и на фиксированных частотах от 2 до 70 Ггц с выходными мощностями от 1 квт до 2 Мвт (в импульсе). М. к. был предложен французским инженером И. Азема в 1950 и более совершенной конструкции — американскими учёными Р. Колье и И. Фейнштейном в 1955.

  Коаксиальный резонатор в М. к.: а) повышает стабильность его работы (у М. к. уход частоты, вызванный отражением волн от нагрузки, ширина спектра частот и интенсивность боковых лепестков спектра примерно в 5 раз меньше, а уход частоты от изменения силы тока и пропуск импульсов примерно в 10 раз меньше, чем у обычного магнетрона); б) разделяет частоты равнорезонаторного анодного блока настолько, что отпадает необходимость применения связок; в) позволяет увеличить рабочую поверхность катода и анодного блока и за счёт этого снизить плотность электронного потока, увеличить долговечность М. к. в 3 — 4 раза по сравнению с обычным магнетроном; г) обеспечивает механическую перестройку частоты на 6 — 13% перемещением поршня в коаксиальном резонаторе без существенного изменения выходной мощности.

  Лит.: Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями, пер. с англ., под ред. М. М. Федорова, т. 2, М.,1961, с. 119 — 29.

  В. Ф. Коваленко.

Схема коаксиального магнетрона: а — вид системы резонаторов; б — вид в поперечном сечении; 1 — резонаторы анодного блока; 2 — коаксиальный резонатор; 3 — щели, соединяющие резонаторы анодного блока с коаксиальным резонатором; 4 — поршень коаксиального резонатора для перестройки частоты; 5 — окно для вывода мощности колебаний СВЧ; 6 — катод; 7 — полюсные наконечники магнита.

(обратно)

Магнетрон, настраиваемый напряжением

Магнетро'н, настра'иваемый напряже'нием , генераторный прибор магнетронного типа, рабочая частота которого в широком диапазоне изменяется пропорционально анодному напряжению. Его иногда называют митроном. Явление перестройки частоты магнетрона напряжением впервые обнаружили в 1949 американские инженеры Д. Уилбур и Ф. Питерс. Ими же в 1950 был предложен М., н. н., с центральным катодом и в 1955 — с вынесенной в торец электронной пушкой. М., н. н., выходной мощностью до 1 вт широко применяются в измерительной радиоаппаратуре, в гетеродинах широкополосных радиоприёмников с быстрой перестройкой частоты и в качестве задающих генераторов в радиолокационных станциях, 1—10 вт — в радиовысотомерах, телеметрической аппаратуре и других устройствах, где требуется режим частотной модуляции в широкой полосе генерируемых частот, свыше 10 вт — в широкополосных радиопередатчиках, телевизионных и телеметрических устройствах бортовых систем и других. В 50—60-х годах 20 века было выпущено много типов М., н. н., работающих на частотах 0,2—10 Ггц . М., н. н., с выходной мощностью до 1 вт (включительно) имеют диапазон перестройки частоты примерно 1—1,5 октавы, 1—10 вт — до 50% от средней частоты, 10—500 вт — до 10—20%. Кпд маломощных М., н. н., как правило, не превышает 10%, а наиболее мощных достигает 70%.

  От обычного многорезонаторного магнетрона М., н. н., отличается пониженной добротностью колебательной системы и уменьшенной силой электронного тока в пространстве взаимодействия. Колебательная система М., н. н. (рис .), представляет собой цилиндрический анод, выполненный в виде встречных штырей, встроенных в объёмный резонатор , или отрезок линии, например отрезок радиоволновода , полосковой линии и др. Уменьшение силы тока в пространстве взаимодействия М., н. н., достигается либо путём недогрева катода (ограничение эмиссии электронов температурой), либо применением торцевой электронной пушки и заменой центрального эмитирующего катода неэмитирующим электродом. Распространён второй способ, так как он позволяет посредством управляющего электрода изменять силу тока и, следовательно, мощность М., н. н. Так же, как и в многорезонаторном магнетроне, при генерировании колебаний электронные сгустки движутся с такой тангенциальной скоростью, что за один полупериод колебаний перемещаются на расстояние, равное шагу анодной штыревой системы. Это условие синхронизма выражается следующей линейной зависимостью между анодным напряжением Ua (в ) и рабочей частотой f (Ггц )

  ,

где В — индукция магнитного поля (гс ); N — число штырей; ra и r k — соответственно радиусы анода и центрального неэмитирующего электрода (см ).

Лит.: Стальмахов В. С., Основы электроники сверхвысокочастотных приборов со скрещенными полями, М., 1963, с. 254—77; Дятлов Ю. В., Козлов Л. Н., Митроны, М., 1967.

  И. В. Соколов.

Схематическое изображение магнетрона, настраиваемого напряжением: 1 — анод в виде системы встречных штырей; 2 — неэмитирующий электрод; 3 — катод; 4 — управляющий электрод; 5 — керамические цилиндры вакуумплотной оболочки; 6 — низкодобротный объёмный резонатор; 7 — экранирующий магнитопроводящий кожух; 8 — постоянный магнит; 9 — коаксиальный вывод энергии; 10 — элемент связи вывода энергии с объёмным резонатором; Uyпр — источник управляющего напряжения; Ua — источник анодного напряжения.

(обратно)

Магнетронного типа приборы

Магнетро'нного ти'па прибо'ры, класс электровакуумных приборов СВЧ (300 Мгц — 300 Ггц ), в которых движение электронов происходит в скрещенных постоянных электрических и магнитном полях и электромагнитном поле СВЧ, М. т. п. используются для генерирования и усиления колебаний в радиолокационных и навигационных устройствах, устройствах космической связи, линейных ускорителях, медицинских аппаратах, установках нагрева токами СВЧ и т.д. В М. т. п. постоянное электрическое поле создаётся в промежутке анод — катод (так называемое пространство взаимодействия), а постоянное магнитное поле — перпендикулярно силовым линиям постоянного электрического поля и направлению движения электронов (в М. т. п. цилиндрической конструкции — вдоль оси катода). Условия обратной связи между электромагнитным полем и электронным потоком, необходимые для самовозбуждения колебаний в М. т. п., легко выполняются. Благодаря обратной связи электроны, которые в результате взаимодействия с электромагнитным полем отдают ему часть своей энергии, приобретённой от источника постоянного напряжения, смещаются к аноду и в итоге попадают на него, а те электроны, которые отбирают от электромагнитного поля часть энергии, возвращаются на катод, бомбардируя его. Явление электронной бомбардировки используется в некоторых мощных М. т. п. для поддержания необходимой температуры катода. Для осуществления эффективного и длительного взаимодействия электронов с электромагнитным полем должна соблюдаться синхронность их движения, то есть равенство скорости переносного движения электронов ve с фазовой скоростью бегущей волны поля.

  М. т. п. обладают свойством многофункциональности, то есть эффективно работают в разных электрических режимах и условиях эксплуатации, и высоким кпд (до 90%); способны генерировать и усиливать колебания в весьма широкой области электромагнитных волн (от метровых до миллиметровых волн), генерировать колебания большой мощности (до нескольких сотен квт непрерывной и до нескольких десятков Мвт импульсной мощности) при относительно низких анодных напряжениях (до 50 кв ), перестраиваться по частоте в широком диапазоне (до 20% механическим и до 100% электрическими способами), усиливать колебания в широкой полосе частот (до 20% и более) при достаточно больших коэффициентах усиления (до 20 дб и более).

  Прототипом всех М. т. п. является многорезонаторный магнетрон — наиболее известный прибор этого класса (см. рис. ).

  На магнетронном принципе взаимодействия электронного потока с электромагнитным полем создано множество разновидностей приборов (генераторов и усилителей), различающихся конструктивным исполнением замедляющих систем и устройств формирования электронного потока. В соответствии с этими признаками различают 3 семейства М. т. п.: 1) с замкнутыми в кольцо замедляющей системой и электронным потоком (с катодом в пространстве взаимодействия); 2) с электрически разомкнутой замедляющей системой и замкнутым в кольцо электронным потоком (с катодом в пространстве взаимодействия); 3) с замкнутыми или разомкнутыми замедляющими системами и инжектированным электронным потоком (с катодом, вынесенным из пространства взаимодействия).

  К первому семейству приборов главным образом относятся: многорезонаторный магнетрон, или магнетрон бегущей волны, в котором замедляющая система обладает ярко выраженными резонансными свойствами, то есть колебания возбуждаются на дискретных частотах, рабочим видом колебаний является так называемый p-вид или p/2-вид, возможна перестройка частоты колебаний механическим или электрическим способом в небольших пределах (3—10%); коаксиальный магнетрон (разновидность многорезонаторного магнетрона) с перестройкой частоты (до 20%) и стабилизацией её посредством внешнего или внутреннего высокодобротного объёмного резонатора , аксиального с резонаторной системой магнетрона и возбуждаемого на волне типа H011 ; регенеративно-усилительный магнетрон, в котором возбуждение колебаний p-вида и управление их частотой осуществляется внешним сигналом малой мощности, вводимым обычно через циркулятор в сильно нагруженную резонаторную систему; магнетрон, настраиваемый напряжением (митрон), в котором сильно нагруженная колебательная система (обычно стержневого типа) обладает слабо выраженными резонансными свойствами и ток эмиссии катода ограничен, вследствие чего на малых уровнях мощности достигается перестройка частоты напряжением в широком диапазоне (до одной октавы и более).

  Ко второму семейству приборов главным образом относятся: карматрон — генератор обратной волны, в котором обычно используется замедляющая система стержневого типа (чаще типа «встречные штыри») с поглотителем энергии внутри и частота колебаний перестраивается напряжением; амплитрон — мощный усилитель обратной волны с согласованными входным и выходным устройствами и полосой усиливаемых частот до 10% от средней частоты (при отражениях энергии СВЧ на входе и выходе и температурном ограничении тока эмиссии амплитрон может работать как автогенератор с перестройкой частоты); стабилотрон — высокостабильный генератор с механической перестройкой частоты, состоящий из амплитрона, делителя мощности отражающего типа, фазовращателя и высокодобротного стабилизирующего резонатора (в литературе часто встречается термин платинотрон как обобщённое название для амплитрона и стабилотрона); ультрон — усилитель прямой волны с более широкой полосой усиливаемых частот (до 20%) и более высоким коэфф. усиления (до 30 дб ), чем у амплитрона.

  К третьему семейству приборов главным образом относятся: лампа обратной волны магнетронного типа (ЛОВМ) с перестройкой частоты генерируемых колебаний напряжением в широком диапазоне (до 20%); лампа бегущей волны магнетронного типа (ЛБВМ) с широкой полосой усиливаемых частот (до 20%) и высоким коэффициентом усиления (до 20 дб ).

  Лит.: Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями, перевод с английского, т. 1—2. М., 1961; Лебедев И. В., Техника и приборы сверхвысоких частот, т. 2, М. — Л., 1972; ГОСТ 17104-71. Приборы магнетронного типа. Термины и определения, М., 1971.

  Д. Е. Самсонов.

Упрощённое изображение пространства взаимодействия магнетрона: а — распределение высокочастотного электрического поля при колебаниях p-вида; б — форма электронного облака при колебаниях p-вида. 1 — замедляющая система (анод); 2 — катод; 3 — граница электронного облака; 4 — форма траекторий электронов;  — силовые линии постоянного электрического поля;  — силовые линии электрического поля СВЧ; В — силовые линии индукции магнитного поля; ve — скорость переносного движения электронов.

(обратно)

Магнетронный манометр

Магнетро'нный мано'метр, вакуумметр, по своему устройству напоминающий магнетрон . Существуют ионизационные М. м. (манометр Лафферти) и электроразрядные. Диапазон измерений ионизационного М. м.: 10-5 —10-11 н/м2 (10-7 10-13 мм рт. ст. ), электроразрядного — 10-2 —10-9 н/м2 (10-4 —10-11 мм рт. ст. ). См. Вакуумметрия .

(обратно)

Магниевые руды

Ма'гниевые ру'ды, природные минеральные образования, содержание магния в которых достаточно для экономически выгодного его извлечения. Этот элемент входит в состав более ста минералов, в том числе: брусита Mg (OH)2 с содержанием Mg 41,7%; магнезита MgCO3 (28,8% Mg); доломита MgCO3 ×CaCO3 , (18,2% Mg); кизерита MgSO4 ×H2 O (17,6% Mg); бишофита MgCl2 ×6H2 O (12,0% Mg); лангбейнита 2MgSO4 ×K2 SO4 (11,7% Mg); эпсомита MgSO4 ×7H2 O (9,9% Mg); каинита MgSO4 ×KCI×3H2 O (9,8% Mg); карналлита MgCl2 ×KCI×6H2 O (8,8% Mg); астраханита MgSO4 ×Na2 SO4 ×4H2 O (7,3% Mg); полигалита MgSO4 ×2CaSO4 ×K2 SO4 ×2H2 O (4,2% Mg).

  Главнейшими М. р. являются месторождения ископаемых магнезиально-калийных солей. Крупные месторождения магнезита встречаются в метаморфизованных доломитах. При контактном метаморфизме магнезита возникают скопления брусита — наиболее высокомагнезиального сырья. В результате выщелачивания магнезиальных солей подземными водами образуются ископаемые природные рассолы и соляные источники. Современные соляные месторождения (рассолы и осадки) возникают в замкнутых заливах морей (например, Кара-Богаз-Гол) и в бессточных внутриматериковых впадинах (озера Баскунчак и Эльтон в СССР, Большое Солёное озеро в США). В качестве источника Mg непрерывно возрастает также роль морской воды (4% Mg в сухом остатке) с её стабильным составом и неограниченными ресурсами. В СССР располагаются крупнейшие бассейны магнезиально-калийных солей — Верхнекамский (пермского возраста) в Предуралье, Припятский (девонский) в Белоруссии, Калушское (неогеновое) месторождение в Предкарпатье и другие. За рубежом особенно известны пермские Штасфуртский соленосный бассейн (ФРГ и ГДР) и месторождения юга США. См. также Магний .

  Лит.: Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, М., 1969; Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 22 — Кашкаров О. Д., Фивег М. П., Калийные и магнезиальные соли, М., 1963: Смолин П. П., Тенденции использования магнезиального сырья, в сборнике: Неметаллические полезные ископаемые, М., 1971.

  П. П. Смолин.

(обратно)

Магниевые сплавы

Ма'гниевые спла'вы, сплавы на основе магния. Наиболее прочные, в том числе и наиболее жаропрочные, М. с. разработаны на основе систем магний — металл с ограниченной растворимостью в твёрдом магнии. Вследствие высокой химической активности магния выбор металлов, пригодных для легирования М. с., сравнительно невелик. М. с. разделяются на 2 основные группы: литейные — для производства фасонных отливок и деформируемые — для производства полуфабрикатов прессованием, прокаткой, ковкой и штамповкой.

  Историческая справка. Первые М. с. появились в начале 20 века (под названием «электрон», теперь мало употребляемым). Значение конструкционных промышленных материалов М. с. приобрели в конце 20-х — начале 30-х годов 20 века, то есть почти через 100 лет после того как французский химик А. Бюсси впервые выделил магний в чистом виде (1828). До конца 40-х годов применялись главным образом сплавы на основе систем Mg — Al — Zn и Mg — Mn. Дальнейшему прогрессу в области создания М. с. способствовало открытие модифицирующего и рафинирующего действия циркония. В 50-х годах начали применяться сплавы на основе систем Mg — Zn — Zr, Mg — p. з. м. (редкоземельный металл) — Zr (или Mn), Mg — Th, а также сверхлёгкие сплавы на основе системы Mg — Li. Производство и потребление магния и М. с. возрастает. Мировое производство магния к началу 2-й мировой войны 1939—45 составило около 50 тысяч т, в 1969  ~ 2 млн. т, из них  ~ 40—50% расходуется на производство отливок и деформированных полуфабрикатов.

  Химический состав наиболее широко применяемых в СССР М. с. дан в таблице 1. В промышленных М. с. содержатся добавки Al, Zn, Mn, Zr и редкоземельных металлов (цериевый мишметалл, La, Nd, Y), Th, Ag, Cd, Li, Be и др. Общее количество добавок в наиболее легированных М. с. достигает 10—14%. Вредными примесями являются Ni, Fe, Si и Cu, которые снижают коррозионную стойкость М. с. В М. с. с Zr ограничивают содержание примесей Al и Si, так как в присутствии этих элементов Zr не растворяется в расплавленном магнии, образуя с ними тугоплавкие нерастворимые соединения. Растворимость циркония в магнии уменьшают также примеси Fe, Mn и Н. Малые количества Be (иногда Ca) используют в качестве технологических добавок для снижения окисляемости М. с. в расплавленном состоянии.

Таблица 1. – Химический состав и механические свойства наиболее широко применяемых в СССР магниевых сплавов (1 Мн/м2 = 0,1 кгс/мм2 )

Тип сплава Химический состав, %
основные компоненты примеси, не более
Al Zn Mn Zr Nd Al Si Fe Ni Cu Mn Be Ca
Литейные сплавы
Mg – Al – Zn 8 0,5 0,2 0,25 0,06 0,01 0,1 0,002 0,1
8 0,5 0,2 0,08 0,007 0,001 0,004 0,002
Mg – Zn – Zr 4,5 0,7 0,02 0,03 0,01 0,005 0,03 0,001
Mg – Nd – Zr 0,4 0,7 2,5 0,02 0,03 0,01 0,005 0,03 0,001
Деформируемые сплавы
Mg – Al – Zn 4 1 0,5 0,15 0,05 0,005 0,05 0,02 0,1
Mg – Zn – Zr 5,5 0,5 0,05 0,05 0,05 0,005 0,05 0,1 0,02
Тип сплава Сумма определяемых примесей Механические свойства при 20 °C Вид термической обработки Предельные рабочие температуры, °C Назначение
Мн/м2 s, % длительно Кратко времен- но
s0,2 sb
Литейные сплавы
Mg – Al – Zn 0,5 90 280 9 Закалка; закалка и старение 150 250 Сплав общего назначения
0,14 90 280 9 То же 150 250 То же, имеет повышенную коррозионную стойкость
Mg – Zn – Zr 0,2 150 300 6 Отпуск 200 250 Нагруженные детали (барабаны колёс, реборды и др.)
Mg – Nd – Zr 0,2 150 280 5 Закалка и старение 250 350 Жаропрочный сплав. Нагруженные детали; детали, требующие высокой герметичности, стабильности размеров
Деформируемые сплавы
Mg – Al – Zn 0,31 180 290 100 Отжиг 150 200 Панели, штамповки сложной конструкции, сварные конструкции
Mg – Zn – Zr 0,31 250 – 3002 310 – 3502 100–140 Старение 100 150 Высоконагруженные детали из прессованных полуфабрикатов, штамповок и поковок

1 Для деформируемых сплавов указано содержание прочих примесей.

2 Максимальные значения – для пресcованных полуфабрикатов.

  Физические свойства М. с. даны в таблице 2. М. с. являются самым лёгким металлическим конструкционным материалом. Плотность (d ) М. с. в зависимости от состава колеблется в пределах 1360—2000 кг/м3 . Наименьшую плотность имеют магний-литиевые сплавы. Плотность наиболее широко применяемых М. с. равна 1760—1810 кг/м3 , то есть примерно в 4 раза меньше плотности стали и в 1,5 раза меньше плотности алюминиевых сплавов. Благодаря малой плотности детали из М. с. обладают высокой жёсткостью: относительная жёсткость при изгибе двутавровых балок одинаковой массы и ширины для стали равна 1, для алюминия 8,9, для магния 18,9. М. с. имеют высокую удельную теплоёмкость. Температура поверхности детали из М. с. при одинаковом количестве поглощённого тепла в 2 раза ниже по сравнению с температурой детали из малоуглеродистой стали и на 15—20% ниже, чем детали из алюминиевого сплава. Коэффициент термического расширения М. с. в среднем на 10—15% больше, чем у алюминиевых сплавов.

Таблица 2. – Физические свойства наиболее широко применяемых в СССР магниевых сплавов

Тип сплава Плотность, кг/м3 Коэффициент линейного расширения при 20—100 °C a·106 , 1/°C Коэффициент теплопроводности, вт/м·K Удельная теплоёмкость, кдж/кг·K Удельное электро- сопротивление r·106 , ом·см
Литейные сплавы
Mg – Al – Zn 1810 26,8 65 1,05 13,4
Mg – Zn – Zr 1810 26,2 134 0,98 6,6
Mg – Nd – Zr 1780 27,7 113 0,963 8,4
Деформируемые сплавы
Mg – Al – Zn 1790 26 83,8 1,05 12
Mg – Zn – Zr 1800 20,9 117 1,03 5,65

  Механические свойства наиболее широко применяемых в СССР промышленных М. с. представлены в таблице 1. Максимальный уровень механических свойств литейных М. с. достигнут на высокопрочных сплавах системы Mg — Zn — Ag — Zr: предел текучести s0,2 = 260—280 Мн/м2 (26—28 кгс/мм2 ), предел прочности sb = 340—360 Мн/м2 (34—36 кгс/мм2 ), относительное удлинение d =  5%. Специальные технологические приёмы (например, подштамповка) позволяют увеличить sb до 400—420 Мн/м2 (40—42 кгс/мм2 ). Уровень свойств самых высокопрочных деформируемых М. с.: s0,2 = 350 Мн/м2 (35 кгс/мм2 ), sb = 420 Мн/м2 (42 кгс/мм2 ), d = 5%. Предельная рабочая температура высокопрочных сплавов 150 °С. Самые жаропрочные М. с. (литейные и деформируемые) систем Mg — р. з. м. и Mg — Th пригодны для длительной эксплуатации при 300—350 °С и кратковременной — до 400 °С. По удельной прочности (sb /d ) высокопрочные литейные М. с. имеют преимущества по сравнению с алюминиевыми сплавами, самые высокопрочные деформируемые находятся на одном уровне с наиболее высокопрочными деформируемыми алюминиевыми сплавами (или несколько уступают им). Модуль упругости М. с. равен 41—45 Гн/м2 (4100—4500 кгс/мм2 ) (3 /5 модуля алюминиевых сплавов, 1 /5 модуля сталей), модуль сдвига составляет 16—16,5 Гн/м2 (1600—1650 кгс/мм2 ). При низких температурах модуль упругости, пределы текучести и прочности М. с. увеличиваются, а удлинение и ударная вязкость снижаются; резкого падения пластичности, характерного для низколегированных конструкционных сталей, у М. с. не наблюдается.

  Технология. Вследствие большого сродства магния с кислородом при плавке М. с. в воздушной атмосфере поверхность расплавленного металла защищают слоем флюса; в качестве флюсов применяют различные смеси фтористых и хлористых солей щелочных и щёлочноземельных металлов. Чтобы избежать горения металла при литье, в состав формовочных земель вводят защитные присадки, кокили окрашивают специальными красками, в состав которых входит, например, борная кислота. Отливки получают всеми известными способами литья, в том числе литьём в песчаные, оболочковые, стержневые, гипсовые формы, литьём в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям, полужидкой штамповкой. Для получения качественных отливок литниковая система строится по принципу расширяющегося потока. При затвердевании М. с. дают большую усадку (1,1—1,5). Благодаря мелкозернистой структуре отливки из М. с. с цирконием имеют более однородные и высокие механические свойства, чем отливки из сплавов, легированных алюминием. Детали и узлы различных конструкций из деформируемых М. с. изготовляют механической обработкой, сваркой и клёпкой, объёмной и листовой штамповкой. При комнатной температуре технологическая пластичность М. с. низкая, что объясняется гексагональным строением кристаллической решётки магния (скольжение происходит по одной плоскости базиса). При высоких температурах (200—450 °С) возникает скольжение по дополнительным плоскостям и технологическая пластичность большинства сплавов становится высокой. Поэтому все операции обработки давлением М. с. проводятся в нагретом состоянии при малых скоростях деформации. Исключение составляют М. с. с 10—14% Li, которые имеют объёмно центрированную кубическую решётку и допускают обработку в холодном состоянии. При конструировании деталей из М. с. избегают острых надрезов и резких переходов сечений. Для соединения деталей применяют различные виды сварки, а также клёпку, пайку твёрдыми и мягкими припоями, склеивание. Сваркой исправляют дефекты литых деталей. Только сплавы с высоким содержанием цинка не подвергаются сварке. Большинство литых и деформированных полуфабрикатов из М. с. подвергается упрочняющей термической обработке (закалке, старению) или отжигу для снятия внутренних напряжений (литейных, сварочных и других). М. с. легко обрабатываются резанием — вдвое быстрее, чем алюминиевые сплавы, и в 10 раз быстрее, чем углеродистые стали. При работе с М. с. следует соблюдать правила пожарной безопасности.

  Методы защиты от физико-химических воздействий. М. с. обладают пониженной коррозионной стойкостью из-за высокого электроотрицательного потенциала и недостаточных защитных свойств естественной окисной плёнки. Защита М. с. от коррозии осуществляется искусственно создаваемыми химическими или электрохимическими неорганическими плёнками в сочетании с лакокрасочными покрытиями. Покрытие состоит из грунтовочного пассивирующего слоя и внешних лаковых или эмалевых слоев. Надлежащая защита обеспечивает надёжную работу деталей из М. с. в атмосферных условиях, щелочных средах, минеральных маслах, бензине, керосине. М. с. повышенной чистоты, особенно по содержанию железа и никеля, пригодны для эксплуатации в морском воздухе. М. с. неприемлемы для работы в морской воде, в соляных растворах, кислотах, их растворах и парах. Коррозионная стойкость магниевых деталей в значительной степени зависит от выбора правильной конструктивной формы (исключающей скопление влаги) и такого сочетания контактирующих материалов в изделиях, которое не вызывает контактной коррозии. Некоторые высокопрочные деформируемые М. с. склонны к коррозии под напряжением и могут применяться при условии ограничения величины длительно действующих растягивающих напряжений.

  Консервация деталей и полуфабрикатов из М. с. осуществляется с помощью хроматных плёнок, жидких нейтральных обезвоженных масел, специальной смазки и другими способами в зависимости от длительности и условий хранения. Длительное хранение собранных изделий и запасных частей из М. с. с лакокрасочным покрытием в нормальных складских условиях производится в чехлах из полихлорвиниловой или полиэтиленовой плёнки с силикагелевым осушителем.

  Применение. М. с. пригодны для работы при криогенных, нормальных и повышенных температурах. Благодаря малой плотности, высокой удельной прочности, способности поглощения энергии удара и вибрационных колебаний, отличной обрабатываемости резанием М. с. широко используются в промышленности, прежде всего для снижения массы изделий, повышения их жёсткости. М. с. применяются в автомобильной, тракторной промышленности (картеры двигателей, коробки передач, барабаны колёс и другие детали), в электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, детали электродвигателей), в оптической промышленности (корпуса биноклей, фотоаппаратов), в текстильной промышленности (бобины, шпульки, катушки), в полиграфии (матрицы, клише, валики), в судостроении (протекторы), в авиационной и ракетной технике (детали колёс, детали управления и крыла самолёта, корпусные детали двигателей) и во многих других отраслях техники. Промышленностью используются главным образом литые детали из М. с. Основное ограничение в применении М. с. — пониженная коррозионная стойкость в некоторых средах.

  Лит.: Конструкционные материалы, т. 2, М., 1964 (Энциклопедия современной техники); Рейнор Г. В., Металловедение магния и его сплавов, перевод с английского, [М.], 1964; Альтман М. Б., Лебедев А. А, и Чухров М. В., Плавка и литье легких сплавов, 2 изд., М., 1969.

  Н. М. Тихова.

(обратно)

Магниевые удобрения

Ма'гниевые удобре'ния, удобрения, содержащие магний. К М. у. относятся: калийно-магниевый концентрат, содержит 8—9% MgO и 17,7—19% K2 O; эпсомит (технический MgSO4 ) — не менее 17,7% MgO; аммошенит [(NH4 )2 SO4 ×MgSO4 ×6H2 O] — 10% MgO и 7% N; доломито-аммиачная селитра [смесь CaMg (CO3 )2 и NH4 NO3 ] — около 10% Mg0, 17% N и 14% CaO; серпентинит (тонко измельченная горная порода) — 32—43% MgO; жжёная магнезия — не менее 89% MgO, а также доломит, магниевый плавленый фосфат, дунит, кали-магнезия, каинит и др. Норма М. у. на кислых песчаных и супесчаных почвах (особенно бедны магнием в усвояемой для растений форме) — 20—40 кг/га MgO. О магниевом голодании сельскохозяйственных культур судят по их внешним признакам (см. Диагностика питания растений ).

(обратно)

Магниевый элемент

Ма'гниевый элеме'нт, химический источник тока с магниевым анодом. Катод преимущественно состоит из хлоридов серебра, свинца или меди. Электролитом служит обыкновенная пресная вода, морская вода или водные растворы солей. Эдс 1,65—1,0 в ; удельная энергия 73—120 вт ·ч/кг, или 90—145 вт ·ч/л. Батареи М. э. выпускаются и хранятся в сухом виде, перед эксплуатацией заливаются электролитом или на несколько мин погружаются в воду. Применяются главным образом в качестве резервных источников тока (см. Химические источники тока ).

(обратно)

Магний

Ма'гний (лат. Magnesium), Mg, химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,305. Природный М. состоит из трёх стабильных изотопов: 24 Mg (78,60% ), 25 Mg (10,11%) и 26 Mg (11,29%). М. открыт в 1808 Г. Дэви , который подверг электролизу с ртутным катодом увлажнённую магнезию (давно известное вещество); Дэви получил амальгаму, а из неё после отгонки ртути — новый порошкообразный металл, названный магнием. В 1828 французский химик А. Бюсси восстановлением расплавленного хлорида М. парами калия получил М. в виде небольших шариков с металлическим блеском.

  Распространение в природе. М. — характерный элемент мантии Земли, в ультраосновных породах его содержится 25,9% по массе. В земной коре М. меньше, средний кларк его 1,87%; преобладает М. в основных породах (4,5%), в гранитах и других кислых породах его меньше (0,56%). В магматических процессах Mg2+ — аналог Fe2+ , что объясняется близостью их ионных радиусов (соответственно 0,74 и 0,80 ). Mg2+ вместе с Fe2+ входит в состав оливина, пироксенов и других магматических минералов.

  Минералы М. многочисленны — силикаты, карбонаты, сульфаты, хлориды и другие (см. Магниевые руды ). Более половины из них образовались в биосфере — на дне морей, озёр, в почвах и т. д.; остальные связаны с высокотемпературными процессами.

  В биосфере наблюдается энергичная миграция и дифференциация М.; здесь главная роль принадлежит физико-химическим процессам — растворению, осаждению солей, сорбции М. глинами. М. слабо задерживается в биологическом круговороте на континентах и с речным стоком поступает в океан. В морской воде в среднем 0,13% М. — меньше, чем натрия, но больше всех других металлов. Морская вода не насыщена М. и осаждения его солей не происходит. При испарении воды в морских лагунах в осадках вместе с солями калия накапливаются сульфаты и хлориды М. В илах некоторых озёр накапливается доломит (например, в озере Балхаш). В промышленности М. получают в основном из доломитов, а также из морской воды.

  Физические и химические свойства. Компактный М. — блестящий серебристо-белый металл, тускнеющий на воздухе вследствие образования на поверхности окисной плёнки. М. кристаллизуется в гексагональной решётке, а = 3,2028 , с = 5,1998 . Атомный радиус 1,60 , ионный радиус Mg2+ 0,74 . Плотность М. 1,739 г/см3 (20 °С); tпл 651 °С; tkип 1107 °С. Удельная теплоёмкость (при 20 °С) 1,04×103 дж/(кг·К) , то есть 0,248 кал/(г·°С) ; теплопроводность (20 °С) 1,55×102 вт/(м·К) , то есть 0,37 кал/(см·сек·°С) ; термический коэффициент линейного расширения в интервале 0—550 °С определяется из уравнения 25,0×10-6 + 0,0188 t. Удельное электрическое сопротивление (20 °С) 4,5×10-8 ом·м (4,5 мком·см ). М. парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость + 0,5×10-6 , М. — относительно мягкий и пластичный металл; его механические свойства сильно зависят от способа обработки. Например, при 20 °С свойства соответственно литого и деформированного М. характеризуются следующими величинами: твёрдость по Бринеллю 29,43×107 и 35,32× 107 н/м2 (30 и 36 кгс/мм2 ), предел текучести 2,45×107 и 8,83×107 н/м7 (2,5 и 9,0 кгс/мм2 ), предел прочности 11,28×107 и 19,62×107 н/м2 (11,5 и 20,0 кгс/мм2 ), относительное удлинение 8,0 и 11,5%.

  Конфигурация внешних электронов атома М. 3s2 . Во всех стабильных соединениях М. двухвалентен. В химияеском отношении М. — весьма активный металл. Нагревание до 300—350 °C не приводит к значительному окислению компактного М., так как поверхность его защищена окисной плёнкой, но при 600—650 °C М. воспламеняется и ярко горит, давая магния окись и отчасти нитрид Mg3 N2 . Последний получается и при нагревании М. около 500 °С в атмосфере азота. С холодной водой, не насыщенной воздухом, М. почти не реагирует, из кипящей медленно вытесняет водород; реакция с водяным паром начинается при 400 °C. Расплавленный М. во влажной атмосфере, выделяя из H2 O водород, поглощает его; при застывании металла водород почти полностью удаляется. В атмосфере водорода М. при 400—500 °C образует MgH3 .

  М. вытесняет большинство металлов из водных растворов их солей; стандартный электродный потенциал Mg при 25 °С — 2,38 в. С разбавленными минеральными кислотами М. взаимодействует на холоду, но в плавиковой кислоте не растворяется вследствие образования защитной плёнки из нерастворимого фторида MgF2 . В концентрированной H2 SO4 и смеси её с HNO3 М. практически нерастворим. С водными растворами щелочей на холоду М. не взаимодействует, но растворяется в растворах гидрокарбонатов щелочных металлов и солей аммония. Едкие щёлочи осаждают из растворов солей М. гидроокись Mg(OH)2 , растворимость которой в воде ничтожна. Большинство солей М. хорошо растворимо в воде, например магния сульфат ; мало растворимы MgF2 , MgCO3 (см. Магния карбонат ), Mg3 (PO4 )2 и некоторые двойные соли.

  При нагревании М. реагирует с галогенами, давая галогениды; с влажным хлором уже на холоду образуется MgCl2 . При нагревании М. до 500—600 °С с серой или с SO2 и H2 S может быть получен сульфид MgS, с углеводородами — карбиды MgC2 и Mg2 C3 . Известны также силициды Mg2 Si, Mg3 Si2 , фосфид Mg3P2 и другие бинарные соединения. М. — сильный восстановитель; при нагревании вытесняет другие металлы (Be, Al, щелочные) и неметаллы (В, Si, С) из их окислов и галогенидов. М. образует многочисленные металлоорганические соединения, определяющие его большую роль в органическом синтезе (см. Магнийорганические соединения ). М. сплавляется с большинством металлов и является основой многих технически важных лёгких сплавов.

  Получение и применение. В промышленности наибольшее количество М. получают электролизом безводного хлорида MgCl2 или обезвоженного карналлита KCl×MgCl2 ×6H2 O (см. Магния хлорид ). В состав электролита входят также хлориды Na, К, Са и небольшое количество NaF или CaF2 . Содержание MgCl2 в расплаве — не менее 5—7%; по мере хода электролиза, протекающего при 720—750 °С, проводят корректировку состава ванны, удаляя часть электролита и добавляя MgCl2 или карналлит. Катоды изготовляют из стали, аноды — из графита. Расплавленный М., всплывающий на поверхность электролита, периодически извлекается из катодного пространства, отделённого от анодного перегородкой, не доходящей до дна ванны. В состав чернового М. входят до 2% примесей; его рафинируют в тигельных электрических печах под слоем флюсов и разливают в изложницы. Лучшие сорта первичного М. содержат 99,8% Mg. Последующая очистка М. проводится сублимацией в вакууме: 2—3 сублимации повышают чистоту М. до 99,999%. Анодный хлор после очистки используется для получения безводного MgCl2 из магнезита , тетрахлорида титана TiCl4 из двухокиси TiO2 и других соединений.

  Другие способы получения М. — металлотермический и углетермический. По первому брикеты из прокалённого до полного разложения доломита и восстановителя (ферросилиция или силикоалюминия) нагревают при 1280—1300 °С в вакууме (остаточное давление 130—260 н/м2 , то есть 1—2 мм рт. ст. ). Пары М. конденсируют при 400—500 °С. Для очистки его переплавляют под флюсом или в вакууме, после чего разливают в изложницы. По углетермическому способу брикеты из смеси угля с окисью М. нагревают в электропечах выше 2100 °С; пары М. отгоняют и конденсируют.

  Важнейшая область применения металлического М. — производство сплавов на его основе (см. Магниевые сплавы ). Широко применяют М. в металлотермических процессах получения трудновосстанавливаемых и редких металлов (Ti, Zr, Hf, U и других), используют М. для раскисления и десульфурации металлов и сплавов. Смеси порошка М. с окислителями служат как осветительные и зажигательные составы. Широкое применение находят соединения М.

  Лит.: Стрелец Х. Л., Тайц А. Ю., Гуляницкий Б. С., Металлургия магния, 2 изд., М., 1960; Ulbmann Encykiopädie der technischen Chemie, 3 Aufl., Bd 12, Münch. — В., 1960.

  В. Е. Плющев.

  Магний в организме. М. — постоянная часть растительных и животных организмов (в тысячных — сотых долях процента). Концентраторами М. являются некоторые водоросли, накапливающие до 3% М. (в золе), некоторые фораминиферы — до 3,5%, известковые губки — до 4%. М. входит в состав зелёного пигмента растений — хлорофилла (в общей массе хлорофилла растений Земли содержится около 100 млрд. т М.), а также обнаружен во всех клеточных органеллах растений и рибосомах всех живых организмов. М. активирует многие ферменты, вместе с кальцием и марганцем обеспечивает стабильность структуры хромосом и коллоидных систем в растениях, участвует в поддержании тургорного давления в клетках. М. стимулирует поступление фосфора из почвы и его усвоение растениями, в виде соли фосфорной кислоты входит в состав фитина . Недостаток М. в почвах вызывает у растений мраморность листа, хлороз растений (в подобных случаях используют магниевые удобрения ). Животные и человек получают М. с пищей. Суточная потребность человека в М. — 0,3—0,5 г ; в детском возрасте, а также при беременности и лактации эта потребность выше. Нормальное содержание М. в крови — примерно 4,3 мг% ; при повышенном содержании наблюдаются сонливость, потеря чувствительности, иногда паралич скелетных мышц. В организме М. накапливается в печени, затем значительная его часть переходит в кости и мышцы. В мышцах М. участвует в активировании процессов анаэробного обмена углеводов. Антагонистом М. в организме является кальций. Нарушение магниево-кальциевого равновесия наблюдается при рахите, когда М. из крови переходит в кости, вытесняя из них кальций. Недостаток в пище солей М. нарушает нормальную возбудимость нервной системы, сокращение мышц. Крупный рогатый скот при недостатке М. в кормах заболевает так называемой травяной тетанией (мышечные подёргивания, остановка роста конечностей). Обмен М. у животных регулируется гормоном паращитовидных желёз, понижающим содержание М. в крови, и проланом, повышающим содержание М. Из препаратов М. в медицинской практике применяют: сульфат М. (как успокаивающее, противосудорожное, спазмолитическое, слабительное и желчегонное средство), магнезию жжёную (магния окись ) и карбонат М. (как щёлочи, лёгкое слабительное).

  Г. Я. Жизневская.

(обратно)

Магнийорганические соединения

Магнийоргани'ческие соедине'ния, соединения, содержащие связь углерод — магний. Известны два типа М. с.: полные — магнийдиалкилы или магнийдиарилы R2 Mg и смешанные — алкил- или арилмагнийгалогениды RMgX (X = Cl, Br, I). Полные М. с. — кристаллические вещества, весьма чувствительные к воздействию кислорода, влаги и углекислого газа (самовоспламеняются). Они были получены в середине 19 века при взаимодействии ртутьорганических соединений R2 Hg с магнием; применения в органическом синтезе не нашли.

  В 1900 французский химик Гриньяр разработал простой метод получения смешанных М. с. и показал широкие возможности использования этих соединений в органическом синтезе. Он установил, что металлический магний в абсолютном (безводном) эфире реагирует с алкил- или арилгалогенидами RX с образованием соединений, переходящих в эфирный раствор. Эти соединения, называемые реактивами Гриньяра, в свободном виде крайне нестойки. Поэтому их не выделяют, а используют в виде растворов, которые устойчивы в отсутствие влаги и кислорода воздуха.

  Впоследствии были разработаны методы получения реактивов Гриньяра в углеводородных средах (например, в бензоле, ксилоле, толуоле) и в отсутствие растворителя, благодаря чему появилась возможность использования М. с. в производств. условиях. Однако наибольшее распространение получил способ синтеза RMgX с применением растворителей эфирного характера. С возрастанием сольватирующих свойств растворителя образование реактивов Гриньяра облегчается. Так, винилгалогениды CH2 =CHX не реагируют с магнием в эфире, однако образуют М. с. в тетрагидрофуране (А. Норман). Ацетиленилмагнийгалогениды могут быть получены взаимодействием алкилмагнийгалогенидов с производными ацетилена (Ж. И. Иоцич ):

   

  М. с. широко применяют для получения различных классов органических соединений (см. Гриньяра реакция ). В промышленности при помощи М. с. осуществляют синтезы некоторых кремнийорганических соединений, душистых и лекарственных веществ.

  Лит.: Иоффе Ф. Т., Несмеянов А. Н., Магний, берилий, кальций, стронций, барий, в сборнике: Методы элементоорганической химии, под редакцией А. Н. Несмеянова, К. А. Кочешкова, [ч. 1], М., 1963.

  Б. Л. Дяткин.

(обратно)

Магнико

Магнико', магнитно-твёрдый материал на основе железа, содержащий 24% Со,14% Ni, 8% Al, 3% Cu. Основные технологические данные производства М. в СССР разработаны в 40-х годах советским учёным А. С. Займовским. М. относится к типу дисперсионно-твердеющих магнитных материалов . Анизотропность магнитных свойств М. достигается термической обработкой в магнитном поле. Послужил основой для создания целой серии магнитно-твёрдых материалов типа М. Магнитные характеристики М. приведены в ст. Магнитно-твёрдые материалы .

(обратно)

Магнит постоянный

Магни'т постоя'нный [греч. Magnetis, от Magnetis Líthos, буквально — камень из Магнесии (древний город в Малой Азии)], изделие определённой формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагниченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля (так называемых магнитно-твёрдых материалов). М. п. широко применяются как автономные источники постоянного магнитного поля в электротехнике, радиотехнике, автоматике.

  Основные физические свойства М. п. определяются характером размагничивающей ветви петли магнитного гистерезиса материала, из которого М. п. изготовлен. Чем больше коэрцитивная сила H c и остаточная магнитная индукция Br материала (рис. ), то есть чем более магнитно-твёрдым является материал, тем лучше он подходит для М. п. Индукция в М. п. может равняться наибольшей остаточной индукции Br лишь в том случае, если он представляет собой замкнутый магнитопровод. Обычно же М. п. служит для создания магнитного потока в воздушном зазоре, например между полюсами подковообразного магнита. Воздушный зазор уменьшает индукцию (и намагниченность) М. п.; влияние зазора подобно действию некоторого внешнего размагничивающего поля Hd . Значение поля Hd , уменьшающего остаточную индукцию Br до значения Bd (см. рис. ), определяется конфигурацией М. п. (см. Размагничивающий фактор ). Таким образом, при помощи М. п. могут быть созданы магнитные поля, индукция которых В £ В r . Действие М. п. наиболее эффективно в том случае, если состояние магнита соответствует точке кривой размагничивания, где максимально значение (BH ) max , то есть максимальна магнитная энергия единицы объёма материала. К числу материалов, из которых изготовляют М. п., относятся сплавы на основе Fe, Со, Ni, Al (см. Ални сплавы ), гексагональные ферриты и др. К новейшим, наиболее эффективным материалам для М. п. относятся ферримагнитные интерметаллические соединения редкоземельных металлов Sm и Nd с Co (типа SmCo5 ). Эти соединения обладают рекордно высокой величиной (BH ) max (см. таблицу).

Основные характеристики материалов для постоянных магнитов (данные усреднены)

Материал H c , э B r , гс (BH ) max , 106 гс·э Дата первого применения
Углеродистая сталь 50 10000 0,26 1880
Кобальтовая сталь 240 9200 0,9 1917
Сплав Fe – Ni – Al 480 6100 1,05 1933
Бариевый гексагональный феррит 1800 2000 0,9 1952
Сплав Pt – Co 4300 6500 9,5 1958
Соединение SmCo5 9500 9000 20,0 1968

  Важным условием для достижения наивысших магнитных характеристик М. п. является его предварительное намагничивание до состояния магнитного насыщения . Другое важное требование — неизменность магнитных свойств со временем, отсутствие магнитного старения. М. п. изготовленные из материалов, склонных к магнитному старению, подвергают специальным обработкам (термической, переменным магнитным полем и другим), стабилизирующим состояние магнитов (см. Старение магнитное ).

  Лит.: Займовский А. С., Чудновская Л. А., Магнитные материалы, [3 изд.]. М.—Л., 1957; Бозорт Р., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Смит Я., Вейн Х., Ферриты, перевод с английского, М., 1962: Постоянные магниты. Справочник, перевод с английского, М. — Л., 1963; Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., Ферриты, Л., 1968; Белов К. П., Редкоземельные магнитные материалы, «Успехи физических наук», 1972, т. 106, в. 2.

  К. П. Белов.

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии (б) ферромагнетика. Br — остаточная магнитная индукция; Hc — коэрцитивная сила; Hd — размагничивающее поле; Bd — индукция в поле Hd .

(обратно)

Магнит сверхпроводящий

Магни'т сверхпроводя'щий, соленоид или электромагнит с обмоткой из сверхпроводящего материала. Обмотка в состоянии сверхпроводимости обладает нулевым омическим сопротивлением. Если такая обмотка замкнута накоротко, то наведённый в ней электрический ток сохраняется практически сколь угодно долго. Магнитное поле незатухающего тока, циркулирующего по обмотке М. с., исключительно стабильно и лишено пульсаций, что важно для ряда приложений в научных исследованиях и технике.

  Обмотка М. с. теряет свойство сверхпроводимости при повышении температуры выше критической температуры Т к сверхпроводника, при достижении в обмотке критического тока Ik или критического магнитного поля Нк . Учитывая это, для обмоток М. с. применяют материалы с высокими значениями Тк , Ik и Нк (см. таблицу).

Свойства сверхпроводящих материалов, применяемых для обмоток сверхпроводящих магнитов

Материал H K при 4,2 K, кэ Критическая температура T K , K Критическая плотность тока (а/см2 ) в магнитном поле
50 кгс 100 кгс 150 кгс 200 кгс
Сплав ниобий – цирконий (Nb 50% – Zr 50%) 90 10,5 1·105 0 0 0
Сплав ниобий – титан (Nb 50% – Ti 50%) 120 9,8 3·105 1·104 0 0
Сплав ниобий – олово (Nb3 Sn) 245 18,1 (1,5–2)·106 1·106 (0,7–1)·105 (3–5)·104
Соединение ванадий – галлий (V3 Ga) 210 14,5 1·106 (2–3)·105 (1,5–2)·105 (3–5)·104

  Для стабилизации тока в обмотке М. с. (предотвращения потери сверхпроводимости отдельными её участками) сверхпроводящие обмоточные материалы выпускаются в виде проводов и шин, состоящих из тонких жил сверхпроводника в матрице нормального металла с высокой электро- и теплопроводностью (медь или алюминий). Жилы делают не толще нескольких десятков мкм, что снижает тепловыделение в обмотке при проникновении в неё растущего с током магнитного поля. Кроме того, весь проводник при изготовлении скручивают вдоль оси (рис. 1а, 1б ), что способствует уменьшению токов, наводящихся в сверхпроводящих жилах и замыкающихся через металл матрицы. Обмоточные материалы из хрупких интерметаллических соединений Nb3 Sn и V3 Ga выпускают в виде лент из Nb или V толщиной 10—20 мкм со слоями интерметаллида (2—3 мкм ) на обеих поверхностях. Такая лента для стабилизации сверхпроводящего тока и упрочнения покрывается тонким слоем меди или нержавеющей стали.

  Сравнительно небольшие М. с. (с энергией магнитного поля до нескольких сотен кдж ) изготавливают с плотно намотанной обмоткой, содержащей 30—50% сверхпроводника в сечении провода. У крупных М. с., с энергией поля в десятки и сотни Мдж, проводники (шины) в своём сечении содержат 5—10% сверхпроводника, а в обмотке предусматриваются каналы, обеспечивающие надёжное охлаждение витков жидким гелием.

  Электромагнитное взаимодействие витков соленоида создаёт механические напряжения в обмотке, которые в случае длинного соленоида с полем ~100 кгс эквивалентны внутреннему давлению ~ 400 am (3,9×107 н/м2 ). Обычно для придания М. с. необходимой механической прочности применяют специальные бандажи (рис. 2 ). В принципе, механические напряжения могут быть значительно снижены такой укладкой витков обмотки, при которой линии тока совпадают с силовыми линиями магнитного поля всей системы в целом (так называемая «бессиловая» конфигурация обмотки).

  При создании в обмотке М. с. электрического тока требуемой величины сначала включают нагреватель, расположенный на замыкающем обмотку сверхпроводящем проводе. Нагреватель повышает температуру замыкающего провода выше его Тк , и цепь шунта перестаёт быть сверхпроводящей. Когда ток в соленоиде достигнет требуемой величины, нагреватель выключают. Цепь шунта, охлаждаясь, становится сверхпроводящей, и после снижения тока питания до нуля в обмотке М. с. и замыкающем её проводе начинает циркулировать незатухающий ток.

  Работающий М. с. находится обычно внутри криостата (рис. 3 ) с жидким гелием (температура кипящего гелия 4,2 K ниже Тк сверхпроводящих обмоточных материалов). Для предотвращения возможных повреждений сверхпроводящей цепи и экономии жидкого гелия при выделении запасённой в М. с. энергии в цепи М. с. имеется устройство для вывода энергии на разрядное сопротивление (рис. 4 ). Предельная напряжённость магнитного поля М. с. определяется в конечном счёте свойствами материалов, применяемых для изготовления обмотки магнита (см. таблицу).

  Современные сверхпроводящие материалы позволяют получать поля до 150—200 кгс. Стоимость крупных М. с. с напряжённостью поля порядка десятков кгс в объёме нескольких м3 практически не отличается от затрат на сооружение водоохлаждаемых соленоидов с такими же параметрами, в то время как суммарные затраты электрической энергии на питание М. с. и его охлаждение приблизительно в 500 раз меньше, чем для обычных электромагнитов. Для обеспечения работы такого М. с. требуется около 100—150 квт, тогда как для эксплуатации аналогичного водоохлаждаемого магнита потребовалась бы мощность ~40—60 Мвт.

  Значительное число созданных М. с. используется для исследования магнитных, электрических и оптических свойств веществ, в экспериментах по изучению плазмы, атомных ядер и элементарных частиц. М. с. получают распространение в технике связи и радиолокации, в качестве индукторов магнитного поля электромашин. Принципиально новые возможности открывает сверхпроводимость в создании М. с. — индуктивных накопителей энергии с практически неограниченным временем её хранения.

  Лит.: Роуз-Инс А., Родерик Е., Введение в физику сверхпроводимости, пер. с. англ., М., 1972; Зенкевич В. Б., Сычев В. В., Магнитные системы на сверхпроводниках, М., 1972; Кремлёв М. Г., Сверхпроводящие магниты, «Успехи физических наук», 1967, т. 93, в. 4.

  Б. Н. Самойлов.

Рис. 2. Основные элементы конструкции сверхпроводящего магнита: 1 — контакт для присоединения к внешним цепям; 2 — многожильный сверхпроводящий провод в изоляционном покрытии, припаянный к контакту; 3 — рабочий объём соленоида, максимальная напряжённость поля создаётся в его центре; 4 — текстолитовый диск для монтажа контактов и закрепления соленоида в криостате; 5 — металлический каркас соленоида; 6 — сверхпроводящая обмотка; 7 — силовой бандаж обмотки; 8 — изолирующие прокладки между слоями обмотки из полимерной плёнки или лакоткани.

Рис. 1б. Поперечное сечение многожильного комбинированного проводника с 61 нитью (слева) и 1045 нитями (справа) в медной матрице.

Рис. 3. Установка Института атомной энергии им. И. В. Курчатова, в которой испытываются секции сверхпроводящих магнитных систем диаметром около 1 м . В средней части фотографии видна закрепленная на крышке криостата испытываемая секция (С), внизу — цилиндрический криостат (К).

Рис. 4. Схематическое изображение включения сверхпроводящего магнита в цепи питания и защиты (разрядки): 1 — дьюар с жидким азотом; 2 — дьюар с жидким гелием; 3 — соленоид; 4 — нагреватель; 5 — источник питания соленоида; 6 — разрядное сопротивление; 7 — реле защиты; 8 — управляющее устройство.

Рис. 1а. Схематическое изображение многожильного сверхпроводящего провода: комбинированный скрученный проводник (1 — сверхпроводящие нити, 2 — матрица).

(обратно)

Магнитка

Магни'тка, посёлок городского типа в Кусинском районе Челябинской области РСФСР. Расположен на Южном Урале, на реке Куса (бассейн Камы), в 17 км к северу от Златоуста. 12,5 тысяч жителей (1972). Добыча железной руды.

(обратно)

Магнитная анизотропия

Магни'тная анизотропи'я, неодинаковость магнитных свойств тел по различным направлениям. Причина М. а. заключается в анизотропном характере магнитного взаимодействия между атомными носителями магнитного момента в веществах. В изотропных газах, жидкостях, поликристаллических твёрдых телах М. а. в макромасштабе не проявляется. Напротив, в монокристаллах М. а. приводит к большим наблюдаемым эффектам, например к различию величины магнитной восприимчивости парамагнетиков вдоль различных направлений в кристалле. Особенно велика М. а. в монокристаллах ферромагнетиков, где она проявляется в наличии осей лёгкого намагничивания , вдоль которых направлены векторы самопроизвольной намагниченности Js ферромагнитных доменов . Мерой М. а. для данного направления в кристалле является работа намагничивания внешнего магнитного поля, необходимая для поворота вектора Js из положения вдоль оси наиболее лёгкого намагничивания в новое положение — вдоль внешнего поля. Эта работа при постоянной температуре определяет свободную энергию М. а. F для данного направления (см. Ферромагнетизм ). Зависимость F от ориентации Js в кристалле определяется из соображений симметрии. Например, для кубических кристаллов:

,

  где a1 , a2 , a3 — направляющие косинусы Js относительно осей кристалла [100] (рис. ), K1 — первая константа естественной кристаллографической М. а. Величина и знак её определяются атомной структурой вещества, а также зависят от температуры, давления и т.п. Например, в железе при комнатной температуре K1 ~ 105 эрг/см3 (104 дж/м3 ), а в никеле K1 ~ —104 эрг/см3 (—103 дж/м3 ). С ростом температуры эти величины уменьшаются, стремясь к нулю в Кюри точке . У антиферромагнетиков, ввиду наличия у них не менее двух магнитных подрешёток (J1 и J2 ), имеется, по крайней мере, две константы М. а. Для одноосного антиферромагнитного кристалла Fан записывается в виде

(z — направление оси М. а.). Значения констант а и b того же порядка, что и у ферромагнетиков. У антиферромагнетиков наблюдается большая анизотропия магнитной восприимчивости c; вдоль оси лёгкого намагничивания c стремится с понижением температуры к нулю, а в перпендикулярном к оси направлении (ниже Нееля точки ) c не зависит от температуры.

  Экспериментально константы М. а. могут быть определены из сопоставления значений энергии М. а. для различных кристаллографических направлений. Другой метод определения констант М. а. сводится к измерению моментов вращения, действующих на диски из ферромагнитных монокристаллов во внешнем поле (см. Анизометр магнитный ), так как эти моменты пропорциональны константам М. а. Наконец, эти константы можно определить графически по площади, ограниченной кривыми намагничивания ферромагнитных кристаллов и осью намагниченности, ибо эта площадь также пропорциональна константам М. а. Значения констант М. а. могут быть определены также из данных по электронному парамагнитному резонансу (для парамагнетиков), по ферромагнитному резонансу (для ферромагнетиков) и по антиферромагнитному резонансу (для антиферромагнетиков). Вследствие магнитострикции в магнетиках наряду с естественной кристаллографической М. а. наблюдается также магнитоупругая анизотропия, которая возникает при наложении на образец внешних односторонних напряжений. В поликристаллах, при наличии в них текстуры магнитной или текстуры кристаллографической, также проявляется М. а.

  Лит.: Акулов Н. С., Ферромагнетизм, М. — Л., 1939; Бозорт Р, Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Вонсовский С. В. и Шур Я. С., Ферромагнетизм, М. — Л., 1948; Вонсовский С. В., Магнетизм, М, 1971.

  С. В. Вонсовский.

Магнитная анизотропия кубических монокристаллов железа. Приведены кривые намагничивания для трёх главных кристаллографических осей [100], [110] и [111] ячейки кристалла железа; J — намагниченность, Н — напряжённость намагничивающего поля.

(обратно)

Магнитная антенна

Магни'тная анте'нна, рамочная антенна (обычно многовитковая) с сердечником из магнитного материала. В качестве магнитных материалов чаще всего используют магнитодиэлектрики или ферриты (ферритовая антенна), М. а. применяются преимущественно для приёма радиоволн в радиопеленгации, радионавигации и особенно широко в малогабаритных радиовещательных приёмниках. Диаграмма направленности их такая же, как у обычной рамочной антенны. Рамка М. а. обычно подключается к конденсатору переменной ёмкости, образуя на входе приёмника настраиваемый на рабочую длину волны параллельный резонансный контур. При больших мощностях электрических колебаний (например, в режиме передачи) в сердечнике М. а. возбуждается сильное электромагнитное поле, что приводит к нежелательному изменению её характеристик. Сердечник М. а. выполняется в виде сплошного стержня либо, при больших её размерах, набирается из отдельных секций. Внесение сердечника внутрь рамки (обмотки из проводника тока) увеличивает индуктируемую в рамке эдс в N раз, сопротивление излучения М. а. в N2 раз, индуктивность рамки примерно в N раз. Значение N определяется по формуле: N = mэф × b 2 / r2 , где mэф — эффективное значение магнитной проницаемости сердечника, зависящее от начальной магнитной проницаемости материала сердечника m0 и отношения его длины к радиусу, b радиус сердечника, r — радиус рамки.

  Наряду с положительным эффектом увеличения эдс введение сердечника в рамку сопровождается увеличением тепловых потерь в ней, вызванных наведёнными в сердечнике токами проводимости и потерями на гистерезис . Потери, как правило, больше при использовании материалов с высокими значениями магнитной проницаемости и растут с укорочением длины принимаемой волны. Это ограничивает диапазон использования М. а. гектометровыми и километровыми волнами и целесообразные значения N , которые для декаметровых волн, например, не превышают нескольких десятков.

  Лит.: Хомич В. И., Ферритовые антенны, 3 изд., М.. 1969; Вершков М. В., Судовые антенны, Л., 1972.

  Г. А. Лавров.

(обратно)

Магнитная восприимчивость

Магни'тная восприи'мчивость, физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе.

  Объёмная М. в. равна отношению намагниченности единицы объёма вещества J к напряжённости Н намагничивающего магнитного поля:  = J /H . М. в. — величина безразмерная и измеряется в безразмерных единицах М. в., рассчитанная на 1 кг (или 1 г ) вещества, называется удельной (уд = /r, где r — плотность вещества), а М. в. одного моля — молярной: c = уд ×М , где М — молекулярная масса вещества.

  М. в., может быть как положительной, так и отрицательной. Отрицательной М. в. обладают диамагнетики , они намагничиваются не по полю, а против поля. У парамагнетиков и ферромагнетиков М. в. положительна (они намагничиваются по полю). М. в. диамагнетиков и парамагнетиков мала (~10-4 —10-6 ), она слабо зависит от Н и то лишь в области очень сильных полей (и низких температур). Значения М. в. приведены в таблице.

Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков и парамагнетиков (при нормальных условиях)*

Диамагнетики c·106 Парамагнетики c·106
Элементы Элементы
Гелий He –2,02 Литий Li 24,6
Неон Ne –6,96 Натрий Na 16,1
Аргон Ar –19,23 Калий K 21,35
Медь Cu –5,41 Рубидий Rb 18,2
Серебро Ag –21,5 Цезий Cs 29,9
Золото Au –29,59 Магний Mg 13,25
Цинк Zn –11,40 Кальций Ca 44,0
Бериллий Be –9,02 Стронций Sr 91,2
Висмут Bi –284,0 Барий Ba 20,4
Неорганические соединения Титан Ti 161,0
AgCl –49,0 Вольфрам W 55
BiCl3 –100,0 Платина Pt 189,0
CO2 (газ) –21 Уран U 414,0
H2 O (жидкость) –13,0 (0 °C) Плутоний Pu 627,0
Органические соединения Неорганические соединения
Анилин C6 H7 N –62,95 CoCl2 121660
Бензол C6 H6 –54,85 EuCl2 26500
Дифениламин C12 H11 N –107,1 MnCl2 14350
Метан CH4 (газ) –16,0 FeS 1074
Октан C8 H18 –96,63 UF6 43
Нафталин C10 H8 –91,8

* Данные приведены для СГС системы единиц

  М. в. достигает особенно больших значений в ферромагнетиках (от нескольких десятков до многих тысяч единиц), причём она очень сильно и сложным образом зависит от Н. Поэтому для ферромагнетиков вводят дифференциальную М. в. kд = dJ / dH . При Н = 0 (см. рис. ) М. в. ферромагнетиков не равна нулю, а имеет значение kа , называемое начальной М. в. С увеличением Н М. в. растет, достигает максимума (kмакс ) и затем вновь уменьшается. В области очень высоких значений Н М. в. ферромагнетиков (при температурах, не очень близких к точке Кюри) становится столь же незначительной, как и в обычных парамагнетиках (область парапроцесса ). Вид кривой k (H ) (кривая Столетова) обусловлен сложным механизмом намагничивания ферромагнетиков. Типичные значения k а и kмакс : Fe ~ 1100 и ~ 22000, Ni  ~ 12 и ~ 80, сплав пермаллой ~ 800 и ~8000 (в нормальных условиях).

  М. в., как правило, зависит от температуры (исключение составляют большинство диамагнетиков и некоторые парамагнетики — щелочные и, отчасти, щёлочноземельные металлы). М, в. парамагнетиков уменьшается с температурой, следуя Кюри закону или Кюри — Вейса закону . В ферромагнитных телах М. в. с ростом температуры увеличивается, достигая резкого максимума вблизи точки Кюри q. М в. антиферромагнетиков увеличивается с ростом температуры до точки Нееля, а затем падает по закону Кюри — Вейса (см. Кюри точка ).

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Бозорт Р., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Tables de constantes et données numériques, 7. Constantes sélectionnées. Diamagnétisme et paramagnétisme, par G. Foëx, P., 1957.

  С. В. Вонсовский.

Кривая зависимости дифференциальной магнитной восприимчивости cд ферромагнетиков от напряжённости намагничивающего поля Н.

(обратно)

Магнитная вязкость

Магни'тная вя'зкость , 1) в ферромагнетизме (называется также магнитным последействием) — отставание во времени изменения магнитных характеристик (намагниченности, проницаемости и т.д.) ферромагнетиков от изменений напряжённости внешнего магнитного поля. Вследствие М. в. намагниченность образца устанавливается после изменения напряжённости поля через время от 10-9 сек до десятков минут и даже часов (см. также Релаксация магнитная ). При намагничивании ферромагнетиков в переменном поле наряду с потерями электромагнитной энергии на вихревые токи и гистерезис возникают потери на М. в., которые в полях высокой частоты достигают значительной величины. М. в. в проводниках часто маскируется действием вихревых токов, «вытесняющих» магнитный поток из ферромагнетиков. С целью уменьшения влияния вихревых токов при экспериментальном исследовании М. в. образцы материалов берутся в виде тонких проволок (рис. ).

  В зависимости от структуры ферромагнетика, условий его намагничивания, температуры, М. в. может вызываться различными причинами. При апериодическом изменении напряжённости поля в интервале значений, близких к коэрцитивной силе , где изменение намагниченности обычно осуществляется необратимым смещением границ между доменами (см. Намагничивание ), вязкостный эффект в проводниках вызывается в основном вихревыми микротоками (1-й тип М. в.). Эти токи возникают при изменениях поля, связанных с перемагничиванием доменов. Время установления магнитного состояния в этом случае пропорционально дифференциальной магнитной восприимчивости и для чистых ферромагнитных металлов (Fe, Со, Ni) обратно пропорционально абсолютной температуре. Другой тип М. в. обусловлен примесями, снижающими свободную энергию междоменных границ. Перемещающиеся вследствие изменения поля доменные границы задерживаются в местах концентрации атомов примеси, и процесс намагничивания прекращается. Со временем, после диффузии атомов примеси в другие места, границы получают возможность двигаться дальше, намагничивание продолжается (2-й тип М. в.).

  В высококоэрцитивных сплавах и некоторых других ферромагнетиках наблюдается так называемая сверхвязкость, для которой время магнитной релаксации составляет несколько минут и более (3-й тип М. в.). Этот тип М. в. связан с флуктуациями энергии, преимущественно тепловыми. Флуктуации вызывают перемагничивание доменов, которые при изменении поля получили недостаточно энергии, чтобы сразу перемагнититься. Диффузионные и флуктуационные процессы существенно зависят от температуры, поэтому М. в. 2-го и 3-го типов характеризуется сильной температурной зависимостью: с понижением температуры М. в. возрастает. Четвёртый тип М. в., характерный главным образом для ферритов , обусловлен диффузией электронов между ионами 2-валентного и 3-валентного железа. Этот процесс эквивалентен диффузии самих ионов, но осуществляется значительно легче, поэтому М. в. ферритов обычно невелика. В сильных магнитных полях действие М. в. незначительно. Часто в ферромагнетиках одновременно проявляются несколько типов М. в., что затрудняет анализ явления. Важный вклад в исследование М. в. внесли советские физики В. К. Аркадьев , Б. А. Введенский и другие, из зарубежных учёных — Л. Неель , голландский физик Я. Снук и другие.

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Kronmuller Н., Nachwirkung in Ferromagnetika, В., 1968.

  Р. В. Телеснин.

  2) В магнитной гидродинамике — величина, характеризующая свойства электропроводящих жидкостей и газов при их движении в магнитном поле. В абсолютной системе единиц Гаусса (см. СГС система единиц ) М. в. nm = c 2 / 4ps, где с — скорость света в вакууме, s электрическая проводимость среды.

  Лит. см. при ст. Магнитная гидродинамика .

Экспериментальная кривая (а) спада намагниченности (в условных единицах) проволоки диаметром 0,5 мм из сплава Fe — Ni и вычисленная кривая (б) спада намагниченности того же образца при наличии только вихревых токов. Различие кривых а и б объясняется влиянием магнитной вязкости.

(обратно)

Магнитная гидродинамика

Магни'тная гидродина'мика (МГД), наука о движении электропроводящих жидкостей и газов в присутствии магнитного поля ; раздел физики, развившийся «на стыке» гидродинамики и классической электродинамики . Характерными для М. г. объектами являются плазма (настолько, что М. г. иногда рассматривают как раздел физики плазмы), жидкие металлы и электролиты .

  Первые исследования по М. г. восходят ко временам М. Фарадея , но как самостоятельная отрасль знания М. г. стала развиваться в 20 веке в связи с потребностями астрофизики и геофизики . Было установлено, что многие космические объекты обладают магнитными полями. Так, в атмосферах звёзд наблюдаются поля напряжённостью ~ 10000 э (на Солнце до 5000 э), а в открытых в 1969 пульсарах , по современным представлениям, напряжённости полей достигают 1012 э. Динамическое поведение находящейся в подобных полях плазмы радикально изменяется, так как плотность энергии магнитного поля становится сравнимой с плотностью кинетической энергии частиц плазмы (или превышает её). Этот же критерий справедлив и для слабых космических магнитных полей напряжённостью 10-3 —10-5 э (в межзвёздном пространстве, поле Земли в верхней атмосфере и за её пределами), если в областях, занимаемых ими, концентрация заряженных частиц низка. Таким образом, возникла необходимость в создании специальной теории движения космической плазмы в магнитных полях, получившей название космической электродинамики, а в случае, когда плазму можно рассматривать как сплошную среду — космической магнитогидродинамики (космической МГД).

  Основные положения М. г. были сформулированы в 1940-х годах Х. Альфвеном , который в 1970 за создание М. г. был удостоен Нобелевской премии по физике. Им было теоретически предсказано существование специфических волновых движений проводящей среды в магнитном поле, получивших название волн Альфвена. Начав формироваться как наука о поведении космической плазмы, М. г. вскоре распространила свои методы и на проводящие среды в земных условиях (главным образом создаваемые в научных исследованиях и в производственной деятельности). В начале 1950-х годов развитию М. г., как и физики плазмы в целом, дали мощный импульс национальные программы (СССР, США, Великобритания) исследований по проблеме управляемого термоядерного синтеза . Появились и быстро совершенствуются многочисленные технические применения М. г. (МГД-насосы, генераторы, сепараторы, ускорители, перспективные для космических полётов плазменные двигатели и пр.).

  В основе М. г. лежат две группы законов физики: уравнения гидродинамики и уравнения электромагнитного поля (Максвелла уравнения ). Первые описывают течения проводящей среды (жидкости или газа); однако, в отличие от обычной гидродинамики, эти течения связаны с распределёнными по объёму среды электрическими токами. Присутствие магнитного поля приводит к появлению в уравнениях дополнительного члена, соответствующего действующей на эти токи распределённой по объёму электродинамической силе (см. Ампера закон , Лоренца сила ). Сами же токи в среде и вызываемые ими искажения магнитного поля определяются второй группой уравнений. Таким образом, в М. г. уравнения гидродинамики и электродинамики оказываются существенно взаимосвязанными. Следует отметить, что в М. г. в уравнениях Максвелла почти всегда можно пренебречь токами смещения (нерелятивистская М. г.).

  В общем случае уравнения М. г. нелинейны и весьма сложны для решения, но в практических задачах часто можно ограничиться теми или иными предельными режимами, при оценке которых важным параметром служит безразмерная величина, называемая магнитным Рейнольдса числом :

     (1)

  (L — характерный для течения среды размер, V — характерная скорость течения, nm = c 2 /4ps — так называемая магнитная вязкость, описывающая диссипацию энергии магнитного поля, s — электрическая проводимость среды, с — скорость света в вакууме; здесь и ниже используется абсолютная система единиц Гаусса, см. СГС система единиц ).

  При Rm << 1 (что обычно для лабораторных условий и технических применений) течение проводящей среды слабо искажает магнитное поле, которое поэтому можно считать заданным внешними источниками. Такое течение может быть использовано, например, для генерации электрического тока — энергия гидродинамического движения среды превращается в энергию тока во внешней цепи (см. Магнитогидродинамический генератор ). Напротив, если ток в среде поддерживается внешней эдс, то наличие внешнего магнитного поля вызывает появление упомянутой выше объёмной электродинамической силы, которая создаёт в среде перепад давления и приводит её в движение. Этот эффект используется в МГД-насосах (например, для перекачивания расплавленного металла) и плазменных ускорителях . Объёмная электродинамическая сила даёт также возможность создавать регулируемую выталкивающую (архимедову) силу, которая действует на помещенные в проводящую жидкость тела. На этом важном эффекте основано действие МГД-сепараторов. Таковы основные технические применения М. г. Кроме того, в М. г. находят естественное обобщение известные задачи обычных гидродинамики и газовой динамики : обтекание тел, пограничный слой и другие; в ряде случаев (например, при полётах в ионосфере космических аппаратов, в каналах, по которым текут проводящие среды) оказывается возможным с помощью магнитного поля существенно влиять на свойства соответствующих течений.

  Однако наиболее интересные и разнообразные эффекты характерны для другого предельного класса сред, рассматриваемых в М. г., — для сред с Rm >> 1, то есть с высокой проводимостью и (или) большими размерами. Эти условия, как правило, выполняются в средах, изучаемых в гео- и астрофизических приложениях М. г., а также в горячей (например, термоядерной) плазме. Течения в таких средах чрезвычайно сильно влияют на магнитное поле в них. Одним из важнейших эффектов в этих условиях является вмороженность магнитного поля. В хорошо (строго говоря — идеально) проводящей среде индукция электромагнитная вызывает появление токов, препятствующих какому бы то ни было изменению магнитного потока через всякий материальный контур. В движущейся МГД-среде с Rm >> 1 это справедливо для любого контура, образуемого её частицами. В результате магнитный поток через любой движущийся и меняющий свои размеры элемент среды остаётся неизменным (с тем большей степенью точности, чем больше величина Rm ), и в этом смысле говорят о «вмороженности» магнитного поля. Это во многих случаях позволяет, не прибегая к громоздким расчётам, с помощью простых представлений получить качественную картину течений среды и деформаций магнитного поля — следует только рассматривать магнитные силовые линии как упругие нити, на которые нанизаны частицы среды. Более строгое рассмотрение этого «упругого» действия магнитного поля на проводящую среду показывает, что оно сводится к изотропному (то есть одинаковому по всем направлениям) «магнитному» давлению рМ = B 2 / 8p, которое добавляется к обычному газодинамическому давлению среды р, и магнитному натяжению Т = B 2 / 4p, направленному вдоль силовых линий поля (магнитная проницаемость всех представляющих интерес для М. г. сред с большой точностью равна 1, и можно с равным правом пользоваться как магнитной индукцией В , так и напряжённостью Н ).

  Наличие дополнительных «упругих» натяжений в МГД-средах приводит к специфическому колебательному (волновому) процессу — волнам Альфвена. Они обусловлены магнитным натяжением Т и распространяются вдоль силовых линий (подобно волнам, бегущим вдоль упругой нити) со скоростью

  ,  (2)

где r — плотность среды. Волны Альфвена описываются точным решением нелинейных уравнений М. г. для несжимаемой среды. Ввиду сложности этих уравнений таких точных решений для больших Rm получено очень немного. Ещё одно из них описывает течение несжимаемой (r = const) жидкости с той же альфвеновской скоростью (2) вдоль произвольного магнитного поля. Известно точное решение и для так называемых МГД-разрывов, которые включают контактные, тангенциальные и вращательные разрывы, а также быструю и медленную ударные волны. В контактном разрыве магнитное поле пересекает границу раздела двух различных сред, препятствуя их относительному движению (в приграничном слое среды неподвижны одна относительно другой). В тангенциальном разрыве поле не пересекает границу раздела двух сред (его составляющая, нормальная к границе, равна нулю), и эти среды могут находиться в относительном движении. Частным случаем тангенциального разрыва является нейтральный токовый слой, разделяющий равные по величине и противоположно направленные магнитные поля. В М. г. доказывается, что при некоторых условиях магнитное поле стабилизирует тангенциальный разрыв скорости, который абсолютно неустойчив в обычной гидродинамике. Специфическим для М. г. (не имеющим аналога в гидродинамике непроводящих сред) является вращательный разрыв, в котором вектор магнитной индукции, не изменяясь по абсолютной величине, поворачивается вокруг нормали к поверхности разрыва. Магнитные натяжения в этом случае приводят среду в движение таким образом, что вращательный разрыв распространяется по направлению нормали к поверхности с альфвеновской скоростью (2), если под В в (2) понимать нормальную составляющую индукции. Быстрые и медленные ударные волны в М. г. отличаются от обычных ударных волн тем, что частицы среды после прохождения фронта волны получают касательный к фронту импульс за счёт магнитных натяжений (ведь магнитные силовые линии можно рассматривать как упругие нити, см. выше). В быстрой ударной волне магнитное поле за её фронтом усиливается, скачок магнитного давления на фронте действует в ту же сторону, что и скачок газодинамического давления, и поэтому скорость такой волны больше скорости звука в среде. В медленной ударной волне, напротив, поле после её прохождения ослабевает, перепады газодинамического и магнитного давления на фронте волны направлены противоположно; скорость медленной волны меньше скорости звука. Число теоретически мыслимых необратимых ударных волн в М. г. оказывается значительно больше, чем реально существующих. Отбор решений, соответствующих действительности, производится с помощью так называемого условия эволюционности, следующего из рассмотрения устойчивости ударных волн при их взаимодействии с колебаниями малой амплитуды.

  Известные точные решения, однако, далеко не исчерпывают содержания теоретических М. г. сред с Rm >> 1. Широкий класс задач удаётся исследовать приближённо. При таком исследовании возможны два основных подхода: приближение слабого поля, когда магнитные давление и натяжение малы по сравнению с остальными динамическими факторами (газодинамическим давлением и инерциальными силами), и приближение сильного поля, когда

     (3)

здесь u — скорость среды, р — её газодинамическое давление.

  В приближении слабого поля течение среды определяется обычными газодинамическими факторами (влиянием магнитных натяжений пренебрегают). При этом требуется рассчитать изменения поля в среде, движущейся по заданному закону. К этому классу задач относится очень важная проблема гидромагнитного динамо и проблема МГД-турбулентности. Первая состоит в отыскании ламинарных течений проводящих сред, которые могут создавать, усиливать и поддерживать магнитное поле. Задача о гидромагнитном динамо является основой теории земного магнетизма и магнетизма Солнца и звёзд. Существуют простые кинематические модели, показывающие, что гидромагнитное динамо в принципе может быть осуществлено при специальном выборе распределений скоростей среды. Однако строгого доказательства, что такие распределения реализуются в действительности, пока нет.

  Основным в проблеме МГД-турбулентности является выяснение поведения слабого исходного («затравочного») магнитного поля в турбулентной проводящей среде (см. Турбулентность ). Имеется доказательство роста среднего квадрата напряжённости случайно возникшего слабого начального поля, то есть возрастания магнитной энергии в начальной стадии процесса. Однако остаётся открытой проблема установившегося турбулентного состояния, связанная с происхождением магнитных полей в космическом пространстве, в частности в нашей и других галактиках .

  Приближение сильного поля, в котором определяющими являются магнитные натяжения, применяют при изучении разреженных атмосфер космических магнитных тел, например Солнца и Земли. Есть основания полагать, что именно это приближение окажется полезным для исследования процессов в удалённых астрофизических объектах — сверхновых звёздах , пульсарах , квазарах и прочих. В условиях, отвечающих (3), изменения магнитного поля вблизи его источников (появление активных областей и пятен на Солнце, смещение магнитопаузы в магнитном поле Земли под действием солнечного ветра и т.д.) переносятся с альфвеновской скоростью (2) вдоль поля, вызывая соответствующие перемещения плазмы. В результате действия магнитных сил возникают такие характерные образования, как выбросы и протуберанцы, шлемовидные структуры и стримеры на Солнце, магнитный хвост Земли (см. Солнце ; Солнечная активность ; Земля , раздел Магнитосфера).

  Особенно интересные явления имеют место в окрестностях тех точек сильного поля, в котором оно обращается в нуль. В таких областях образуются тонкие токовые слои, разделяющие магнитные поля противоположного направления (так называемые нейтральные слои). В этих слоях происходит процесс «аннигиляции» магнитной энергии, то есть её высвобождение и превращение в другие формы. В частности, в них возникают сильные электрические поля, ускоряющие заряженные частицы. Аннигиляция магнитного поля в нейтральных токовых слоях ответственна за появление хромосферных вспышек на Солнце и суббурь в земной магнитосфере (см. Магнитные бури ). Вероятно, с ней связаны и многие другие резко нестационарные процессы во Вселенной, сопровождающиеся генерацией ускоренных заряженных частиц и жёстких излучений. С точки зрения М. г. нейтральные слои представляют собой разрывы непрерывности магнитного поля (подобно ударным волнам и тангенциальным разрывам). Однако, процессы в токовых слоях , и прежде всего неустойчивости, приводящие к появлению сильных ускоряющих электрических полей, выходят за рамки М. г. и относятся к тонким и ещё не вполне разработанным вопросам физики плазмы.

  Лит.: Апьфвен Г., Фельтхаммар К.-Г., Космическая электродинамика, перевод с английского, 2 изд., М., 1967; Сыроватский С. И., Магнитная гидродинамика, «Успехи физических наук», 1957, т. 62, в. 3; Куликовский А. Г., Любимов Г. А., Магнитная гидродинамика, М., 1962; Шерклиф Дж.. Курс магнитной гидродинамики, перевод с английского, М., 1967; Половин Р. В., Ударные волны в магнитной гидродинамике, «Успехи физических наук»,1960, т. 72, в. 1; Брагинский С. И., Явления переноса в плазме, в сборнике: Вопросы теории плазмы, вып. 1, М., 1963; Пикельнер С. Б., Основы космической электродинамики, М., 1966; Данжи Дж., Космическая электродинамика, перевод с английского, М., 1961; Андерсон Э., Ударные волны в магнитной гидродинамике, перевод с английского, М., 1968; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959 (Теоретическая физика).

  С. И. Сыроватский.

(обратно)

Магнитная головка

Магни'тная голо'вка, узел устройства для магнитной записи (стирания) информации или её воспроизведения. Основные элементы М. г. — сердечник (магнитопровод) для концентрации магнитного потока и одна или несколько обмоток для подвода или снятия электрических сигналов. Сердечники М. г. изготовляют из железоникелевых сплавов 79НМ, 79НМ-У и 80НХС, сплавов алюминия Ю-16 и Ю-16М (алфенол), из ферритов и пермаллоя. Со стороны, обращенной к носителю записи, сердечник имеет рабочий зазор — промежуток, заполняемый немагнитным материалом (например, фольгой из бериллиевой бронзы), обеспечивающий магнитную связь М. г. с носителем записи. В зависимости от положения рабочего зазора относительно носителя можно получить магнитную запись с продольным, поперечным и перпендикулярным намагничиванием. Сердечник М. г. может соприкасаться с носителем (контактная запись) или быть отделен от него воздушным промежутком (бесконтактная запись). На рисунке схематично изображена М. г. для наиболее употребительной контактной записи с продольным намагничиванием. В режиме записи электрические сигналы, подаваемые в обмотку 5, наводят в сердечнике 1 магнитный поток, который, пронизывая участок магнитной поверхности движущегося носителя записи 3 вблизи рабочего зазора 4, изменяет остаточную намагниченность этого участка в соответствии с записываемым сигналом. В режиме воспроизведения полезная эдс (сигнал) возникает в результате электромагнитной индукции, обусловленной относительным взаимным перемещением М. г. и носителя записи.

  Существуют М. г., чувствительные к изменению полезного магнитного потока, эдс которых не зависит от скорости относительного перемещения головки вдоль дорожки записи; полупроводниковые М. г., использующие эффект Холла; М. г., действие которых основано на периодическом изменении магнитного сопротивления сердечника или рабочего зазора; М. г., основанные на взаимодействии магнитного поля сигналограммы с электронным лучом, и другие. М. г. широко применяют в устройствах магнитной записи и воспроизведения информации (диктофонах , магнитофонах , видеомагнитофонах , запоминающих устройствах , регистраторах измерительной информации и т.п.).

  Лит.: Ефимов Е. Г., Магнитные головки, М., 1967; Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой емкости, М., 1968.

  Д. П. Брунштейн.

Схема магнитной индукционной головки: 1 — магнитопровод; 2 — дополнительный зазор; 3 — носитель записи; 4 — рабочий зазор; 5 — обмотка.

(обратно)

Магнитная гора

Магни'тная гора', гора на восточном склоне Южного Урала, в Челябинской области РСФСР. Высота 616 м. Расположена в полосе осадочных (известняки, песчаники) и эффузивных толщ нижнекаменноугольного возраста, прорванных гранитами, диабазами и другими изверженными породами. На контакте осадочных и изверженных пород образовалось крупное месторождение магнитного железняка (Магнитогорское месторождение; значительная часть его уже выработана, и гора частично деформирована). Рядом с М. г. на реке Урал в годы Советской власти построены крупный металлургический комбинат и город Магнитогорск.

(обратно)

Магнитная дефектоскопия

Магни'тная дефектоскопи'я, метод дефектоскопии , основанный на исследовании искажений магнитного поля, возникающих в местах дефектов в изделиях из ферромагнитных материалов.

(обратно)

Магнитная запись

Магни'тная за'пись, система записи и воспроизведения информации , в которой запись осуществляется изменением остаточного магнитного состояния носителя или его отдельных частей в соответствии с сигналами записываемой информации; при воспроизведении происходит обратное преобразование и вырабатываются сигналы информации, соответствующие указанным изменениям. М. з. очень распространена. Она применяется для записи звука (магнитофоны , диктофоны ), изображения и его звукового сопровождения (видеомагнитофоны ), сигналов измерения, управления и вычисления (точная запись ) и так далее.

  При М. з. (рис. ) электрические сигналы, поступающие на вход канала записи (например, усилителя магнитофона), подвергаются усилению и различным преобразованиям для получения необходимого качества записи. Последним звеном канала является записывающая магнитная головка . Магнитное поле головки, рассеиваемое над рабочим зазором, пропорционально силе тока в её обмотке. Оно действует на движущийся носитель и, намагничивая его отдельные участки в соответствии с записываемыми сигналами, образует дорожку магнитной записи. Носителем может быть хорошо намагничиваемое и длительно сохраняющее магнитное состояние ферромагнитное тело различной формы: нить (магнитная проволока), лента (магнитная лента ), диск, барабан, лист. Сигналограмма, то есть носитель с нанесённой дорожкой записи, соприкасаясь во время движения с рабочим зазором сердечника воспроизводящей магнитной головки, аналогичной по конструкции записывающей, возбуждает в нём магнитный поток, пропорциональный намагниченности отдельных участков дорожки. Изменения потока вызывают появление (в обмотке головки) эдс, содержащей записанную информацию. В канал воспроизведения, кроме головки, входят устройства для усиления сигналов и их преобразований, обратных преобразованиям в канале записи. Стирание (уничтожение) записи осуществляется размагничиванием или однородным намагничиванием носителя до насыщения. Его производят или в специальных устройствах, где вся запись на носителе может быть стёрта одновременно, или во время записи — стирающей головкой, установленной до записывающей (по движению носителя). При этом через обмотку стирающей головки пропускают определённой силы постоянный или переменный ток. Качество М. з. тем выше, чем больше скорость записи. Для записи электрических колебаний со звуковыми частотами от 30 гц до 16 кгц   достаточна скорость движения ленты 9,5 см/сек. В видеомагнитофоне для записи сигналов в диапазоне частот до 10 — 15 Мгц скорость перемещения вращающейся головки относительно ленты повышается почти до 50 м/сек. Для увеличения плотности М. з. на носителе располагается несколько параллельных дорожек записи.

  Существует несколько способов М. з., различающихся: направлением намагничивания носителя, видами преобразования сигналов в каналах записи и воспроизведения и иногда подачей в обмотку записывающей головки, кроме тока сигнала, дополнит. постоянного или переменного тока подмагничивания (для достижения почти полной пропорциональности между намагниченностью носителя и силой тока сигнала). Так, например, в магнитофонах подмагничивание носителя при записи осуществляется током с частотой 40 — 200 кгц (высокочастотное подмагничивание). В этом случае процесс записи становится процессом без гистерезисного намагничивания носителя полем записываемых сигналов и устраняются искажения, связанные с кривизной обычной (гистерезисной) характеристики ферромагнетика. Преимущество М. з. заключается в простоте аппаратуры, моментальной готовности записи, практической неизнашиваемости сигналограммы и возможности многоразового использования носителя. К недостаткам М. з. относятся её невидимость, что в некоторых случаях (например, в звуковом кино ) затрудняет монтаж сигналограммы, искажения информации из-за относительно больших шумов, возникающих от магнитной и механической неоднородности носителя, и копирэффекта . Копии магнитных сигналограмм изготавливаются либо перезаписью (иногда на повышенной скорости), либо контактным копированием в тепловом пли магнитном поле. Основным направлением развития М. з. является совершенствование носителя с целью повышения плотности записи и увеличения её достоверности.

  Лит.: Физические основы магнитной звукозаписи, М., 1970; Техника магнитной видеозаписи, М., 1970.

  В. Г. Корольков.

Схема устройства для магнитной записи и воспроизведения: Л — движущийся носитель; ГЗ — магнитная головка записи; ГВ — магнитная головка воспроизведения; ГС — магнитная головка стирания; ИС — источник электропитания головки стирания; УЗ — усилитель записываемых электрических сигналов; УВ — усилитель воспроизводимых электрических сигналов; К1 , К2 — соответственно подающая и принимающая (магнитную ленту) катушки; Р1 , Р2 — ролики, направляющие магнитную ленту Л.

(обратно)

Магнитная индукция

Магни'тная инду'кция, вектор магнитной индукции В, основная характеристика магнитного поля (см. Индукция электрическая и магнитная). Единицей М. и. в Международной системе единиц служит тесла (тл ), в СГС системе единиц — гаусс (гс ), 1 тл = 104 гс. Магнитометры , применяемые для измерения М. и., называют тесламетрами.

(обратно)

Магнитная лента

Магни'тная ле'нта, носитель магнитной записи , представляющий собой тонкую гибкую ленту, состоящую из основы и магнитного рабочего слоя. Рабочие свойства М. л. характеризуются её чувствительностью при записи и искажениями сигнала в процессе записи и воспроизведения. Наиболее широко применяется многослойная М. л. с рабочим слоем из игольчатых частиц магнитно-твёрдых порошков гамма-окиси железа (g-Fe2 O3 ), двуокиси хрома (CrO2 ) и гамма-окиси железа, модифицированной кобальтом, ориентированных обычно в направлении намагничивания при записи. В 1973 фирмой «Филипс» (Нидерланды) разработан высококачественный порошок с очень мелкими игольчатыми частицами железа. В качестве основы М. л. используются полиэтилентелефталатная (лучшая), поливинилхлоридная, ди- и триацетатная плёнки. Рабочий слой наносится на основу в виде магнитного лака, состоящего из магнитного порошка, связующего вещества, растворителя, пластификатора и различных добавок, улучшающих качество М. л. После нанесения магнитного лака и его затвердевания М. л. сматывается в рулоны, а затем разрезается на полосы нужной ширины. Для улучшения качества поверхности рабочего слоя М. л. каландрируют или полируют. М. л. желательно хранить в помещении с кондиционированным и обеспыленным воздухом при температуре 20 ± 5 °С и относительной влажности 60 ± 5%. Для работы в особо тяжёлых климатических условиях применяют металлические или биметаллические М. л.

  Ширина и толщина М. л. зависят от её назначения. В звукозаписи используют М. л. шириной 3,81 и 6,25 мм и толщиной 9, 12, 18, 27,37 и 55 мкм (кассетные и катушечные бытовые магнитофоны , студийные магнитофоны). Видеозапись осуществляется на М. л. шириной 50,8 и 25,4 мм и толщиной 37 мкм (студийные видеомагнитофоны ), 6,25 и 12,7 мм при толщине 37 мкм (бытовые видеомагнитофоны). В запоминающих устройствах применяют М. л. шириной 12,7 мм и толщиной 37 мкм (в ЭВМ первого «поколения» использовались также М. л. шириной 19,05 и 35 мм при толщине свыше 50 мкм ). В измерительной аппаратуре применяются М. л. шириной 6,25 мм и толщиной 18 мкм, а также 12,7 и 25,4 мм и толщиной 37 мкм. В кино используют перфорированные М. л. шириной 35 мм и толщиной 150 мкм. В СССР тип М. л. обозначается комбинацией из пяти элементов: первый элемент — буква, обозначает назначение (например, А — звукозапись; Т — видеозапись и так далее); второй элемент — цифра (от 0 до 9), указывает на материал основы; третий элемент — цифра (от 0 до 9), обозначает толщину М. л. (например, 2 — 18 мкм; 3 — 27 мкм и т.д.); четвёртый элемент — цифра (от 01 до 99), обозначает технологическую разработку; пятый элемент — ширина М. л. в мм. Иногда ставят шестой дополнительный буквенный индекс: П — для перфорированных М. л.; Р — для М. л. к студийным магнитофонам; Б — для М. л. к бытовым магнитофонам. Например, А-4402-6 обозначает М. л. для звукозаписи на лавсановой основе, толщиной 37 мкм, шириной 6,25 мм (технологическая разработка — 02).

  Разрабатываются металлизированные М. л. с тонким рабочим слоем из сплавов Со—Ni, Со—Р, Со—N—Р и Со—W, нанесённым электроосаждением, химическим восстановлением или напылением в вакууме.

  Лит.: Мазо Я. А., Магнитная лента, М., 1968; Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой емкости, М., 1968.

  Я. А. Мазо, Д. П. Брунштейн.

(обратно)

Магнитная обработка

Магни'тная обрабо'тка водных систем, изменение свойств технической воды, водных растворов и суспензий после их протекания сквозь магнитные поля. Впервые М. о. была применена в Бельгии (1945) для уменьшения образования накипи в паровых котлах. Впоследствии советскими учёными было установлено, что М. о. изменяет многие коллоидно-химические процессы. Так, она ускоряет коагуляцию взвесей, смачивание водой твёрдых поверхностей, адсорбцию поверхностно-активных веществ, процессы кристаллизации и растворения. С помощью М. о. можно уменьшать образование различных отложений на твёрдых поверхностях (например, накипи различных солей). В промышленности для этой цели применяются тысячи магнитных аппаратов. Путём М. о. улучшаются очистка воды от взвесей, процессы обогащения полезных ископаемых, повышаются пластичность бетонной смеси и прочность бетона, кирпича и других изделий из вяжущих веществ. Обработанная вода изменяет свои биологические свойства.

  М. о. осуществляется с помощью аппаратов, состоящих из нескольких пар постоянных магнитов или электромагнитов, между полюсами которых протекают водные системы. Эффективность М. о. зависит главным образом от напряжённости и градиента напряжённости магнитного поля, скорости течения, состава жидкой фазы водной системы. Изменение свойств в результате М. о. вызвано воздействием магнитных полей на примеси, содержащиеся в водной системе.

  Лит.: Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем, М.,1971.

  В. И. Классен.

(обратно)

Магнитная постоянная

Магни'тная постоя'нная, коэффициент пропорциональности m0 , появляющийся в ряде формул магнетизма при записи их в рационализованной форме (в Международной системе единиц ). Так, индукция В  магнитного поля и его напряжённость Н связаны в вакууме соотношением В = m0 Н, где m0 = 4p×10-7 гн/м »1,26×10-6 гн/м.

(обратно)

Магнитная проницаемость

Магни'тная проница'емость, физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией В и магнитным полем Н в веществе. Обозначается m, у изотропных веществ m= В /НСГС системе единиц ) или m= В /m0 НМеждународной системе единиц СИ, mомагнитная постоянная ).

  У анизотропных тел (кристаллов) М. п. — тензор . М. п. связана с магнитной восприимчивостью c соотношением m = 1 + 4pc (в СГС системе единиц) или m = 1 +c (в ед. СИ), m измеряется в безразмерных единицах. Для физич. вакуума c = 0 и m= 1.

  У диамагнетиков c<0 и m < 1, у парамагнетиков и ферромагнетиков c>0 и m > 1. В зависимости от того, измеряется ли m ферромагнетиков в статическом или переменном магнитном поле, её называют соответственно статической или динамической М. п. Значения этих М. п. не совпадают, так как на намагничивание ферромагнетиков в переменных полях влияют вихревые токи , магнитная вязкость и резонансные явления. М. п. ферромагнетиков сложно зависит от Н , для описания этой зависимости вводят понятия дифференциальной, начальной и максимальной М. п. (см. Магнитная восприимчивость ).

 

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.

  С. В. Вонсовский.

(обратно)

Магнитная разведка

Магни'тная разве'дка, магниторазведка, геофизический метод разведки, основанный на различии магнитных свойств горных пород. Применяется на всех этапах геологических исследований и включает: измерения напряжённости геомагнитного поля или его элементов (см. Земной магнетизм ); построение магнитных карт ; геологическое истолкование результатов измерений, опирающееся на определения магнитных характеристик горных пород.

  М. р. изучает магнитные аномалии , создаваемые геологическими телами, намагниченными современным (индуцированная намагниченность) и древним (остаточная намагниченность) магнитными полями Земли. Намагниченность горных пород определяется наличием в них ферромагнитных минералов (магнетит, пирротин). Особенно интенсивные магнитные аномалии создают изверженные породы основного и ультраосновного составов, магнетитовые железные руды и др. Измерения при М. р. производятся на поверхности Земли, с самолётов или вертолётов (аэромагнитная съёмка), с движущихся судов (гидромагнитная съёмка или морская М. р.), в горных выработках (подземная М. р.), в буровых скважинах (скважинная М. р.). Для измерений применяются различные магнитометры . Чаще всего измеряются относительные значения (приращения в пространстве) вертикальной составляющей напряжённости магнитного поля Земли DZ (наземные съёмки), реже — горизонтальной составляющей DН , а при аэромагнитных и гидромагнитных съёмках — модуль вектора полной напряжённости геомагнитного поля Т : или его приращение DT . При М. р. приходится учитывать вариации магнитные . Наземные съёмки, как правило, производятся по прямолинейным профилям, при соотношении расстояний между профилями и точками наблюдений на них от 10:1 до 1:1. При аэромагнитной и гидромагнитной съёмке измерения производятся непрерывно или дискретно в движении вдоль сети прямолинейных, а иногда криволинейных (в горной местности) профилей.

  В результате интерпретации данных М. р. определяют глубину и другие элементы залегания намагниченных тел в земной коре, которые служат источниками аномального магнитного поля. М. р. самостоятельно, а также в комплексе с другими геофизическими и геологическими методами, применяется для изучения регионального глубинного строения земной коры, в том числе для определения глубины залегания фундамента платформ (при поисках нефти и газа); геологического картирования поисков магнитных разновидностей железных руд, а также рудных и нерудных месторождений, связанных с основными и ультраосновными породами (никель, хром, титан, алмазы и др.); цветных, редких и благородных металлов, руды которых содержат акцессорные магнитные минералы (свинец, олово, россыпные золото и платину и др.); рудных скарновых месторождений, обогащенных, как правило, магнетитом (железо, вольфрам, молибден, медь и др.); месторождений пьезооптических минералов (пьезокварц, исландский шпат, оптический флюорит), связанных с магнетитовой минерализацией, зонами дробления и интрузиями ультраосновных пород; алюминиевых руд, если они представлены магнитными разновидностями бокситов.

  При разведке железных руд М. р. в сочетании с измерениями магнитной восприимчивости пород в горных выработках и буровых скважинах позволяет уточнять положение железорудных тел, а также оценивать процентное содержание магнитного железа в рудах.

  М. р. зародилась в 17 веке, когда в Швеции Д. Тиласом был изобретён прибор для поисков магнитных руд — шведский горный компас. В России первые магнитные наблюдения с компасом для поисков железных руд осуществлены в середине 18 века на Урале, где была открыта гора Магнитная. В 20-х годах 19 века в США и Канаде производились поиски сильномагнитных руд с помощью стрелочного инклинатора. По инициативе Д. И. Менделеева в 1899 на Урале проведены магниторазведочные работы, в результате которых оконтурен ряд железорудных залежей. С помощью М. р. открыты железорудные месторождения Курской магнитной аномалии . В 1922 на основе идей советского геолога А. Д. Архангельского магнитные съёмки начали применять для изучения глубинного геологического строения — фундамента платформ, перекрытого толщами осадочных пород. В 1936 советский геофизик А. А. Логачев создал (совместно с А. Т. Майбородой) первый в мире аэромагнитометр и разработал методику аэромагнитной съёмки. В 50-х и 60-х годах 20 века в Финляндии, Швеции и СССР разработаны аппаратура и методика М. р. в буровых скважинах.

  Лит.: Логачев А. А., Магниторазведка, 3 изд., Л., 1968; Федынский В. В., Разведочная геофизика, 2 изд., М., 1967; Магниторазведка, М., 1969 (Справочник геофизика, т. 6).

  В. Е. Никитский.

(обратно)

Магнитная структура

Магни'тная структу'ра атомная, периодическое пространственное расположение и ориентация атомных магнитных моментов в магнитоупорядоченном кристалле (ферро-, ферри- или антиферромагнетике). Атомную М. с. следует отличать от доменной магнитной структуры, определяемой характером и взаимным расположением доменов . Периодичность расположения атомных магнитных моментов в пространстве определяется кристаллической структурой вещества. За взаимную ориентацию моментов ответственно обменное взаимодействие электрич. природы, за их общую ориентацию относительно кристаллографических осей — силы магнитной анизотропии. Более сложные (и слабые) типы магнитного взаимодействия могут усложнять атомную М. с. (см. Метамагнетик ).

  Различают два основных класса магнитных веществ, связанных с определённой атомной М. с.: вещества с ненулевым суммарным макроскопическим магнитным моментом М (М ¹ 0) и вещества с М = 0. Первому случаю соответствует ферромагнитная М. с. (рис. 1 , а): магнитные моменты всех атомов выстраиваются вдоль одного направления (оси лёгкого намагничивания ), которое может быть различным у разных кристаллов. Второму случаю соответствует антиферромагнитная М. с. (рис. 1 , б): у каждого магнитного момента в ближайшем окружении имеется компенсирующий момент, ориентированный строго антипараллельно. В зависимости от характера ближайшего окружения могут осуществляться различные антиферромагнитные М. с. (например, структуры, показанные на рис. 1 , б, в и г). Антиферромагнитные М. с. могут иметь периоды большие, чем периоды атомной структуры, в целое число раз. Иногда осуществляются антиферромагнитные М. с. с ориентацией магнитных моментов вдоль двух или трёх осей и ещё более сложные — зонтичные, треугольные и другие (рис. 1 , д, е).

  Близки к антиферромагнитной М. с. ферримагнитные структуры с М ¹ 0. Они имеют место, когда антиферромагнитная М. с. образуется атомами или ионами с разными по величине магнитными моментами (рис. 1 , ж). При этом значение М определяется величиной разности моментов двух магнитных подрешёток (систем одинаково ориентированных магнитных моментов). Другой случай осуществляется в слабых ферромагнетиках: наличие дополнительных сил межатомного воздействия приводит к неколлинеарности магнитных моментов и появлению суммарной ферромагнитной составляющей (рис. 1, з ). См. Слабый ферромагнетизм .

  Более сложный (дальнодействующий) характер межатомного взаимодействия в некоторых случаях приводит к установлению геликоидальных М. с. В последних магнитные моменты соседних атомов повёрнуты друг относительно друга так, что концы изображающих их векторов лежат на одной спиральной линии. В зависимости от величины проекции магнитных моментов на направление оси спирали различают несколько видов геликоидальных М. с. (рис. 2 ). Существенное отличие геликоидальных М. с. от остальных М. с. заключается в том, что в общем случае шаг спирали несоизмерим с соответствующим периодом кристаллической решётки и, кроме того, зависит от температуры.

  Полная классификация М. с. основывается на теории магнитной симметрии , учитывающей не только расположение, но и ориентацию атомных магнитных моментов в кристалле. В число преобразований магнитной симметрии, кроме обычных поворотов вокруг осей симметрии, отражения в плоскостях симметрии и трансляций, дополнительно входит преобразование R , изменяющее направления магнитных моментов на противоположные. Введение преобразования R увеличивает число классов симметрии с 32 до 122, а число пространственных групп симметрии — с 230 до 1651. Вещества, обладающие М. с., описываются теми группами магнитной симметрии, в которые R входит в виде произведений с обычными элементами симметрии кристаллов .

  М. с. кристалла и его физические (в первую очередь магнитные) свойства тесно взаимосвязаны. Поэтому косвенные суждения о М. с. могут быть высказаны на основе данных об этих физических свойствах вещества. Прямые данные о М. с. кристаллов позволяет получить магнитная нейтронография . Со времени первой работы в этой области (1949) нейтронографически установлена М. с. более тысячи различных металлов, сплавов и химических соединений. Для установления М. с. может быть использован также ядерный гамма-резонанс (Мёссбауэра эффект).

  Лит.: Изюмов Ю. А., Озеров Р. П., Магнитная нейтронография. М., 1966: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971: Копцик В. А., Шубниковские группы, М., 1966.

  Р. П. Озеров.

Рис. 2. Примеры спиральных магнитных структур (l — период спирали): слева — простая спираль с нулевым значением проекции магнитного момента на ось спирали; справа — ферромагнитная (коническая) спираль с постоянным значением проекции магнитного момента на ось спирали.

Рис. 1. Типы магнитных структур: а — ферромагнитная, периоды атомной а и магнитной ам элементарных ячеек совпадают; б, в и г — антиферромагнитные структуры, ам в некоторых направлениях в два раза больше а; д — треугольная; е — зонтичная; ж — ферромагнитная; з — слабоферромагнитная, угол склонения на рисунке сильно увеличен.

(обратно)

Магнитная съёмка

Магни'тная съёмка, систематические измерения элементов земного магнетизма и составление по данным измерений магнитных карт . Различают общую и детальную М. с. Общая М. с., осуществляемая на больших площадях при сравнительно редкой сети пунктов измерения (отстоящих на десятки и сотни км ), позволяет изучить основные закономерности распределения геомагнитного поля. Карты, составленные на основе общей М. с., необходимы для морской и воздушной навигации, обнаружения значительных магнитных аномалий , изучения векового хода элементов земного магнетизма. Детальная М. с. с расстоянием между пунктами (маршрутами) измерений от 1 м до нескольких км служит главным образом для геологического картирования и поиска рудных месторождений (см. Магнитная разведка ).

  При М. с. обычно измеряют модуль вектора полной напряжённости геомагнитного поля, однако для целей геологической разведки часто ограничиваются относительным определением вертикальной составляющей геомагнитного поля. М. с. осуществляют различного типа магнитометрами , устанавливаемыми на спутниках, самолётах (см. Аэромагнитная съёмка ), немагнитных судах и наземных видах транспорта. Непрерывные наблюдения за изменениями геомагнитного поля с течением времени (за вековым ходом поля) проводятся сетью магнитных обсерваторий .

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964.

(обратно)

Магнитная текстура

Магни'тная тексту'ра, см. Текстура магнитная .

(обратно)

Магнитная термометрия

Магни'тная термоме'трия, метод измерения температур, применяемый в основном ниже 1 К. В М. т. термометрическим свойством служит магнитная восприимчивость c парамагнетика. Для М. т. подбирают парамагнетики, у которых c простейшим образом зависит от температуры: c = С / Т (см. Кюри закон ). По измеренному в слабом внешнем магнитном поле значению c и известной для данного парамагнетика постоянной Кюри C может быть определена так называемая магнитная температура Т*. В области температур, в которой выполняется закон Кюри, Т* совпадает с термодинамической температурой Т. При понижении температуры закон Кюри перестаёт быть точным и Т* может заметно отличаться от Т. Практически магнитную температуру переводят в термодинамическую по таблицам и кривым, составленным на основании тщательных исследований зависимости восприимчивости c парамагнитных солей от температуры (см. Магнитное охлаждение ).

  Лит.: Физика низких температур, перевод с английского, под общей редакцией А. И. Шальникова, М., 1959, гл. 7; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, перевод с английского, М., 1971.

(обратно)

Магнитная тонкая плёнка

Магни'тная то'нкая плёнка, поли- или монокристаллический слой ферромагнитного металла, сплава или магнитного окисла (феррита и др.) толщиной от 0,01 до 10 мкм. М. т. п. находит применение в качестве запоминающих элементов в вычислительной технике (см. Запоминающее устройство ) и индикаторов при физических исследованиях. Металлические плёнки получают вакуумным напылением или электролитическим осаждением металла на подложку (сплошным слоем пли отдельными «пятнами»), окисные — с помощью химических реакций и другими методами. Толщины М. т. п. сравнимы с равновесными размерами магнитных доменов . Малая толщина магнитных плёнок препятствует возникновению в них при перемагничивании значительных токов индукции (вихревых токов ). Перечисленные и другие особенности М. т. п. приводят к отличию их физических свойств от свойств массивных образцов магнитных материалов.

  У металлических М. т. п. толщиной ~ 0,1 мкм намагниченность однородна по толщине и ориентируется в их плоскости.

  Изготовленные в магнитном поле, такие плёнки обладают значительной магнитной анизотропией , осью лёгкого намагничивания , направленной вдоль поля, и прямоугольной петлей гистерезиса .

  Значение коэрцитивной силы Нс (порогового поля перемагничивания) у плёнок из пермаллоя (80—82% Ni, остальное Fe) толщиной 0,1—10 мкм составляет 0,2—2 а/см.

  Важным свойством М. т. п., применяемых в вычислительной технике, является быстрота их перемагничивания. Пермаллоевые М. г. п. способны в импульсных полях ~ 10 а/см перемагничиваться за 10-9 сек (быстрее других магнитных материалов), скорость перемагничивания здесь уже частично ограничена инерционными свойствами элементарных носителей магнитного момента (спинов ).

  У М. т. п. обнаружены особенности в ферромагнитном резонансе и в гальваномагнитных свойствах; при перемагничивании М. т. п. за 10-9 сек в ней возникает инверсия населённостей магнитных ядерных уровней и возможен мазерный эффект (см. Мазер ).

  У металлических М. т. п. толщиной ~ 10 мкм получено особое периодическое распределение намагниченности с частичным её выходом из плоскости плёнки — полосовая доменная структура. Поле, необходимое для её перестройки, составляет у пермаллоевых плёнок 10—100 а/см и уменьшается при нагреве, в частности, световым лучом. М. т. п. из сплава Mn — Bi намагничиваются по нормали к поверхности, диаметр независимо намагничиваемых участков может быть снижен до 1 мкм. Плёнки и более толстые слои окислов редкоземельных металлов прозрачны для видимого света, что важно для изучения процессов их намагничивания и технических применений.

  На М. т. п. осуществляются запоминающие и логические устройства, основанные на управлении поворотом намагниченности отдельных плёночных элементов или участков плёнки, на смещении доменных границ, изменении параметров полосовой доменной структуры и т.д. Запись информации и её неразрушающее считывание возможны как посредством подаваемых по проводникам электрических сигналов, так и световым лучом. В распространённых запоминающих устройствах матричного типа используется наличие у М. т. п. с прямоугольной петлей гистерезиса двух устойчивых антипараллельных направлений намагниченности, соответствующих записи «0» и «1» в двоичной системе счисления (1 бит информации). Установленное записывающим сигналом направление намагниченности определяет полярность сигнала при считывании и, следовательно, характер записанной информации («0» или «1»). В таких устройствах наряду с одно- и многослойными плоскими пермаллоевыми М. т. п. применяются цилиндрические, наносимые непосредственно на провода. Плотность записи информации достигает 100 бит/мм2 . Низкокоэрцитивные М. т. п. применяются также в сочетании со слоями редкоземельных магнитных окислов, ферритов-гранатов и др., толщиной до 100 мкм, в которых могут быть созданы цилиндрические домены с намагниченностью, нормальной к поверхности слоя. На 1 мм2 такой плёнки может расположиться до 600 доменов, что перспективно для дальнейшей миниатюризации и увеличения быстродействия вычислительных машин. Плёнки с полосовой доменной структурой используются для оптической записи изображений, в частности голографической (см. Голография ).

  Лит.: Суху Р., Магнитные тонкие пленки, перевод с английского, М., 1967; Бардиж В. В., Магнитные элементы цифровых вычислительных машин, М., 1967; Физика магнитных плёнок, Иркутск, 1968; Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В., Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких магнитных пленок, М., 1970; Фотографирование на магнитные плёнки, М., 1971; «Известия АН СССР, Серия физика», 1972, т. 36, № 7; Крайзмер Л. П., Быстродействующие ферромагнитные запоминающие устройства, М. — Л., 1964; «Institute of Electrical Electronics Engineers. Transactions on Magnet», 1965—72, v. 1—8.

  К. М. Поливанов, А. Л. Фрумкин.

(обратно)

Магнитная цепь

Магни'тная цепь, последовательность магнетиков , по которым проходит магнитный поток. Понятием М. ц. широко пользуются при расчётах электрических машин, трансформаторов, постоянных магнитов, электромагнитов, реле, магнитных усилителей, электроизмерительных и других приборов. В технике распространены как М. ц., в которых магнитный поток практически полностью проходит в ферромагнитных телах (замкнутые М. ц.), так и М. ц., включающие помимо ферромагнетиков, диамагнитные среды (например, воздушные зазоры). Если магнитный поток возбуждается в М. ц. постоянными магнитами, то такую цепь называют поляризованной. М. ц. без постоянных магнитов называют нейтральной, магнитный поток в ней возбуждается током, протекающим в обмотках, охватывающих часть или всю М. ц. В зависимости от характера тока возбуждения различают М. ц. постоянного, переменного и импульсного магнитных потоков. Вследствие полной формальной аналогии электрических и магнитных цепей к ним применим общий математический аппарат. Например, для М. ц. аналогом Ома закона служит формула F = Ф · Rm , где Фмагнитный поток , Rm магнитное сопротивление , F магнитодвижущая сила . К М. ц. применимы Кирхгофа правила и т.д. Существует, однако, и принципиальное различие между М. ц. и электрической цепью: в М. ц. с неизменным во времени потоком Ф не выделяется Джоулево тепло (см. Джоуля — Ленца закон ), то есть нет рассеяния электромагнитной энергии.

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1956 (Общий курс физики, т. 2); Поливанов К. М., Ферромагнетики, М. — Л., 1957.

(обратно)

Магнитное насыщение

Магни'тное насыще'ние, состояние парамагнетика или ферромагнетика, при котором его намагниченность J достигает предельного значения J ¥ намагниченности насыщения, не меняющейся при дальнейшем увеличении напряжённости намагничивающего поля. В случае ферромагнетиков J ¥ достигается при окончании процессов так называемого технического намагничивания: а) роста доменов с магнитным моментом, ориентированным по оси лёгкого намагничивания , в результате процесса смещения границ доменов; б ) поворота вектора намагниченности образца в направлении намагничивающего поля (так называемого процесса вращения); и парапроцесса — увеличения под действием сильного внешнего поля числа спинов , ориентированных по полю, за счёт спинов, имеющих антипараллельную ориентацию. На практике обычно получают техническое М. н. (при 20 °С в полях от нескольких э до ~ 104 э ), так как для осуществления парапроцесса (вдали от Кюри точки ) требуются очень сильные поля. В случае парамагнетиков состояние, близкое к М. н., достигается в полях ~ 10 кэ (~ 103 ка/м ) при температурах ~ 1К.

  Лит.: Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.

(обратно)

Магнитное обогащение

Магни'тное обогаще'ние, способ отделения полезных минералов от пустой породы и вредных примесей, основанный на действии магнитного поля на минеральные частицы, обладающие различной магнитной восприимчивостью. Создание первых магнитных сепараторов относится к 18 веку, а совершенствование и промышленное применение — к 1892—1906 (Швеция и др.). В России первый магнитный сепаратор сконструирован в 1911; их серийное изготовление и сооружение фабрик для М. о. началось только в годы Советской власти. В СССР на обогатительных фабриках с помощью М. о. ежегодно перерабатывается около 500 млн. т полезных ископаемых (1973). Исходные материалы для прямого М. о.: железные руды (главным образом магнетитовые), марганцевые, титановые (содержащие ильменит и титаномагнетит), вольфрамовые (вольфрамитовые) и некоторые другие полезные ископаемые, при этом в магнитную фракцию (магнитный концентрат) выделяются ценные минералы. В результате М. о. содержание полезного компонента увеличивается в несколько раз и составляет в магнитных концентратах 95% и более, а содержание вредных примесей значительно снижается. Доля (извлечение) полезного минерала, переходящего в концентрат (магнитную фракцию), обычно не менее 75% от исходного его количества, а для сильномагнитных — может быть более 95%. Различают М. о., при котором магнитные или сильномагнитные минералы под действием магнитного поля выделяются в магнитную фракцию, а слабомагнитные или немагнитные минералы — в немагнитную.

  Применяется также «обратное» М. о., когда минералы магнитной фракции являются вредной примесью (например, при перечистке оловянных, циркониевых, литиевых, бериллиевых, полевошпатовых, кварцевых и других концентратов).

  Принципиальная схема М. о. показана на рисунке. При сухом М. о. руда загружается на верхние барабаны магнитного сепаратора, в которых помещены разомкнутые постоянные магниты, создающие на барабане поле напряжённостью около 90 ка/м. Магнетитовая руда притягивается к полюсам (к поверхности барабана), а слабомагнитная фракция отрывается и попадает для перечистки на нижние барабаны с более сильным полем (110 ка/м ). Здесь происходит доизвлечение менее магнитных кусков руды из хвостов. В случае мокрого М. о. тонкоизмельчённая магнетитовая руда с водой поступает под барабаны, вращающиеся навстречу потоку пульпы и извлекающие из него ферромагнитные минералы. При мокром обогащении марганцевых и других слабомагнитных руд сепараторы имеют значительно более сильное поле (1500 ка/м ), создаваемое в зазорах между валками и полюсами благодаря замкнутой электромагнитной системе. Рудные частицы из пульпы извлекаются валками и выносятся ими в концентратное отделение ванны. Менее магнитные фракции проходят перечистку на нижних валках. Параметры устройства и работы магнитных сепараторов определяются большим числом взаимосвязанных элементов: типом магнитной системы, числом, формой и расположением полюсов, составом магнитных материалов, диаметром роторов, частотой их вращения, крупностью руды, содержанием и вкраплением магнитных минералов, а при мокром М. о. — ещё и количеством воды, типом ванны и пр.

  В СССР освоен (1971) выпуск большой номенклатуры магнитных сепараторов, конусов, железоотделителей, намагничивающих и размагничивающих устройств для сухого и мокрого М. о. сильномагнитных руд (магнитная восприимчивость свыше 3×10-5 ) и для регенерации суспензий, а также для обогащения слабомагнитных материалов, восприимчивость которых превышает лишь 1,2×10-7 . Созданы оригинальные конструкции барабанных магнитных сепараторов с электромагнитными системами и постоянными магнитами (для магнетитовых руд и суспензий) и валковых, роторных и полиградиентных барабанно-ручейковых сепараторов (для слабомагнитных руд). Это оборудование используется не только для производства рудных, но и металлизированных концентратов. Выпуск последних резко возрастает в связи с развитием прямого восстановления руд, то есть бескоксовой и порошковой металлургии.

  Лит.: Кармазин В. И., Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов, М., 1962: Деркач В. Г., Специальные методы обогащения полезных ископаемых, М., 1966; Кармазин В. В., Кармазин В. И., Бинкевич В. А., Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей, М., 1968.

  В. И. Кармазин.

Схема магнитного обогащения магнетитовой руды на Соколовско-Сарбайском комбинате (Казахская ССР).

(обратно)

Магнитное охлаждение

Магни'тное охлажде'ние , метод получения температур ниже 1 К путём адиабатического размагничивания парамагнитных веществ. Предложен П. Дебаем и американским физиком У. Джиоком (1926); впервые осуществлен в 1933. М. о. — один из двух практически применяемых методов получения температур ниже 0,3 К (другим методом является растворение жидкого гелия 3 He в жидком 4 He).

  Для М. о. применяют соли редкоземельных элементов (например, сульфат гадолиния), хромокалиевые, железоаммониевые, хромометиламмониевые квасцы и ряд других парамагнитных веществ. Кристаллическая решётка этих веществ содержит ионы Fe, Cr, Gd с недостроенными электронными оболочками и отличным от нуля собственным магнитным моментом (спином ). Парамагнитные ионы разделены в кристаллической решётке большим числом немагнитных атомов. Это приводит к тому, что магнитное взаимодействие ионов оказывается слабым: даже при низких температурах, когда тепловое движение значительно ослаблено, силы взаимодействия не способны упорядочить систему хаотически ориентированных спинов. В методе М. о. применяется достаточно сильное (~ несколько кэ ) внешнее магнитное поле, которое, упорядочивая направление спинов, намагничивает парамагнетик. При выключении внешнего поля (размагничивании парамагнетика) спины под действием теплового движения атомов (ионов) кристаллической решётки вновь приобретают хаотическую ориентацию. Если размагничивание осуществляется адиабатически (в условиях теплоизоляции), то температура парамагнетика понижается (см. Магнетокалорический эффект ).

  Процесс М. о. принято изображать на термодинамической диаграмме в координатах температура Т — энтропия S (рис. 1 ). Получение низких температур связано с достижением состояний, в которых вещество обладает малыми значениями энтропии . В энтропию кристаллического парамагнетика, характеризующую неупорядоченность его структуры, свою долю вносят тепловые колебания атомов кристаллической решётки («тепловой беспорядок») и разориентированность спинов («магнитный беспорядок»). При Т ® 0 энтропия решётки Speш убывает быстрее энтропии системы спинов Sмагн , так что Speш при температурах Т < 1 К становится исчезающе малой по сравнению с Sмагн . В этих условиях возникает возможность осуществить М. о.

  Цикл М. о. (рис. 1 ) состоит из 2 стадий: 1) изотермического намагничивания (линия АБ) и 2) адиабатического размагничивания парамагнетика (линия БВ). Перед намагничиванием температуру парамагнетика при помощи жидкого гелия понижают до Т ~ 1 К и поддерживают её постоянной на протяжении всей 1-й стадии М. о. Намагничивание сопровождается выделением теплоты и уменьшением энтропии до значения SH . На 2-й стадии М. о. тепловое движение, разрушая упорядоченность спинов, приводит к увеличению Sмагн . Однако в процессе адиабатического размагничивания энтропия парамагнетика в целом не меняется. Увеличение Sмагн компенсируется уменьшением Speш , то есть охлаждением парамагнетика.

  Взаимодействие спинов между собой и с кристаллической решёткой (спин-решёточное взаимодействие) определяет температуру, при которой начинается резкий спад кривой Sмагн при Т ® 0 и становится возможным М. о. Чем слабее взаимодействие спинов, тем более низкие температуры можно получить методом М. о. Парамагнитные соли, применяемые для М о., позволяют достичь температур ~ 10-3 К.

  Значительно более низких температур удалось достигнуть, используя парамагнетизм уже не атомов (ионов), а атомных ядер. Магнитные моменты ядер примерно в тысячу раз меньше спиновых магнитных моментов электронов, определяющих моменты парамагнитных ионов. Поэтому взаимодействие ядерных магнитных моментов значительно слабее взаимодействия моментов ионов. Для намагничивания до насыщения системы ядерных магнитных моментов даже при Т = 1 K требуются сильные магнитные поля (~ 107 э ). Практически применяют поля 105 э, но тогда необходимы более низкие температуры (~ 0,01 К). При исходной температуре ~ 0,01 K адиабатическим размагничиванием системы ядерных спинов (например, в образце меди) удаётся достигнуть температуры 10-5 —10-6 К. До этой температуры охлаждается не весь образец. Полученная температура (её называют спиновой) характеризует интенсивность теплового движения в системе ядерных спинов сразу после размагничивания. Электроны же и кристаллическая решётка остаются после размагничивания при исходной температуре ~ 0,01 К. Последующий обмен энергией между системами ядерных и электронных спинов (посредством спин-спинового взаимодействия ) может привести к кратковременному охлаждению всего вещества до Т ~ 10-4 К. Измеряют низкие температуры (~ 10-2 К и ниже) методами магнитной термометрии . Практически М. о. осуществляют следующим способом (рис. 2 , а). Блок парамагнитной соли С помещается на подвесках из материала с малым коэффициентом теплопроводности внутри камеры 1, которая погружена в криостат 2 с жидким гелием 4 He. Откачкой паров гелия температура в криостате поддерживается на уровне 1,0—1,2 К (применение жидкого 3 He позволяет снизить исходную температуру до ~ 0,3 К). Теплота, выделяющаяся в соли во время намагничивания, отводится к жидкому гелию газом, заполняющим камеру 1. Перед выключением магнитного поля газ из камеры 1 откачивают через кран 4 и таким образом блок соли С теплоизолируют от жидкого гелия. После размагничивания температура соли понижается и может достигнуть нескольких тысячных долей градуса. Запрессовывая в блок соли какое-либо вещество или соединяя вещество с блоком соли пучком тонких медных проволочек, можно охладить вещество практически до тех же температур. Наиболее низкие температуры получают методом двухступенчатого М. о. (рис. 2 , б). Сначала производят адиабатическое размагничивание соли С и через тепловой ключ (теплопроводящую перемычку) К охлаждают предварительно намагниченную соль D. Затем, после размыкания ключа К, размагничивают соль D, которая при этом охлаждается до температуры существенно более низкой, чем была получена в блоке соли С. Тепловым ключом в установках описанного типа обычно служит проволочка из сверхпроводящего вещества, теплопроводность которой в нормальном и сверхпроводящем состояниях при Т ~ 0,1 К различается во много раз. По схеме рис. 2 , б осуществляют и ядерное размагничивание с тем отличием, что соль D заменяют образцом (например, меди), для намагничивания которого применяется поле напряжённостью в несколько десятков кэ.

  М. о. широко применяется при изучении низкотемпературных свойств жидкого гелия (сверхтекучести и других), квантовых явлений в твёрдых телах (например, сверхпроводимости ), явлений ядерной физики и т.д.

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971, с. 368—382; Физика низких температур, под общей редакцией А. И. Шальникова, перевод с английского, М., 1959, с. 421—610; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, перевод с английского, М., 1971; Амблер Е. и Хадсон Р. П., Магнитное охлаждение, «Успехи физических наук»,1959, т. 67, в. 3.

  А. Б. Фрадков.

Рис. 1. Энтропийная диаграмма процесса магнитного охлаждения (S — энтропия, Т — температура). Кривая S0 — изменение энтропии рабочего вещества с температурой без магнитного поля; Sн — изменение энтропии вещества в поле напряжённостью Н; Sрeш — энтропия кристаллической решётки (Speш ~ Т3 ): Ткон — конечная температура в цикле магнитного охлаждения.

Рис. 2. Схемы установок для магнитного охлаждения: а — одноступенчатого (N, S — полюсы электромагнита), б — двухступенчатого.

(обратно)

Магнитное поле

Магни'тное по'ле, силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом , независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной индукции В, который определяет: силу, действующую в данной точке поля на движущийся электрический заряд (см. Лоренца сила ); действие М. п. на тела, имеющие магнитный момент, а также другие свойства М. п.

  Впервые термин «М. п.» ввёл в 1845 М. Фарадей , считавший, что как электрические так и магнитные взаимодействия осуществляются посредством единого материального поля. Классическая теория электромагнитного поля была создана Дж. Максвеллом (1873), квантовая теория — в 20-х годах 20 века (см. Квантовая теория поля ).

  Источниками макроскопического М. п. являются намагниченные тела, проводники с током и движущиеся электрически заряженные тела. Природа этих источников едина: М. п. возникает в результате движения заряженных микрочастиц (электронов, протонов, ионов), а также благодаря наличию у микрочастиц собственного (спинового) магнитного момента (см. Магнетизм ).

  М.. п. электрического тока определяется Био — Савара законом : М. п. тел, имеющих магнитный момент, — формулами, описывающими поле магнитного диполя (в общем случае — мультиполя ).

  Переменное М. п. возникает также при изменении во времени электрического поля . В свою очередь, при изменении во времени М. п. возникает электрическое поле. Полное описание электрического и магнитного полей в их взаимосвязи дают Максвелла уравнения . Для характеристики М. п. часто вводят силовые линии поля (линии магнитной индукции). Касательная в каждой точке такой линии имеет направление вектора В в этой точке. Числом силовых линий, проходящих через единичную перпендикулярную к ним площадку, количественно определяют индукцию поля. В местах повышенных значений В линии индукции сгущаются, в тех же местах, где поле слабее, линии расходятся (см., например, рис. 1 ).

  Для М. п. наиболее характерны следующие проявления.

  1. В постоянном однородном М. п. на магнитный диполь с магнитным моментом p m действует вращающий момент N = [р m В ] (так, магнитная стрелка в М. п. поворачивается по полю; виток с током I , также обладающий магнитным моментом, стремится занять положение, при котором его плоскость была бы перпендикулярна линиям индукции; атомный диполь прецессирует вокруг силовой линии с характеристической частотой; рис. 1 , а).

  2. В постоянном однородном М. п. действие силы Лоренца приводит к тому, что траектория движения электрического заряда имеет вид спирали с кривизной, обратно пропорциональной скорости (рис. 1 , б). Искривление траектории электрических зарядов под действием силы Лоренца сказывается, например, в перераспределении тока по сечению проводника при внесении его в М. п. Этот эффект лежит в основе гальваномагнитных, термомагнитных и других родственных им явлений.

  3. В пространственно неоднородном М. п. на магнитный диполь действует сила F , перемещающая диполь в направлении градиента поля: F = grad (p m B ); так, пучок атомов, содержащий атомы с противоположно ориентированными магнитными моментами, в неоднородном М. п. разделяется на два расходящихся пучка (рис. 1 , в).

  4. М. п., непостоянное во времени, оказывает силовое действие на покоящиеся электрические заряды и приводит их в движение; возникающий при этом в контуре ток Iинд (рис. 1 , г) своим М. п. Винд противодействует изменению первоначального М. п. (см. Индукция электромагнитная ).

  Магнитная индукция В определяет среднее макроскопическое М. п., создаваемое в данной точке поля как токами проводимости (движением свободных носителей зарядов), так и имеющимися намагниченными телами (ионами и атомами вещества). М. п., созданное токами проводимости и не зависящее от магнитных свойств вещества, характеризуется вектором напряжённости магнитного поля Н = В — 4 pJ или Н = (В / m0 ) — (соответственно в СГС системе единиц и Международной системе единиц ). В этих соотношениях вектор J намагниченность вещества (магнитный момент единицы его объёма), m0магнитная постоянная .

  Отношение m = В / m0 Н , определяющее магнитные свойства вещества, называется его магнитной проницаемостью . В зависимости от величины m вещества делят на диамагнетики (m < 1) и парамагнетики (m > 1), вещества с m >> 1 называются ферромагнетиками .

  Объёмная плотность энергии М. п. в отсутствии ферромагнетиков: wM = mH 2 / 8p или wM = BH / 8p (в единицах СГС); wM = mm0 H 2 / 2 или BH / 2 (в единицах СИ). В общем случае wM = 1 /2 òHdB, где пределы интегрирования определяются начальными и конечными значениями магнитной индукции В , сложным образом зависящей от поля Н .

  Для измерения характеристик М. п. и магнитных свойств веществ применяют различного типа магнитометры . Единицей индукции М. п. в системе единиц СГС является гаусс (гс ), в Международной системе единиц — тесла (тл ), 1 тл = 104 гс. Напряжённость измеряется, соответственно, в эрстедах (э ) и амперах на метр (а /м , 1 а/м = 4p/103 э » 0,01256 э ; энергия М. п. — в эрг/см2 или дж/м2 , 1 дж/м2 = 10 эрг/см2 .

  Магнитные поля в природе чрезвычайно разнообразны как по своим масштабам, так и по вызываемым ими эффектам. М. п. Земли, образующее земную магнитосферу, простирается до расстояния в 70—80 тысяч км в направлении на Солнце и на многие миллионы км в противоположном направлении (см. Земля ). У поверхности Земли М. п. равно в среднем 0,5 гс, на границе магнитосферы ~ 10-3 гс. Геомагнитное поле экранирует поверхность Земли и биосферу от потока заряженных частиц солнечного ветра и частично космических лучей. Влияние самого геомагнитного поля на жизнедеятельность организмов изучает магнитобиология . В околоземном пространстве М. п. образует магнитную ловушку для заряженных частиц высоких энергий — радиационный пояс Земли . Содержащиеся в радиационном поясе частицы представляют значительную опасность при полётах в космос. Происхождение М. п. Земли связывают с конвективными движениями проводящего жидкого вещества в земном ядре (см. Земной магнетизм ).

  Непосредственные измерения при помощи космических аппаратов показали, что ближайшие к Земле космические тела — Луна, планеты Венера и Марс не имеют собственного М. п., подобного земному. Из других планет Солнечной системы лишь Юпитер и, по-видимому, Сатурн обладают собственными М. п., достаточными для создания планетарных магнитных ловушек. На Юпитере обнаружены М. п. до 10 гс и ряд характерных явлений (магнитные бури , синхротронное радиоизлучение и другие), указывающих на значительную роль М. п. в планетарных процессах.

  Межпланетное М. п. — это главным образом поле солнечного ветра (непрерывно расширяющейся плазмы солнечной короны). Вблизи орбиты Земли межпланетное поле ~ 10-4 —10-5 гс. Силовые линии регулярного межпланетного М. п. имеют вид идущих от Солнца раскручивающихся спиралей (их форма обусловлена сложением радиального движения плазмы и вращения Солнца). М. п. межпланетной плазмы имеет секторную структуру: в одних секторах оно направлено от Солнца, в других — к Солнцу. Регулярность межпланетного М. п. может нарушаться из-за развития различных видов плазменной неустойчивости, прохождения ударных волн и распространения потоков быстрых частиц, рожденных солнечными вспышками (см. Космическая магнитогидродинамика ).

  Во всех процессах на Солнце — вспышках, появлении пятен и протуберанцев, рождении солнечных космических лучей М. п. играет важнейшую роль (см. Солнечный магнетизм ). Измерения, основанные на эффекте Зеемана, показали, что М. п. солнечных пятен достигает нескольких тысяч гс, протуберанцы удерживаются полями ~ 10—100 гс (при среднем значении общего М. п. Солнца ~ 1 гс ). Удалённость звёзд не позволяет пока наблюдать у них М. п. типа солнечных. В то же время более чем у двухсот так называемых магнитных звёзд обнаружены аномально большие поля (до 3,4·104 гс ). Поля ~ 107 гс измерены у нескольких звёзд — белых карликов. Особенно большие (~ 1010 —1012 гс ) М. п. должны быть, по современным представлениям, у нейтронных звёзд . С М. п. космических объектов тесно связано ускорение заряженных частиц (электронов протонов, ядер) до релятивистских скоростей (близких к скорости света). При движении таких частиц в космических М. п. возникает электромагнитное синхротронное излучение . Индукция межзвёздного М. п., определённая по Зеемана эффекту (в радиолинии 21 см спектра водорода) и по Фарадея эффекту (вращению плоскости поляризации электромагнитного излучения в М. п.), составляет всего ~ 5·10-6 гс. Однако общая энергия межзвёздного (галактического) М. п. превышает энергию хаотического движения частиц межзвёздного газа и сравнима с энергией космических лучей.

  В явлениях микромира роль М. п. столь же существенна, как и в космических масштабах. Это объясняется существованием у всех частиц — структурных элементов вещества (электронов, протонов, нейтронов) магнитного момента, а также действием М. п. на движущиеся электрические заряды. Если суммарный магнитный момент М частиц, образующих атом или молекулу, равен нулю, то такие атомы и молекулы называются диамагнитными. Атомы (ионы, молекулы) с М ¹ 0 называются парамагнитными. У всех атомов (как с М = 0, так и с М ¹ 0) при наложении внешнего М. п. возникает индуцированный магнитный момент, направленный навстречу намагничивающему полю (см. Диамагнетизм ). Однако у парамагнитных атомов в М. п. этот эффект маскируется преимущественным поворотом их магнитных моментов по полю (см. Парамагнетизм ). У парамагнетиков и ферромагнетиков намагниченность увеличивается с ростом внешнего М. п. (до состояния насыщения). Вид кривых намагничивания ферромагнетиков (и антиферромагнетиков) в значительной степени определяется магнитным взаимодействием атомных носителей магнетизма. Это взаимодействие обусловливает также большое разнообразие типов атомной магнитной структуры у ферримагнетиков (ферритов ).

  Внутрикристаллическое М. п., измеренное в ферримагнетиках (ферритах-гранатах) на ядрах ионов железа, оказалось ~ 5·105 гс, на ядрах редкоземельного металла диспрозия ~ 8·106 гс. На расстоянии порядка размера атома (~ 10-8 см ) М. п. ядра составляет ~ 50 гс. Внешнее М. п. и внутриатомные М. п., создаваемые электронами атома и его ядром, расщепляют энергетические уровни атома (Зеемана эффект); в результате спектры атомов приобретают сложное строение (см. Тонкая структура и Сверхтонкая структура ). Расстояния между зеемановскими подуровнями энергии (и соответствующими спектральными линиями) пропорциональны величине М. п., что позволяет спектральными методами определять значение М. п. С возникновением зеемановских подуровней энергии в М. п. и с квантовыми переходами между ними связано ещё одно важное физическое явление — резонансное поглощение веществом радиоволн (явление магнитного резонанса ). Зависимость положения и формы линий спектра магнитного резонанса от особенностей взаимодействия молекул, атомов, ионов, а также ядер в жидкостях и твёрдых телах даёт возможность исследовать при помощи электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) структуру жидкостей, кристаллов и сложных молекул, кинетику химических и биохимических реакций.

  М. п. способно заметно влиять на оптические свойства среды и процессы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом (см. Фарадея эффект , Магнитооптика ), вызывать гальваномагнитные явления и термомагнитные явления в проводниках и полупроводниках. М. п. оказывает влияние на сверхпроводимость веществ: при достижении определённой величины М. п. разрушает сверхпроводимость (см. Критическое магнитное поле ). М. п. при намагничивании ферромагнитных тел изменяет их форму и упругие свойства (см. Магнитострикция ). Особые свойства в М. п. приобретает плазма . М. п. препятствует движению заряженных частиц плазмы поперёк силовых линий поля (см. Магнитная гидродинамика ). Этот эффект используется, например, для термоизоляции плазмы и обеспечения её устойчивости в установках для изучения свойств высокотемпературной плазмы.

  Применение магнитных полей в науке и технике. М. п. обычно подразделяют на слабые (до 500 гс ), средние (500 гс — 40 кгс ), сильные (40 кгс — 1 Мгс ) и сверхсильные (свыше 1 Мгс ). На использовании слабых и средних М. п. основана практически вся электротехника, радиотехника и электроника. В научных исследованиях средние М. п. нашли применение в ускорителях заряженных частиц , в Вильсона камере , искровой камере , пузырьковой камере и других трековых детекторах ионизующих частиц, в масс-спектрометра х, при изучении действия М. п. на живые организмы и т.д. Слабые и средние М. п. получают при помощи магнитов постоянных , электромагнитов, неохлаждаемых соленоидов, магнитов сверхпроводящих .

  М. п. до ~500 кгс широко применяются в научных и прикладных целях: в физике твёрдого тела для изучения энергетических спектров электронов в металлах, полупроводниках и сверхпроводниках; для исследования ферро- и антиферромагнетизма, для удержания плазмы в МГД-генераторах и двигателях, для получения сверхнизких температур (см. Магнитное охлаждение ), в электронных микроскопах для фокусировки пучков электронов и т.д. Для получения сильных М. п. применяют сверхпроводящие соленоиды (до 150—200 кгс , рис. 2 ), соленоиды, охлаждаемые водой (до 250 кгс , рис. 3 ), импульсные соленоиды (до 1,6 Мгс , рис. 4 ). Силы, действующие на проводники с током в сильных М. п., могут быть очень велики (так, в полях ~ 250 кгс механические напряжения достигают 4·108 н/м2 , то есть предела прочности меди). Эффект давления М. п. учитывают при конструировании электромагнитов и соленоидов, его используют для штамповки изделий из металла. Предельное значение поля, которое можно получить без разрушения соленоида, не превышает 0,9 Мгс.

  Сверхсильные М. п. используют для получения данных о свойствах веществ в полях свыше 1 Мгс и при сопутствующих им давлениях в десятки млн. атмосфер. Эти исследования позволят, в частности, глубже понять процессы, происходящие в недрах планет и звёзд. Сверхсильные М. п. получают методом направленного взрыва (рис. 5 ). Медную трубу, внутри которой предварительно создано сильное импульсное М. п., радиально сжимают давлением продуктов взрыва. С уменьшением радиуса R трубы величина М. п. в ней возрастает ~ 1/R 2 (если магнитный поток через трубу сохраняется). М. п., получаемое в установках подобного типа (так называемых взрывомагнитных генераторах), может достигать нескольких десятков Мгс. К недостаткам этого метода следует отнести кратковременность существования М. п. (несколько мксек ), небольшой объём сверхсильного М, п. и разрушение установки при взрыве.

  Лит.: Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973 (Теоретическая физика, т. 2); Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966; Парселл Э., Электричество и магнетизм, перевод с английского, М., 1971 (Берклеевский курс физики, т. 2); Карасик В. Р., Физика и техника сильных магнитных полей, М., 1964; Монтгомери Б., Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов, перевод с английского, М., 1971; Кнопфель Г., Сверхсильные импульсные магнитные поля, перевод с английского, М., 1972; Кольм Г., Фриман А., Сильные магнитные поля, «Успехи физических наук», 1966, т. 88, в. 4, с. 703; Сахаров А. Д., Взрывомагнитные генераторы, там же, с. 725; Биттер Ф., Сверхсильные магнитные поля, там же, с. 735; Вайнштейн С. И., Зельдович Я. Б., О происхождении магнитных полей в астрофизике, там же, 1972, т. 106, в. 3.

  Л. Г. Асламазов, В. Р. Карасик, С. Б. Пикельнер.

Рис. 4. Модель импульсного одновиткового соленоида (длина 10 мм , диаметр отверстия 2 мм ). Источник питания — батарея конденсаторов на 2,4 кдж . Получаемые поля — до 1,6 Мгс .

Рис. 3. Схематический разрез водоохлаждаемого соленоида на 250 кгс (движение воды показано стрелками), 1-я секция имеет массу 2 кг , потребляет мощность 0,4 Мвт и создаёт поле Bmax ~ 45 кгс , 2-я секция — 16 кг, 2 Мвт и 65 кгс , 3-я секция — 1250 кг , 12 Мвт и 140 кгс .

Рис. 1. a — действие однородного постоянного магнитного поля на магнитную стрелку, виток с током I и атомный диполь (е — электрон атома); б — действие однородного постоянного магнитного поля на свободно движущиеся электрические заряды q (их траектория в общем случае имеет вид спирали); в — разделение пучка магнитных диполей в неоднородном магнитном поле; г — возникновение тока индукции в витке при усилении внешнего магнитного поля В (стрелками показано направление тока индукции и создаваемого магнитного поля Винд ). Здесь pт — магнитный момент, q — электрический заряд, v — скорость заряда.

Рис. 5. Взрывомагнитный генератор. Первичное импульсное поле создаётся разрядом батареи конденсаторов. Когда поле достигает максимальной величины, осуществляется взрыв (ВВ — взрывчатое вещество), приводящий к резкому возрастанию поля в медной трубе («ловушке» магнитного поля). Тригер применялся для синхронизации первичного импульсного магнитного поля и детонации взрывчатого вещества.

Рис. 2. Сверхпроводяший соленоид с обмоткой из сплава Nb — Zr на 30 кгс (рабочий объём диаметром 32 мм находится при комнатной температуре): 1 — соленоид; 2 — жидкий гелий; 3 — жидкий азот; 4 — азотный экран; 5 — кожух; 6 — заливная горловина.

(обратно)

Магнитное поле Земли

Магни'тное по'ле Земли' , см. в статье Земной магнетизм .

(обратно)

Магнитное последействие

Магни'тное последе'йствие, то же, что магнитная вязкость .

(обратно)

Магнитное сопротивление

Магни'тное сопротивле'ние, характеристика магнитной цепи , М. с. Rm равно отношению магнитодвижущей силы F , действующей в магнитной цепи, к созданному в цепи магнитному потоку Ф. М. с. однородного участка магнитной цепи может быть вычислено по формуле Rm = l / mm0 S , где l и S — длина и поперечное сечение участка магнитной цепи, m — относительная магнитная проницаемость материала цепи, m0магнитная постоянная. В случае неоднородной магнитной цепи (состоящей из однородных последовательных участков с различными l , S , m) её М. с. равно сумме Rm однородных участков. Расчёт М. с. по приведённой формуле является приближённым, так как формула не учитывает: «магнитные утечки» (рассеяние магнитного потока в окружающем цепь пространстве), неоднородности магнитного поля в цепи, нелинейную зависимость М. с. от поля. В переменном магнитном поле М. с. — комплексная величина, так как в этом случае и зависит от частоты электромагнитных колебаний. Единицей М. с. в Международной системе единиц служит ампер (или ампер-виток) на вебер (а/вб ), в СГС системе единиц гильберт на максвелл (гб/мкс ). 1 а/вб = 4p·10-9 гб/мксм » 1,2566·10-8 гб/мкс.

(обратно)

Магнитное старение

Магни'тное старе'ние, см. Старение магнитное .

(обратно)

Магнитно-жёсткие материалы

Магни'тно-жёсткие материа'лы, то же, что магнитно-твёрдые материалы.

(обратно)

Магнитно-мягкие материалы

Магнитно-мягкие материалы , магнитные материалы , которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью Н ~ 8—800 а/м (0,1—10 э ). При температурах ниже Кюри точки армко-железа , например, до 768 °С) М.-м. м. спонтанно намагничены, но внешне не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей (доменов ). М.-м. м. характеризуются высокими значениями магнитной проницаемости — начальной ma ~ 102 —105 и максимальной mmax ~ 103 —106 . Коэрцитивная сила H c М.-м. м. колеблется от 0,8 до 8 а/м (от 0,01 до 0,1 э ), а потери на магнитный гистерезис очень малы ~ 1—103 дж/м2 (10—104 эрг/см2 ) на один цикл перемагничивания. Способность М.-м. м. намагничиваться в слабых магнитных полях обусловлена низкими значениями энергии магнитной кристаллической анизотропии, а у некоторых из них (например, у М.-м. м. на основе Fe — Ni, у некоторых ферритов ) также низкими значениями магнитострикции . Это связано с тем, что намагничивание происходит в результате смещения границ между доменами, а также вращения вектора намагниченности доменов. Подвижность границ, способствующая намагничиванию, снижается в случае присутствия в материале различных неоднородностей и напряжений, изменяющих энергию границ при их смещении. Поэтому свойствами М.-м. м. обладают также магнитные материалы, имеющие значительную энергию магнитной кристаллической анизотропии, но в которых отсутствуют (вернее, присутствуют в малых количествах) вредные примеси внедрения (углерод, азот, кислород и другие), дислокации и другие дефекты, искажающие кристаллическую решётку, а также включения в виде других фаз или пустот размером существенно больше параметров решётки. Однако процесс вращения вектора намагниченности в таких материалах требует приложения более сильных полей. Получение таких малодефектных материалов связано с большими технологическими трудностями. К М.-м. м. принадлежат ряд сплавов (например, перминвары) и некоторые ферриты с малой энергией магнитной кристаллической анизотропии, но с хорошо выраженной одноосной анизотропией, которая формируется при отжиге материала в магнитном поле. Некоторые М.-м. м. (например, пермендюр ) имеют слабую анизотропию, но большие значения магнитострикции.

  По назначению М.-м. м. подразделяют на 2 группы: материалы для техники слабых токов и электротехнической стали. Важнейшими представителями М.-м. м., применяемых в технике слабых токов, являются бинарные и легированные сплавы на основе Fe — Ni (пермаллои ), имеющие низкую Hc » 0,01 э и очень высокие µa (до 105 ) и µmax (до 106 ). К этой же группе относятся сплавы на основе Fe — Со (например, пермендюр), которые среди М.-м. м. обладают наивысшими точкой Кюри (950—980 °С) и значением магнитной индукции насыщения Bs , достигающей 2,4· 104 гс (2,4 тл ), а также сплавы Fe — Al и Fe — Si — Al. Для работы при частотах до 105 гц используются сплавы на Fe — Со — Ni основе с постоянной магнитной проницаемостью, достигаемой термической обработкой образцов в поперечном магнитном поле, которое формирует индуцированную одноосевую анизотропию (кристаллическая магнитная анизотропия при этом должна быть как можно меньше). Постоянство магнитной проницаемости (в пределах 15%) сохраняется при индукциях до 8000 гс и обеспечивается тем, что при намагничивании таких М.-м. м. процесс вращения является доминирующим. В области частот 104 —108 гц нашли применение магнитодиэлектрики , представляющие собой тонкие порошки карбонильного железа, пермаллоя или альсифера, смешанные с кем-либо диэлектрической связкой.

  Широко применяются в технике слабых токов смешанные ферриты (например, соединение из цинкового и никелевого ферритов), а также ферриты-гранаты, кристаллическая структура которых одинакова с природными гранатами . Для них характерно исключительно высокое электрическое сопротивление и практическое отсутствие скин-эффекта . Ферриты-гранаты применяются при очень высоких частотах (если невелики диэлектрические потери).

  Магнитно-мягкие сплавы выплавляют в металлургических печах, для придания необходимой формы слитки подвергают ковке или прокатке. Ферриты получают спеканием окислов металлов при высоких температурах, изделия прессуют из порошка (для чего феррит размалывают) и обжигают. Из магнитно-мягких сплавов изготавливают сердечники трансформаторов (микрофонных, выходных, переходных, импульсных и других), магнитные экраны, элементы памяти ЭВМ, сердечники головок магнитной записи; из ферритов, кроме того, — магнитные антенны, волноводы и др.

  К электротехническим сталям относятся сплавы на основе железа, легированные Si (0,3—6% по массе); сплавы содержат также 0,1—0,3% Mn. Стали вырабатываются горячекатаные — изотропные, и холоднокатаные — текстурованные. Потери энергии при перемагничивании текстурованной стали ниже, а магнитная индукция выше, чем горячекатаной. Электротехнические стали применяют в производстве генераторов электрического тока, трансформаторов, электрических двигателей и др.

  Для улучшения магнитных свойств все холоднокатаные магнитно-мягкие сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде водорода. Сплавы Fe — Со, Fe — Ni и Fe — Al склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создаётся нужная структура твёрдого раствора.

  К М.-м. м. специального назначения относятся термомагнитные сплавы , служащие для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а также магнитострикционные материалы , с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.

  В таблице приведены характеристики наиболее распространённых М.-м. м.

Основные характеристики важнейших магнито-мягких материалов

Марка материала Основной состав, % (по массе) B s ·10 3 , гс T k , °C r·106 , ом·см µa ·10 3 , гс/э µmax ·10 3 , гс/э H c , э Потери на гистерезис при B = 5000 гс , эрг/см3
80 НМ (суперпермаллой) 80Ni, 5Mo, ост. Fe 8 400 55 100 1000 0,005 10
79 НМ (молибденовый пермаллой) 79Ni, 4Mo, ост. Fe 8 450 50 40 200 0,02 70
50 Н 50Ni, ост. Fe 15 500 45 5 40 0,1 150
50 НП1 50Ni, ост. Fe 15 500 45 100 0,1 600 (при B = 15000 гс)
40 НКМП (перминвар прямоугольный)2 40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe 14 600 63 600 0,02 200 (при B = 14000 гс )
40 НКМЛ (перминвар линейный)3 40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe 14 600 63 2 2,0+ (<15%)
47 НК (перминвар линейный)3 47Ni, 23Co, ост. Fe 16 650 20 0,9 0,90+ (<15%)
49 КФ–ВИ (пермендюр) 49Co, 2V, ост. Fe 23,5 980 40 1 50 0,5 5000
16 ЮХ 16Al, 2Cr, ост. Fe 7 340 160 10 80 0,03 100
10 СЮ 9,5Si, 5,5Al, ост. Fe 10 550 80 35 100 0,02 30
Армко-железо 100Fe 21,5 768 12 0,5 10 0,8 5000
Э 44 4Si, ост. Fe 19,8 680 57 0,4 10 0,5 1200
Э 330 3,5Si, ост. Fe 20 690 50 1,5 30 0,2 350
Ni–Zn феррит (Ni, Zn) O·Fe2 O3 2–3 500–150 1011 0,05–0,5 1,5–0,5
Mn–Zn феррит (Mn, Zn) O·Fe2 O3 3,5–4 170 107 1 2,5 0,6

Примечание: µa и µmax – начальная и максимальная магнитные проницаемости магнито-мягких материалов; T k – температура Кюри; r – электрическое сопротивление; H c – коэрцитивная сила; B s , B r , B m – индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э .

1 Кристаллически текстурирован. 2 После обработки в продольном магнитном поле. 3 После обработки в поперечном магнитном поле. 1 гс = 10–4 тл ; 1 э = 79,6 а/м .

  Лит. см. при ст. Магнитные материалы .

  И. М. Пузей.

(обратно)

Магнитно-твёрдые материалы

Магни'тно-твёрдые материа'лы , магнитно-жёсткие (высококоэрцитивные) материалы, магнитные материалы , которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м (102 —103 э ). М.-т. м. характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы Hc , остаточной индукции Br , магнитной энергии (BH ) max на участке размагничивания — спинке петли гистерезиса (см. таблицу). После намагничивания М.-т. м. остаются магнитами постоянными из-за высоких значений Br и Hc . Большая коэрцитивная сила М.-т. м. может быть обусловлена следующими причинами: 1) задержкой смещения границ доменов благодаря наличию посторонних включений или сильной деформации кристаллической решётки; 2) выпадением в слабомагнитной матрице мелких однодоменных ферромагнитных частиц, имеющих или сильную кристаллическую анизотропию, или анизотропию формы.

  М.-т. м классифицируют по разным признакам, например, по физической природе коэрцитивной силы, по технологическим признакам и другим. Из М.-т. м. наибольшее значение в технике приобрели: литые и порошковые (недеформируемые) магнитные материалы типа Fe — Al — Ni — Со; деформируемые сплавы типа Fe — Со — Mo, Fe — Со — V, Pt — Со; ферриты (гексаферриты и кобальтовый феррит). В качестве М.-т. м. используются также соединения редкоземельных элементов (особенно лёгких) с кобальтом; магнитопласты и магнитоэласты из порошков ални, альнико, ферритов со связкой из пластмасс и резины (см. Магнитодиэлектрики ), материалы из порошков Fe, Fe — Со, Mn — Bi, SmCo5 .

  Высокая коэрцитивная сила литых и порошковых М.-т. м (к ним относятся материалы типа альнико, магнико и другие) объясняется наличием мелкодисперсных сильномагнитных частиц вытянутой формы в слабомагнитной матрице. Охлаждение в магнитном поле приводит к предпочтительной ориентации у этих частиц их продольных осей. Повышенными магнитными свойствами обладают подобные М.-т. м., представляющие собой монокристаллы или сплавы, созданные путём направленной кристаллизации [их максимальная магнитная энергия (BH ) max достигает 107 гс·э ]. М.-т. м. типа Fe — Al — Ni — Со очень тверды, обрабатываются только абразивным инструментом или электроискровым методом, при высоких температурах их можно изгибать. Изделия из таких М.-т. м. изготавливаются фасонным литьём или металлокерамическим способом.

  Деформируемые сплавы (важнейшие из них — комолы и викаллои) более пластичны и значительно легче поддаются механической обработке. Дисперсионно-твердеющие сплавы типа Fe — Со — Mo (комолы) приобретают высококоэрцитивное состояние (магнитную твёрдость) в результате отпуска после закалки, при котором происходит распад твёрдого раствора и выделяется фаза, богатая молибденом. Сплавы типа Fe — Со — V (викаллои) для придания им свойств М.-т. м, подвергают холодной пластической деформации с большим обжатием и последующему отпуску. Высококоэрцитивное состояние сплавов типа Pt — Со возникает за счёт появления упорядоченной тетрагональной фазы с энергией анизотропии 5·107 эрг/см 3 . Из литых, порошковых и деформируемых М.-т. м. изготавливают постоянные магниты, используемые в измерительных приборах (например, амперметрах и вольтметрах постоянного тока), в микродвигателях и гистерезисных электрических двигателях, в часовых механизмах и др. К М.-т. м. относятся гексаферриты, то есть ферриты с гексагональной кристаллической решёткой (например, BaO·6Fe2 O3 , SrO·6Fe2 O3 ). Кроме гексаферритов, в качестве М.-т. м. применяется феррит кобальта CoO·Fe2 O3 со структурой шпинели , в котором после термической обработки в магнитном поле формируется одноосевая анизотропия, что и является причиной его высокой коэрцитивной силы. Магнитно-твёрдые ферриты применяются для работы в условиях рассеянных магнитных полей и в СВЧ-диапазоне. Изделия из ферритов изготовляют методами порошковой металлургии .

Основные характеристики важнейших магнито-твердых материалов

Марка материала Основной состав, % (по массе) B r ·10–3 , гс H c , э (BH )max , Мгс·э
У13 1,3C, ост. Fe 8 60 0,22
Е7В6 0,7C, 0,4Cr, 5,7W, 0,4Si, ост. Fe 10,4 68 0,36
ЕХ9К15М 1C, 9Cr, 15Co, 1,5Mo, ост. Fe 8,2 160 0,55
12КМВ12 (комол) 12Co, 6Mo, 12W, ост. Fe 10,5 250 1,1
ЮНД4 (ални) 25Ni, 12Al, 4Cu, ост. Fe 6,1 500 0,9
ЮНДК24 (магнико) 14Ni, 8Al, 24Co, 3Cu, ост. Fe 12,3 600 4
ЮНДК35Т5ВА (тиконал) 14Ni, 8Al, 35Co, 3Cu, 5Ti, Nb<1 10 1500 10
ПлК 76 (платинакс) 76Pt, ост. Co 7,9 4000 12
52КФ (викаллой) 52Co, 13V, ост. Fe 6 500
2ФК (Co феррит) CoO·Fe2 O3 3 1800 2
1БИ (Ba феррит) BaO·6Fe2 O3 (изотропный) 2 1700 1
3БА (Ba феррит) BaO·6Fe2 O3 (анизотропный) 3,7 2000 3,2
3СА (Sr феррит) SrO·6Fe2 O3 (анизотропный) 3,6 3200 3
Co5 Sm Co5 Sm (анизотропный) 9,4 BH c =8500 21

  Лит. см. при ст. Магнитные материалы .

  И. М. Пузей.

(обратно)

Магнитно-твёрдые сплавы

Магни'тно-твёрдые спла'вы, основной вид магнитно-твёрдых материалов .

(обратно)

Магнитные аномалии

Магни'тные анома'лии, отклонение значений магнитного поля на поверхности Земли от его нормальных значений, то есть значений, которые характеризуют геомагнитное поле на территории, существенно превышающей территорию распространения М. а. На картах М а. изображаются с помощью линий, соединяющих точки с одинаковым значением какого-либо из элементов земного магнетизма (склонения — изогоны, наклонения — изоклины, напряжённости одной из составляющих или полного вектора — изодинамы).

  По величине охватываемой территории М. а. делятся на континентальные, региональные и локальные. Континентальные М. а. распространяются на площадь 10—100 тысяч км2 . Для них нормальным полем является поле однородно намагниченного шара (поле диполя). По современным представлениям, они связаны с особенностями движения вещества в ядре Земли, то есть входят в главное геомагнитное поле. Наиболее крупные континентальные М. а. известны в Восточной Сибири и в районе Зондских островов. Региональные М. а., охватывающие площадь 1—10 тысяч км2 , вызываются особенностями строения земной коры (главным образом кристаллического фундамента) и выделяются на фоне главного геомагнитного поля (поле диполя + континент. М. а.) (известны на Сибирской, Восточно-Европейской платформах и в других районах), Локальные М. а. охватывают территорию от нескольких м2 до сотен км2 , вызываются неоднородностью строения верхних частей земной коры или особенностями намагниченности горных пород (например, вследствие удара молнии). Часто локальные М. а. связаны с залежами полезных ископаемых, поэтому их изучение с помощью магнитной разведки имеет большое практическое значение. Наиболее интенсивные М. а. наблюдаются в области залегания железных руд и других железосодержащих пород (например, Криворожская и Курская М. а. определяются залежами железистых кварцитов, М. а. в районе горы Магнитной на Урале и горы Кирунавара в Швеции связаны с залежами магнетита).

  П. Н. Кропоткин, В. А. Магницкий.

(обратно)

Магнитные бури

Магни'тные бу'ри, сильные возмущения магнитного поля Земли, резко нарушающие плавный суточный ход элементов земного магнетизма . М. б. длятся от нескольких часов до нескольких суток и наблюдаются одновременно на всей Земле. С наибольшей интенсивностью (до ~ 5×10-2 э ) они проявляются в высоких широтах. В средних широтах изменения напряжённости геомагнитного поля во время М. б колеблются в пределах от ~ 0,1 до ~ 1 а/м (~ 1·10-3 —1·10-2 э ). Как правило, М. б. состоят из предварительной, начальной и главной фаз, а также фазы восстановления. В предварительной фазе наблюдаются незначительные изменения геомагнитного поля (в основном в высоких широтах), а также возбуждение характерных короткопериодических колебаний поля. Начальная фаза характеризуется внезапным изменением отдельных составляющих поля на всей Земле, а главная — большими колебаниями поля и сильным уменьшением горизонтальной составляющей. В фазе восстановления М. б. поле возвращается к своему нормальному значению. В возмущённом геомагнитном поле обычно выделяют апериодическую вариацию, полярные магнитные суббури, проявляющиеся в средних широтах в виде бухтообразных возмущений, специфические короткопериодические колебания и другие виды вариаций (см. Вариации магнитные ).

  М. б. вызываются потоками солнечной плазмы из активных областей Солнца, накладывающимися на спокойный солнечный ветер . Поэтому М. б. чаще наблюдаются вблизи максимумов 11-летнего цикла солнечной активности . Достигая Земли, потоки солнечной плазмы увеличивают сжатие магнитосферы, вызывая начальную фазу М. б., и частично проникают внутрь магнитосферы Земли. Попадание частиц высоких энергий в верхнюю атмосферу Земли и их воздействие на магнитосферу приводят к генерации и усилению в ней электрических токов, достигающих наибольшей интенсивности в полярных областях ионосферы, с чем связано наличие высокоширотной зоны магнитной активности. Изменения магнитосферно-ионосферных токовых систем проявляются на поверхности Земли в виде иррегулярных магнитных возмущений.

  Попавшие во время М. б. в радиационный пояс Земли солнечные протоны с энергиями от 1,6·10-16 до 1,6·10-14 дж. (от 1 до 100 кэв ) создают на расстоянии 3—6 радиусов Земли от её центра экваториальное токовое кольцо, магнитное поле которого ослабляет геомагнитное поле в главной фазе М. б. Распад кольцевого тока в результате столкновений протонов с нейтральными атомами водорода атмосферы Земли и возникновения неустойчивостей в плазме приводят к экспоненциальному затуханию магнитного поля тока в фазе восстановления М. б.

  М. б. — одно из основных проявлений более общего геофизического процесса — магнитосферной бури. Она сопровождается возникновением в верхней атмосфере Земли полярных сияний, ионосферных возмущений, рентгеновского и низкочастотного излучений. Во время М. б. существенно изменяются параметры слоев ионосферы, отражающих и поглощающих радиоволны (высота их расположения, концентрация электронов и другие). В результате возникают значительные помехи в коротковолновой радиосвязи. Во время магнитных возмущений происходит также разогрев верхней атмосферы и передача теплоты вниз, в тропосферу, что способствует развитию в ней циркуляционных движений и возникновению циклонов.

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964; Акасофу С.-И., Полярные и магнитосферные суббури, перевод с английского, М., 1971.

  Л. Д. Шевнин.

(обратно)

Магнитные весы

Магни'тные весы', приборы, действующие по принципу маятниковых, крутильных или рычажных весов и применяемые для измерения магнитной восприимчивости тел, анизотропии восприимчивости, реже вертикальной и горизонтальной составляющих напряжённости магнитного поля Земли. Восприимчивость магнитного материала определяется по силе, с которой исследуемый образец, имеющий форму длинного цилиндра, втягивается в поле электромагнита (метод Гуи), или по силе, действующей на образец малого размера, помещенный в неоднородное магнитное поле (метод Фарадея). Обычно пользуются нулевым методом измерений , компенсация силы или момента сил в этом методе осуществляется силой взаимодействия специальных электромагнитов. Градуировку М. в. проводят с помощью стандартных веществ с известной магнитной восприимчивостью, определённой по их кривым намагничивания . На рисунке изображена одна из конструкций рычажных М. в. для измерения магнитной восприимчивости в области низких температур.

  Чувствительность таких весов достигает 10-8 н на деление шкалы, погрешность относительных измерений ~ 1%.

  Лит.: Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969; Чечурина Е. Н., Приборы для измерения магнитных величин, М., 1969; Селвуд П.; Магнетохимия, перевод с английского, 2 изд., М., 1958; Боровик-Романов А. С., Крейнас Н., Магнитные свойства трёхвалентных ионов европия и самария, «Журнал экспериментальной и теоретической физики», 1955, т. 29, в. 6/12, с. 790.

Схема магнитных весов для измерения восприимчивости в области низких температур: 1 — полюсы электромагнита; 2 — исследуемый образец; 3 — кварцевая нить; 4 — растяжки; 5 — коромысло; 6 и 7 — гайки; 8 — демпфер; 9 и 10 — стержень и катушка компенсационного устройства; 11 — колпак; 12 — сосуд Дьюара.

(обратно)

Магнитные звёзды

Магни'тные звёзды, звёзды, на поверхности которых имеются магнитные поля более нескольких сотен гаусс. Впервые магнитные поля звёзд измерены американским астрономом Х. Бабкоком в 1948 по зеемановскому расщеплению линий в спектре звезды (см. Зеемана эффект ). Самое сильное из измеренных магнитное поле обнаружено у звезды HD 215441 и равно 34000 гс. Все известные М. з. имеют аномальный химический состав атмосфер — большой избыток редкоземельных элементов (Eu, La и других), избыток элементов группы железа (Fe, Mn, Cr) и более лёгких элементов (Si, Cl, Р и других); по этому признаку они относятся к группе пекулярных А-звёзд. Напряжённость магнитного поля и определяемый по спектру химический состав атмосфер М. з. периодически меняются, что объясняется вращением звёзд, для которых характерно неоднородное распределение по поверхности магнитного поля и химического состава. На Герцшпрунга — Ресселла диаграмме М. з. лежат в пределах главной последовательности в области спектральных классов от F0 до B5, составляя около 10% всех звёзд этих классов. Сильное магнитное поле таких звёзд могло возникнуть либо при их образовании (сжатие частично ионизованного газа, имевшего первоначально слабое магнитное поле, приводит к усилению поля), либо путём механизма генерации динамо-процессом во вращающейся звезде (о динамо-процессе см. в статье Земной магнетизм ). Происхождение аномалий химического состава не выяснено.

  Лит.: Эруптивные звёзды, М., 1970, гл. 7.

  В. Л. Хохлова.

(обратно)

Магнитные измерения

Магни'тные измере'ния, измерения характеристик магнитного поля или магнитных свойств веществ (материалов). К измеряемым характеристикам магнитного поля относятся: вектор магнитной индукции В, напряжённость поля Н , поток вектора индукции (магнитный поток ), градиент магнитного поля и другие. Магнитное состояние вещества определяется: намагниченностью J величиной результирующего магнитного момента, отнесённого к единице объёма (или массы) вещества; магнитной восприимчивостью c, магнитной проницаемостью m, магнитной структурой . К важнейшим характеристикам наиболее распространённых магнитных материалов — ферромагнетиков — относятся: кривые индукции В (Н ) и намагничивания J (Н ), то есть зависимости В и J от напряжённости поля Н , коэрцитивная сила , потери энергии на перемагничивание (см. Гистерезис ), максимальная магнитная энергия единицы объёма (или массы), размагничивающий фактор (коэффициент размагничивания) ферромагнитного образца.

  Для измерения магнитных характеристик применяют следующие методы: баллистический, магнитометрический, электродинамический, индукционный, пондеромоторный, мостовой, потенциометрический, ваттметровый, калориметрический, нейтронографический и резонансный.

  Баллистический метод основан на измерении баллистическим гальванометром количества электричества, индуктируемого в измерительной катушке при быстром изменении сцепленного с ней магнитного потока (см. Баллистический метод электроизмерений ). Кроме баллистических гальванометров, для измерения магнитного потока применяют веберметры (флюксметры ) магнитоэлектрические и фотоэлектрические. Веберметрами можно измерять медленно меняющиеся потоки. Баллистическим методом определяют основную кривую индукции В (Н ), кривую намагничивания J (H ), петлю гистерезиса, различные виды проницаемости и размагничивающий фактор ферромагнитных образцов.

  Магнитометрический метод основан на воздействии исследуемого намагниченного образца на расположенную вблизи него магнитную стрелку. По углу отклонения магнитной стрелки от начального положения определяют магнитный момент образца. Далее можно вычислить J , В и Н . Таким образом, метод даёт возможность найти зависимости В (Н ) и J (H ), петлю гистерезиса и магнитную восприимчивость. Благодаря высокой чувствительности магнитометрического метода его широко применяют для измерений геомагнитного поля и для решения ряда метрологических задач.

  Иногда для определения характеристик магнитного поля, в частности в промышленных условиях, применяют электродинамический метод, при котором измеряют угол поворота катушки с током под действием магнитного поля намагниченного образца. К преимуществам метода относится возможность градуирования шкалы прибора непосредственно в единицах измеряемой величины (В или Н ).

  Для исследования ферромагнитных веществ в широком интервале значений Н используются индукционный и пондеромоторный методы. Индукционный метод позволяет определять кривые В (Н ), J (H ), петлю гистерезиса и различные виды проницаемости. Он основан на измерении эдс индукции, которая возбуждается во вторичной обмотке при пропускании намагничивающего переменного тока через первичную обмотку образца. Метод может быть также использован для измерения намагниченности в сильных импульсных магнитных полях и магнитной восприимчивости диа- и парамагнитных веществ в радиочастотном диапазоне.

  Пондеромоторный метод состоит в измерении механической силы, действующей на исследуемый образец в неоднородном магнитном поле. Особенно широко метод применяется при исследовании магнитных свойств слабомагнитных веществ. На основе этого метода созданы разнообразные установки и приборы для М. и.: маятниковые, крутильные и рычажные магнитные весы , весы с использованием упругого кольца и другие. Метод применяется также при измерении магнитной восприимчивости жидкостей и газов, намагниченности ферромагнетиков и магнитной анизотропии (см. Анизометр магнитный ).

  Мостовой и потенциометрический методы определения магнитных характеристик в большинстве случаев применяются для измерений в переменных магнитных полях в широком диапазоне частот. Они основаны на измерении параметров (индуктивности L и активного сопротивления r )электрической цепи с испытуемыми ферромагнитными образцами. Эти методы позволяют определять зависимости В (Н ), J (H ), составляющие комплексной магнитной проницаемости и комплексного магнитного сопротивления в переменных полях, потери на перемагничивание.

  Наиболее распространённым методом измерения потерь на перемагничивание является ваттметровый метод, им пользуются при синусоидальном характере изменения во времени магнитной индукции. При этом методе с помощью ваттметра определяется полная мощность в цепи катушки, используемой для перемагничивания образца. Ваттметровый метод стандартизован для испытания электротехнических сталей.

  Абсолютным методом измерения потерь в ферромагнитных материалах является калориметрический метод, который используется в широком частотном диапазоне. Он позволяет измерять потери при любых законах изменения напряжённости магнитного поля и магнитной индукции и в сложных условиях намагничивания. Сущность этого метода состоит в том, что мерой потерь энергии в образце при его намагничивании переменным магнитным полем является повышение температуры образца и окружающей его среды. Калориметрические М. и. осуществляются методами смешения, ввода тепла и протока (см. Калориметр ).

  Магнитную структуру ферромагнитных и антиферромагнитных веществ исследуют с помощью нейтронографического метода, основанного на явлении магнитного рассеяния нейтронов, возникающего в результате взаимодействия магнитного момента нейтрона с магнитными моментами частиц вещества (см. Нейтронография ).

  Резонансные методы исследования включают все виды магнитного резонанса — резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля электронной или ядерной подсистемой вещества. Эти подсистемы, кроме электромагнитной энергии, могут резонансно поглощать энергию звуковых колебаний — так называемый магнетоакустический парамагнитный резонанс, который также применяют в М. и.

  Важную область М. и. составляют измерения характеристик магнитных материалов (ферритов , магнитодиэлектриков и др.) в переменных магнитных полях повышенной и высокой частоты (от 10 кгц до 200 Мгц ). Для этой цели применяют в основном ваттметровый, мостовой и резонансный методы. Измеряют обычно потери на перемагничивание, коэффициент потерь на гистерезис и вихревые токи, компоненты комплексной магнитной проницаемости. Измерения осуществляют при помощи пермеаметра , аппарата Эпштейна, феррометра и других устройств, позволяющих определять частотные характеристики материалов.

  Существуют и другие методы определения магнитных характеристик (магнитооптический, в импульсном режиме перемагничивания, осциллографический, метод вольтметра и амперметра и другие), позволяющие исследовать ряд важных свойств магнитных материалов.

  Приборы для М. и. классифицируют по их назначению, условиям применения, по принципу действия чувствительного элемента (датчика, или преобразователя). Приборы для измерения напряжённости поля, индукции и магнитного момента обычно называют магнитометрами , для измерения магнитного потока — флюксметрами или веберметрами; потенциала поля — магнитными потенциалометрами , градиента — градиентометрами; коэрцитивной силы — коэрцитиметрами и так далее. В соответствии с классификацией методов М. и. различают приборы, основанные на явлении электромагнитной индукции, гальваномагнитных явлениях , на силовом (пондеромоторном) действии поля, на изменении оптических, механических, магнитных и других свойств материалов под действием магнитного поля (см., например, Феррозонд ), на специфических квантовых явлениях (см. Квантовый магнитометр ). Единая классификация приборов для М. и. не разработана.

  Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений (общий курс), под редакцией Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Кифер И. И., Пантюшин В. С., Испытания ферромагнитных материалов, М. — Л., 1955; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969; ГОСТ 12635-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц, ГОСТ 12636-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 1 до 200 Мгц.

  В. И. Чечерников.

(обратно)

Магнитные карты

Магни'тные ка'рты, карты земной поверхности, на которых при помощи изолиний (изодинам , изогон , изоклин ) показано распределение напряжённости геомагнитного поля или её составляющих. Наиболее распространены мировые М. к. и карты аномального магнитного поля. Мировые карты отражают основные особенности главного геомагнитного поля (нормального поля), источником которого считают движение электропроводящего вещества земного ядра (см. Земной магнетизм ). Размеры структурных особенностей главного поля близки к размерам континентов, поэтому обычный масштаб мировых карт 1: 10 000 000 или мельче. На мировых М. к. сглажены отклонения, обусловленные неоднородностями строения земной коры, залеганием рудных месторождений и другими местными факторами. Карты аномального магнитного поля отражают местные отклонения геомагнитного поля от главного поля. Эти отклонения наблюдаются, как правило, на площадях с линейными размерами порядка десятков км и менее. Поэтому М. к. аномального поля имеют более крупный масштаб (например, 1: 200 000); эти карты обычно составляют по результатам аэромагнитной съёмки . М. к. необходимы для изучения строения земных недр, поиска полезных ископаемых и решения ряда других задач. Вследствие векового хода магнитного поля Земли М. к. стареют, поэтому их периодически, через 5—10 лет, пересоставляют.

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964.

  В. Н. Луговенко.

(обратно)

Магнитные линзы

Магни'тные ли'нзы , устройства для создания магнитных полей, обладающих определённой симметрией; служат для фокусировки пучков заряженных частиц. Подробнее см. в статье Электронные линзы .

(обратно)

Магнитные ловушки

Магни'тные лову'шки, конфигурации магнитного поля , способные длительное время удерживать заряженные частицы внутри определённого объёма пространства. М. л. природного происхождения является магнитное поле Земли; огромное число захваченных и удерживаемых им космических заряженных частиц высоких энергий (электронов и протонов) образует радиационные пояса Земли за пределами её атмосферы В лабораторных условиях М. л. различных видов исследуют главным образом применительно к проблеме удержания смеси большого числа положительно и отрицательно заряженных частиц — плазмы . Совершенствование М. л. для плазмы направлено на осуществление с их помощью управляемой термоядерной реакции , в которой ядерная энергия лёгких элементов высвобождается не в виде мощного взрыва, а сравнительно медленно, в ходе контролируемого и регулируемого человеком процесса (см. Управляемый термоядерный синтез ).

  Для того чтобы быть М. л., магнитное поле должно удовлетворять определённым условиям. Известно, что оно действует только на движущиеся заряженные частицы. Скорость частицы v в любой точке всегда можно представить в виде геометрической суммы двух составляющих — v^ , перпендикулярной к напряжённости Н магнитного поля в этой точке, и v|| , совпадающей по направлению с Н . Сила F воздействия поля на частицу, так называемая Лоренца сила , определяется только v^ и не зависит от v|| . В СГС системе единиц F по абсолютной величине равна v^ H, где c — скорость света, е — заряд частицы. Сила Лоренца всегда направлена под прямым углом как к v^ , так и к v|| и не изменяет абсолютных величины скорости частицы, однако меняет направление этой скорости, искривляя траекторию частицы. Наиболее простым является движение частицы в однородном магнитном поле (Н повсюду одинакова по величине и направлению). Если скорость частицы направлена поперёк такого поля (v = v^ ), то её траекторией будет окружность радиуса R (рис. 1 , а). Сила Лоренца в этом случае играет роль центростремительной силы (равной mv2 ^ / R, m — масса частицы), что даёт возможность выразить R через v^ и Н : R = v^ / wн , где wн = eH / mc. Окружность, по которой движется заряженная частица в однородном магнитном поле, называется ларморовской окружностью, её радиус — ларморовским радиусом (Rл ), а wн — ларморовской частотой. Если скорость частицы направлена к полю под углом, отличающимся от прямого, то, кроме v^ , частица обладает и v|| . Ларморовское вращение при этом сохранится, но к нему добавится равномерное движение вдоль магнитного поля, так что результирующая траектория будет винтовой линией (рис. 1 , б).

  Рассмотрение даже этого простейшего случая однородного поля позволяет сформулировать одно из требований к М. л.: её размеры должны быть велики по сравнению с Rл , иначе частица выйдет за пределы ловушки. Так как Rл убывает с возрастанием Н , то удовлетворить этому условию можно не только увеличением размеров М. л., но и увеличением напряжённости магнитного поля. При экспериментах в лабораториях идут по второму пути, в то время как в природных условиях, не стеснённых человеческими масштабами, чаще возникают М. л. с протяжёнными, но сравнительно слабыми полями (например, радиационный пояс Земли).

  Далее, малость Rл обеспечивает ограничение движения частицы в направлении поперёк поля, но его необходимо ограничить и в направлении вдоль силовых линий поля. В зависимости от метода ограничения различают два типа М. л.: тороидальные и зеркальные (адиабатические).

  Тороидальные М. л. Один из способов предотвращения ухода частиц из М. л. вдоль направления поля состоит в придании ловушке конфигурации, при которой у объёма, занимаемого ею, вообще нет «концов»; такой конфигурацией является, например, тор . Ловушка этого типа была первой М. л., предложенной И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в 1950 в связи с проблемой осуществления управляемой термоядерной реакции. Простейшим примером М. л. этого типа является тороидальный соленоид (рис. 2 , а). Однако в ловушке со столь простой геометрией поля частицы удерживаются не очень долго: за каждый оборот вокруг тора частица отклоняется на небольшое расстояние поперёк поля (так называемый тороидальный дрейф). Эти смещения накапливаются, и в конце концов частицы попадают на стенки М. л. Для компенсации тороидального дрейфа можно сделать поле неоднородным вдоль М. л., как бы «прогофрировав» его (рис. 2 , б). Но более удобно создать конфигурацию, при которой силовые линии магнитного поля винтообразно навиваются на замкнутые поверхности, причём эти поверхности вложены одна в другую. Например, если внутри тороидального соленоида поместить проводник с током, проходящий по его средней линии (рис. 2 , в), то силовые линии поля будут навиваться на тороидальные поверхности. Частицы с малым Rл будут не очень сильно отклоняться от этих поверхностей. Аналогичные конфигурации можно создать с помощью внешних обмоток, например, как предложено американским учёным Л. Спицером в 1951, добавляя к обмотке тора (рис. 2, а) винтовую обмотку с попеременно направленными токами. Ещё один способ состоит в скручивании тора в фигуру типа «восьмёрки» (рис. 2 , г). Можно также использовать более сложные конфигурации, комбинируя различные элементы «гофрированных» и винтовых полей.

  Зеркальные М. л. Другой метод удержания частиц в М. л. в продольном (по полю) направлении был предложен в 1952 сов. физиком Г. И. Будкером и независимо от него американскими учёными Р. Постом и Х. Йорком. Он состоит в использовании магнитных пробок, или магнитных зеркал, — областей, в которых напряжённость магнитного поля сильно (но плавно) возрастает. Такие области могут отражать «падающие» на них вдоль силовых линий поля заряженные частицы. На рисунке 3 изображена траектория частицы в неоднородном магнитном поле, напряжённость которого меняется вдоль его силовых линий. Эффект отражения обусловлен тем, что при продвижении частицы в область более сильного поля при некоторых условиях её поперечная скорость v^ , возрастает и увеличивается связанная с этой скоростью «поперечная энергия» частицы mv^ 2 . Но полная энергия заряженной частицы Е = mv|| 2 + mv^ 2 при движении в магнитном поле не изменяется, так как сила Лоренца, будучи перпендикулярна скорости, работы не производит. Поэтому одновременно с увеличением v^ , уменьшается v|| . В какой-то точке v|| может стать равной нулю. В этой точке и происходит отражение частицы от «магнитного зеркала». Подобный механизм «перекачки» энергии, связанной с v|| , в энергию, связанную с v^ (и наоборот), действует только в том случае, если магнитное поле за один период винтового движения частицы меняется относительно мало. Процессы, происходящие при сравнительно медленном изменении внешних условий, называются адиабатическими. Соответственно, так называют и М. л. с «магнитными зеркалами». Простейшая зеркальная (адиабатическая) М. л. создаётся двумя одинаковыми коаксиальными катушками, в которых ток протекает в одинаковом направлении (рис. 4 ). «Магнитными зеркалами» в ней являются области наиболее сильного поля внутри катушек.

  Адиабатические М. л. удерживают не все частицы: если v|| достаточно велика по сравнению с v^ , то частицы вылетают за пределы «магнитных зеркал». Максимальное отношение v|| /v^ , при котором отражение ещё происходит, тем больше, чем выше так называемое «зеркальное отношение» наибольшей напряжённости магнитного поля в «зеркалах» к полю в центральной части М. л. (между «зеркалами»). Например, магнитное поле Земли убывает пропорционально кубу удаления от её центра. Соответственно, при приближении заряженной частицы к Земле вдоль силовой линии, уходящей в плоскости экватора достаточно далеко от Земли, магнитное поле возрастает очень сильно. «Зеркальное отношение» в этом случае велико; максимальное отношение v|| /v^ также велико (доля вылетающих из М. л. частиц мала).

  М. л. для плазмы. Если заполнять М. л. частицами одного вида (например, электронами), то по мере накопления этих частиц увеличивается создаваемое ими электрическое поле. Сила электростатического отталкивания одноимённых зарядов растет, и эффективность ловушки падает. Поэтому заполнить М. л. с достаточно большой плотностью можно только смесью частиц разных зарядов (например, электронов и протонов), взятых в таком соотношении, чтобы их общий электрический заряд был близок к нулю. Такая смесь заряженных частиц называется плазмой .

  Когда электрическое поле в плазме настолько мало, что можно пренебречь его влиянием на движение частиц, механизмы их удержания в ловушке не отличаются от рассмотренных применительно к отдельным частицам. Поэтому в М. л. для плазмы должны быть выполнены все сформулированные выше условия. Но, кроме того, к таким М. л. предъявляются дополнительные требования, связанные с необходимостью стабилизации так называемых плазменных неустойчивостей — самопроизвольно возникающих и резко нарастающих отклонений электрического поля и плотности частиц в плазме от их средних значений. Простейшая неустойчивость, получившая название желобковой, обусловлена диамагнетизмом плазмы, вследствие которого плазма выталкивается из областей более сильного магнитного поля. Происходит следующий процесс: сначала поверхность плазмы становится волнистой — образуются длинные желобки, направленные вдоль силовых линий поля (отсюда название неустойчивости); затем эти желобки увеличиваются и плазма распадается на отд. трубочки, движущиеся к боковым границам объёма, занимаемого М. л. Например, в простой зеркальной М. л. (рис. 4 ), в которой поле убывает в направлении, перпендикулярном общей оси катушек, плазма может быть выброшена в этом направлении. Желобковую неустойчивость, как впервые показали в 1961 советские физики (М. С. Иоффе и другие), можно стабилизировать с помощью дополнительных проводников с током, устанавливаемых вдоль М. л. по её периферии. При этом напряжённость магнитного поля достигает минимума на некотором расстоянии от оси М. л., а на удалениях от оси, превышающих это расстояние, Н опять возрастает. В тороидальных М. л. также может возникнуть желобковая неустойчивость; её стабилизируют, создавая конфигурацию со средним (по силовой линии) минимумом магнитного поля. Примером таких М. л. являются установки типа токамак, исследуемые коллективом советских физиков, возглавлявшимся до 1973 Л. А. Арцимовичем, а также во многих зарубежных лабораториях. Название «токамак» представляет собой сокращение полного наименования подобных устройств — «тороидальная камера с аксиальным (направленным по оси) магнитным полем». В токамаках тороидальное магнитное поле создаётся соленоидом типа изображенного на рисунке 2 , а, по плазме, заключённой внутри тора, пропускается сильный продольный ток, магнитное поле которого, складываясь с тороидальным, образует магнитные поверхности, близкие к описанным для рисунка 2 , б. На этих установках стабилизированы не только желобковая, но и многие другие виды неустойчивости и достигнуто сравнительно длительное устойчивое удержание высокотемпературной плазмы (сотые доли сек при температуре в десятки миллионов градусов). В М. л., называются стеллараторами, конфигурации магнитного поля, при которых силовые линии навиваются на тороидальные поверхности (например, скрученные в «восьмёрку», рис. 2 , г), в отличие от токамаков, создаются только внешними обмотками. Различные модификации стеллараторов также интенсивно исследуются в целях использования их для удержания горячей плазмы.

  Существуют и иные механизмы стабилизации желобковой неустойчивости. Например, в радиационных поясах Земли она стабилизируется за счёт электрического контакта плазмы с ионосферой : заряженные частицы ионосферы могут компенсировать электрические поля, возникающие в радиационных поясах. Борьба с желобковой и другими видами неустойчивости плазмы составляет одну из основных задач лабораторных исследований М. л.

  Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, М., 1966; Роуз Д. — Дж., Кларк М., физика плазмы и управляемые термоядерные реакции, перевод с английского, М., 1963.

  Б. Б. Кадомцев.

Рис. 2. Конфигурации тороидальных магнитных ловушек, а — тороидальный соленоид («бублик»), в котором винтовая траектория заряженной частицы обвивает круговые силовые линии магнитного поля; траектория не замкнута — за каждый оборот вокруг тора частица смещается поперёк него на расстояние d от своего исходного положения (тороидальный дрейф); б — «гофрированный» тор; в — тороидальный соленоид с центральным проводником. Складываясь, магнитные поля обмотки соленоида и центрального проводника образуют поле, силовые линии которого винтообразно навиваются на тороидальные поверхности; г — «скрученный» тор.

Рис. 1. В однородном (H=const) магнитном поле заряженная частица движется по окружности, если её скорость направлена поперёк поля (а), и по винтовой линии, если скорость частицы, кроме поперечной v^, имеет и продольную (по полю) составляющую v|| (б). R — радиус окружности (ларморовский радиус).

Рис. 3. Движение заряженной частицы в «зеркальной» магнитной ловушке: при продвижении в область сильного поля радиус траектории частицы уменьшается. «Магнитное зеркало», от которого отражается частица, находится в «горловой» части конфигурации.

Рис. 4. Простейшая адиабатическая магнитная ловушка. Стрелки указывают направления тока в коаксиальных катушках.

(обратно)

Магнитные материалы

Магни'тные материа'лы , вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в которое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из которого в Китае изготовляли стрелки магнитного компаса уже более 2 тысяч лет назад. Магнетит — слабый магнетик; значительно более сильным магнетиком оказалось железо. Практическое применение железа как М. м. началось в 19 веке после открытия Х. К. Эрстедом , М. Фарадеем , Э. Х. Ленцем законов электромагнетизма, изобретения Б. С. Якоби машин постоянного тока, П. Н. Яблочковым — трансформатора и генератора переменного тока, М. О. Доливо-Добровольским — трёхфазного тока. С 1900 в электротехнике начали применять железо-кремнистые стали, несколько позднее — легко намагничивающиеся в слабых полях Fe — Ni сплавы, получившие широкое распространение в технике связи. Значительно ускорило процесс разработки новых М. м. развитие теории ферромагнетизма. В середине 20 века появились оксидные М. м. — ферриты , слабо проводящие электрический ток, их стали использовать в технике высоких и сверхвысоких частот.

  Количество применяемых в технике М. м. очень велико. Если рассматривать М. м. с точки зрения лёгкости намагничивания и перемагничивания, то их можно подразделить на магнитно-твёрдые материалы и магнитно-мягкие материалы .

  Хотя к магнитно-мягким и магнитно-твёрдым материалам относится подавляющее большинство М. м., в отдельные группы выделяют термомагнитные сплавы , магнитострикционные материалы , магнитодиэлектрики и другие специальные материалы.

  Качество М. м. непрерывно повышается путём применения всё более чистых исходных (шихтовых) материалов и совершенствования технологии производства (термические обработки материалов в защитных средах, вакуумной плавки и др.). Улучшение кристаллической и магнитной текстуры М. м. позволит уменьшить потери энергии в них на перемагничивание, что особенно важно для электротехнических сталей. Формирование специального вида кривых намагничивания и петель гистерезиса возможно при воздействии на М. м. магнитных полей, радиоактивного излучения, нагрева и др. При создании М. м. (например, магнитно-мягких материалов с большой индукцией насыщения и с малой шириной магнитного резонанса ) перспективны редкоземельные элементы. Разрабатываются М. м., в которых магнитные свойства сочетаются с целым рядом других свойств (электрическими, оптическими, тепловыми).

  Физические свойства основных М. м. приведены в таблицах к статьям Магнитно-мягкие материалы и Магнитно-твёрдые материалы .

  Лит.: Бозорт Р. М., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Займовский А. С. и Чудновская Л. А., Магнитные материалы, 3 изд., М. — Л., 1957; Дружинин В. В., Магнитные свойства электротехнической стали, М. — Л., 1962; Смит Я., Вейн Х., Ферриты, физические свойства и практические применения, перевод с английского, М., 1962; Вольфарт Э., Магнитно-твердые материалы, перевод с английского, М. — Л., 1963; Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики, М., 1965; Лаке Б., Баттон К., Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики, перевод с английского, М., 1965; Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., Ферриты. Строение, свойства, технология производства, Л., 1968; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Pfeifer F., Zum Verstandnis der magnetischen Eigenschaften technischen Permalloylegierungen, «Zeitschaft für Metallkunde», 1966, Bd 57, H 4; Tebble R. S., Craik D. J., Magnetic materials, L. — N. Y. — Toronto, 1969; Chin G. Y., Review of Magnetic Properties of Fe — Ni Alloys, «IEEE Transaction on Magnetics», 1971, v. 7, № 1, p. 102.

  И. М. Пузей.

(обратно)

Магнитные обсерватории

Магни'тные обсервато'рии, научно-исследовательские учреждения, в которых осуществляется непрерывная регистрация временных изменений (вариаций) магнитного поля Земли и проводятся регулярные измерения абсолютных значений напряжённости геомагнитного поля и его направления (см. Земной магнетизм ). М. о. снабжены различного типа магнитографами и магнитометрами , их размещают преимущественно вдали от городов, электрифицированных железных дорог и крупных промышленных предприятий, способных исказить геомагнитное поле. Ряд М. о. входит в состав комплексных магнитно-ионосферных станций.

  Данные М. о. служат для изучения поведения геомагнитного поля, которое является чутким индикатором сложных процессов, протекающих в магнитосфере, ионосфере и в недрах Земли. Кроме того, их используют при наземной и аэромагнитной съёмке для учёта магнитных вариаций и приведения к одной эпохе результатов измерений, выполненных в разное время. М. о. осуществляют также поверку полевых магнитометров, применяемых для разведки полезных ископаемых.

  В России к 1829 М. о. были построены в Петербурге и Казани (они были первыми в Европе), затем М. о. были созданы в Нерчинске, Барнауле, Колывани, Екатеринбурге, Тбилиси и др. Первая в мире полярная М. о. открыта в 1924 в проливе Маточкин Шар на Новой Земле. В 1939 на базе магнитного отделения Главной геофизической обсерватории под Москвой организован Институт земного магнетизма (см. Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн институт АН СССР). В СССР функционирует более 40 М. о. (1972), в том числе ряд обсерваторий в полярных районах (в Арктике и Антарктике). В мире насчитывается свыше 130 постоянно действующих М. о., в том числе в Вене (Австрия), Нанте (Франция), Ситке (Аляска), Гонолулу (Гавайские острова) и др. Однако распределение их крайне неравномерно: наибольшее количество М. о. приходится на территории Европы, меньше всего на территории океанов и морей. 29 советских и 90 зарубежных М. о. регулярно направляют информацию о состоянии магнитного поля и ионосферы Земли в Международные центры, которые находятся в СССР, США, Дании и Японии.

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964.

  Ю. А. Бурцев.

(обратно)

Магнитные чернила

Магни'тные черни'ла, разновидность магнитного носителя информации для записи текстовых и графических материалов на обыкновенной бумаге и считывания магнитным способом. М. ч. изготавливают в виде суспензии из карбонильного железа и гептана либо в виде мастики с микроскопическими магнитными частицами; часто для облегчения визуального контроля записи в М. ч. добавляют красящие вещества (так называемые видимые М. ч.). Применяются М. ч. главным образом для механизации процессов обработки документов (сортировка, идентификация, учёт, кодирование и др.). М. ч. наносятся вручную либо с помощью печатающего устройства.

(обратно)

Магнитные эталоны

Магни'тные этало'ны, см. Эталоны магнитные .

(обратно)

Магнитный анизометр

Магни'тный анизоме'тр, см. Анизометр магнитный .

(обратно)

Магнитный барабан

Магни'тный бараба'н, запоминающее устройство ЦВМ, в котором носителем информации является покрытый слоем магнитного материала цилиндр, вращающийся с постоянной угловой скоростью. Цилиндр М. б. (рис. ) изготавливают из немагнитных сплавов, в том числе из нержавеющей стали; диаметр цилиндра от 100 до 500 мм, длина от 300 до 700 мм, магнитное покрытие — сплавы Ni — Со, Со — W и др., наносимые гальваническим способом. Магнитная запись и считывание информации производятся с помощью магнитных головок , которые устанавливают вдоль образующих цилиндра М. б. на расстоянии 15—30 мкм от его поверхности. М. б. относятся к запоминающим устройствам с произвольным обращением, информация размещается на «дорожках» — участках поверхности М. б., расположенных с шагом 0,2—0,8 мм, плотность записи (от 25 до 40 импульсов на 1 мм ) в значит, мере зависит от зазора между головками и поверхностью М. б. При зазорах в несколько мкм большое значение имеют тщательная балансировка М. б. и центровка его при установке в подшипниках, а также пыле- и влагоизоляция рабочей поверхности и головок от окружающей среды. Применением «плавающих» головок, которые не крепятся жестко, а «плавают» на воздушной подушке у поверхности М. б., можно уменьшить зазор и увеличить плотность записи, а также снизить требования к точности изготовления и установки М. б.

  Количество дорожек на М. б. от десятков до нескольких тысяч, информационная ёмкость от 6·105 до 8·109 бит , среднее время доступа (выборки информации) 2,5—50 мсек , частота вращения М. б. от 500 до 20 000 об/мин . В М. б. небольшой ёмкости головки неподвижны, число их обычно равно числу разрядов машинного слова. Для увеличения плотности записи головки устанавливают с некоторым сдвигом. В М. б. большой ёмкости применяют подвижные головки с автоматическим перемещением; запись ведётся не полным словом, а частями (обычно байтами).

  Лит.: Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968.

  Д. П. Брунштейн.

Магнитный барабан: 1 — электродвигатель; 2 — цилиндр (барабан); 3 — магнитные головки; 4 — «дорожки»; 5 — ось магнитного барабана; 6 — станина (корпус).

(обратно)

Магнитный гистерезис

Магни'тный гистере'зис, см. в статье Гистерезис .

(обратно)

Магнитный диполь

Магни'тный дипо'ль, см. в статье Диполь электрический и магнитный.

(обратно)

Магнитный диск

Магни'тный диск, запоминающее устройство ЦВМ, в котором носителем информации является тонкий алюминиевый или пластмассовый диск, покрытый слоем магнитного материала. Применяются М. д. диаметром от 180 до 1200 мм при толщине 2,5—5 мм, в качестве магнитного покрытия используют сплавы Ni — Со — Р, Со — W и другие. На М. д. информация наносится посредством магнитной записи . На рабочих поверхностях М. д. информация располагается на концентрических дорожках и кодируется адресом, который указывает номер диска и номер дорожки на нём. Каждой дорожке может соответствовать своя неподвижная магнитная головка записи (считывания) или одна подвижная — общая для нескольких дорожек, а иногда и для нескольких дисков. Рычаг съёма механизма выборки (см. рис. ) с установленными на нём магнитными головками перемещается электрическим или пневматическим приводным механизмом, обеспечивая подвод головок как к любому из дисков, так и к любой дорожке диска. Наиболее распространена конструкция устройства с «плавающими» головками. Обычно запоминающее устройство на М. д. содержит несколько десятков дисков, насаженных на общую ось, вращаемую электродвигателем. Возможна смена одного или нескольких (пакета) дисков, что позволяет создавать дисковые картотеки. Число М. д. в одном запоминающем устройстве может достигать 100; на каждой рабочей поверхности диска размещается от 64 до 5000 информационных дорожек; плотность записи 20—130 импульсов на 1 мм. Информационная ёмкость запоминающих устройств на М. д. от нескольких десятков тысяч до нескольких млрд. бит, среднее время доступа от 10 до 100 мсек.

  М. д. появились в середине 50-х годов 20 века и сразу же нашли широкое применение ввиду их весьма высоких технических характеристик. Занимая по быстродействию промежуточное положение между оперативными и внешними запоминающими устройствами, М. д. обладают достаточно большим объёмом хранимых данных, низкой стоимостью на единицу запоминаемой информации (бит) при высокой эксплуатационной надёжности.

  Лит.: Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968.

  Д. П. Брунштейн. В. П. Исаев.

Схема запоминающего устройства на магнитных дисках: 1 — магнитные диски; 2 — магнитные головки; 3 — механизм выборки; 4 — дешифратор адреса (выбор диска) с потенциометром R и опорным напряжением E; 5 — преобразователь кода номера диска в сигнал управления приводом механизма выборки; 6 — привод механизма выборки; 7 — электродвигатели.

(обратно)

Магнитный заряд

Магни'тный заря'д , вспомогательное понятие, вводимое при расчётах статических магнитных полей (по аналогии с электрическим зарядом, создающим электростатическое поле). М. з., в отличие от электрических зарядов, реально не существуют, так как магнитное поле не имеет особых источников, помимо электрических токов. Гипотеза П. Дирака (1931) о существовании в природе М. з. (магнитных монополей ) экспериментально не подтверждена, хотя попытки обнаружить М. з. продолжаются. Для тел, обладающих намагниченностью , можно ввести понятия объёмной rm и поверхностной sm плотностей М. з. Первая связана с неоднородным распределением намагниченности по объёму тела, вторая — со скачком нормальной составляющей намагниченности на поверхности магнетика. М. з. располагаются двойными слоями на поверхностях, где происходит скачок нормальной составляющей намагниченности, причём элементарные М. з. противоположных знаков оказываются связанными в магнитные диполи .

  Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966.

  С. В. Вонсовский.

(обратно)

Магнитный листок

Магни'тный листо'к , бесконечно тонкий двойной магнитный слой, образованный магнитными диполями . Магнитное поле М. л. при определённых условиях эквивалентно полю постоянного электрического тока, текущего по контуру листка (см. Ампера теорема ). Эквивалентность М. л. и замкнутого линейного тока используется в электротехнических расчётах.

(обратно)

Магнитный момент

Магни'тный моме'нт , основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классической теории электромагнитного поля следует, что магнитные действия замкнутого тока (контура с током) определены, если известно произведение (М ) силы тока i на площадь контура s (М = i s/c   в СГС системе единиц , с скорость света). Вектор М и есть, по определению, М. м. Его можно записать и в иной форме: М = m l , где m — эквивалентный магнитный заряд контура, а l — расстояние между «зарядами» противоположных знаков (+ и - ).

  М. м. обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. М. м. элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина . М. м. ядер складываются из собственных (спиновых) М. м. образующих эти ядра протонов и нейтронов, а также М. м., связанных с их орбитальным движением внутри ядра. М. м. электронных оболочек атомов и молекул складываются из спиновых и орбитальных М. м. электронов. Спиновый магнитный момент электрона mсп может иметь две равные и противоположно направленные проекции на направление внешнего магнитного поля Н. Абсолютная величина проекции

где mв = (9,274096 ±0,000065)·10-21 эрг/гс — Бора магнетон , , где h Планка постоянная , е и m e — заряд и масса электрона, с   — скорость света; SH проекция спинового механического момента на направление поля H . Абсолютная величина спинового М. м.

где s = 1 /2 — спиновое квантовое число . Отношение спинового М. м. к механическому моменту (спину)

,

так как спин

.

  Исследования атомных спектров показали, что mН сп фактически равно не mв , а mв (1 + 0,0116). Это обусловлено действием на электрон так называемых нулевых колебаний электромагнитного поля (см. Квантовая электродинамика , Радиационные поправки ).

  Орбитальный М. м. электрона mорб связан с механическим орбитальным моментом орб соотношением g opб = |mорб | / |

где g J — магнитомеханическое отношение электронной оболочки, J — полное угловое квантовое число.

  М. м. протона, спин которого равен

должен был бы по аналогии с электроном равняться

,

где Mp — масса протона, которая в 1836,5 раз больше m e , mяд — ядерный магнетон, равный 1/1836,5mв . У нейтрона же М. м. должен был бы отсутствовать, поскольку он лишён заряда. Однако опыт показал, что М. м. протона mp = 2,7927mяд , а нейтрона mn = —1,91315mяд . Это обусловлено наличием мезонных полей около нуклонов, определяющих их специфические ядерные взаимодействия (см. Ядерные силы , Мезоны ) и влияющих на их электромагнитные свойства. Суммарные М. м. сложных атомных ядер не являются кратными mяд или mp и mn . Таким образом, М. м. ядра калия  равен —1,29 mяд . Причиной этой неаддитивности является влияние ядерных сил, действующих между образующими ядро нуклонами. М. м. атома в целом равен векторной сумме М. м. электронной оболочки и атомного ядра.

  Для характеристики магнитного состояния макроскопических тел вычисляется среднее значение результирующего М. м. всех образующих тело микрочастиц. Отнесённый к единице объёма тела М. м. называется намагниченностью. Для макротел, особенно в случае тел с атомным магнитным упорядочением (ферро-, ферри- и антиферромагнетики), вводят понятие средних атомных М. м. как среднего значения М. м., приходящегося на один атом (ион) — носитель М. м. в теле. В веществах с магнитным порядком эти средние атомные М. м. получаются как частное от деления самопроизвольной намагниченности ферромагнитных тел или магнитных подрешёток в ферри- и антиферромагнетиках (при абсолютном нуле температуры) на число атомов — носителей М. м. в единице объёма. Обычно эти средние атомные М. м. отличаются от М. м. изолированных атомов; их значения в магнетонах Бора mв оказываются дробными (например, в переходных d-металлах Fe, Со и Ni соответственно 2,218 mв , 1,715 mв и 0,604 mв ) Это различие обусловлено изменением движения d-электронов (носителей М. м.) в кристалле по сравнению с движением в изолированных атомах. В случае редкоземельных металлов (лантанидов), а также неметаллических ферро- или ферримагнитных соединений (например, ферриты) недостроенные d- или f-слои электронной оболочки (основные атомные носители М. м.) соседних ионов в кристалле перекрываются слабо, поэтому заметной коллективизации этих слоев (как в d-металлах) нет и М. м. таких тел изменяются мало по сравнению с изолированными атомами. Непосредственное опытное определение М. м. на атомах в кристалле стало возможным в результате применения методов магнитной нейтронографии, радиоспектроскопии (ЯМР, ЭПР, ФМР и т.п.) и Мёссбауэра эффекта. Для парамагнетиков также можно ввести понятие среднего атомного М. м., который определяется через найденную на опыте постоянную Кюри, входящую в выражение для Кюри закона или Кюри — Вейса закона (см. Парамагнетизм ).

  Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973.

  С. В. Вонсовский.

(обратно)

Магнитный монополь

Магни'тный монопо'ль. Законы природы обнаруживают большую степень подобия между электрическим и магнитным полями. Уравнения поля, установленные Дж. Максвеллом , одни и те же для обоих полей. Имеется, однако, одно большое различие. Частицы с электрическими зарядами, положительными и отрицательными, постоянно наблюдаются в природе, они создают в окружающем пространстве кулоновское электрическое поле. Магнитные же заряды, ни положительные, ни отрицательные, никогда не наблюдались по отдельности. Магнит всегда имеет два равных по величине полюса на двух своих концах — положительный и отрицательный, и магнитное поле вокруг него есть результирующее поле обоих полюсов.

  Законы классической электродинамики допускают существование частиц с одним магнитным полюсом — магнитных монополей и дают для них определённые уравнения поля и уравнения движения. Эти законы не содержат никаких запретов, в силу которых М. м. не могли бы существовать.

  В квантовой механике ситуация несколько иная. Непротиворечивые уравнения движения для заряженной частицы, движущейся в поле М. м., и для М. м., движущегося в поле частицы, можно построить только при условии, что электрический заряд е частицы и магнитный заряд m М. м. связаны соотношением:

  ,  (*)

  где  — Планка постоянная , с — скорость света, а n — положительное или отрицательное целое число. Это условие возникает вследствие того, что в квантовой механике частицы представляются волнами и появляются интерференционные эффекты в движении частиц одного типа под влиянием частиц другого типа. Если М. м. с магнитным зарядом m существует, то формула (*) требует, чтобы все заряженные частицы в его окрестности имели заряд е, равный целому кратному величины c / 2m. Таким образом, электрические заряды должны быть квантованы.

  Но именно кратность всех наблюдаемых зарядов заряду электрона является одним из фундаментальных законов природы. Если бы существовал М. м., этот закон имел бы естественное объяснение. Никакого другого объяснения квантования электрического заряда не известно.

  Принимая, что е — заряд электрона, величина которого определяется соотношением e 2 /c = 1 /137 , можно из формулы (*) получить наименьший магнитный заряд m0 монополя, определяемый равенством m0 2 /c = 137 /4 . Таким образом, m0 значительно больше е. Отсюда следует, что трек быстро движущегося М. м. в Вильсона камере или в пузырьковой камере должен очень сильно выделяться на фоне треков других частиц. Были предприняты тщательные поиски таких треков, но до сих пор М. м. не были обнаружены.

  М. м. — стабильная частица и не может исчезнуть до тех пор, пока не встретится с другим монополем, имеющим равный по величине и противоположный по знаку магнитный заряд. Если М. м. генерируются высокоэнергичными космическими лучами , непрерывно падающими на Землю, то они должны встречаться повсюду на земной поверхности. Их искали, но также не нашли. Остаётся открытым вопрос, связано ли это с тем, что М. м. очень редко рождаются, или же они вовсе не существуют.

  П. А. М. Дирак.

  От редакции. Гипотеза о возможности существования М. м. — частицы, обладающей положительным или отрицательным магнитным зарядом, была высказана П. А. М. Дираком (1931), поэтому М. м. называют также монополем Дирака.

  Лит.: Dirac P. А. М., Quantised singularities in the electromagnetic field, «Proceedings of the Royal Society», Ser. A, 1931, v. 133, № 821; Дэвонс С., Поиски магнитного монополя, «Успехи физических наук», 1965, т. 85, в. 4, с. 755—60 (Дополнение Б. М. Болотовского, там же, с. 761—62); Швингер Ю., Магнитная модель материи, там же, 1971, т. 103, в. 2, с. 355—65; Монополь Дирака. Сборник статей, перевод с английского, под редакцией Б. М. Болотовского и Ю. Д. Усачева, М., 1970.

(обратно)

Магнитный полюс

Магни'тный по'люс, участок поверхности намагниченного образца (магнита), на котором нормальная составляющая намагниченности Jn отлична от нуля. Если магнитный поток в образце и окружающем пространстве изобразить графически с помощью линий индукции магнитного поля, то М. п. будет соответствовать месту пересечения поверхности образца этими линиями (см. рисунок). Обычно участок поверхности, из которого выходят силовые линии, называют северным (N) или положительным М. п., а участок, в который эти линии входят, — южным (S) или отрицательным. Одноимённые М. п. отталкиваются, разноимённые притягиваются. Если следовать аналогии с взаимодействием электрических зарядов, то М. п. можно приписать отличную от нуля поверхностную плотность магнитных зарядов sm = Jn , хотя в действительности магнитных зарядов не существует (см. Магнитный монополь ). Отсутствие в природе магнитных зарядов приводит к тому, что линии магнитной индукции не могут прерываться в образце и у намагниченного образца наряду с М. п. одной полярности всегда должен существовать эквивалентный М. п. другой полярности. Для многих технических целей используются магниты и электромагниты с большим числом пар М. п. (например, в электрических машинах постоянного тока).

  В учении о земном магнетизме также рассматривают М. п. (см. Полюсы геомагнитные и Полюсы магнитные Земли ). Стрелка магнитного компаса своим северным М. п. указывает направление на Северный полюс Земли (точнее, на южный М. п. Земли, который расположен в Северном полушарии), Южным полюсом — направление на Южный полюс (северный М. п. Земли).

  Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964.

Магнитное поле и полюсы (N и S) намагниченного стального стержня. Линиями со стрелками обозначены линии магнитной индукции (линии замыкаются в окружающем стержень пространстве).

(обратно)

Магнитный потенциалометр

Магни'тный потенциаломе'тр, устройство для измерения разности магнитных потенциалов между двумя точками магнитного поля или магнитодвижущей силы по замкнутому контуру, который охватывает проводники с током, создающие магнитное поле. Магнитный потенциал — условное понятие, так как в силу замкнутости силовых линий магнитного поля (отсутствия в природе магнитных зарядов ) это поле не является потенциальным. Однако при технических расчётах и измерениях часто пользуются понятием разности магнитных потенциалов (магнитного напряжения) DUмагн между двумя точками поля, определяя DUмагн как работу по перемещению единичного магнитного заряда между выбранными точками поля.

  М. п. представляет собой индукционную катушку (катушку поля). Она имеет гибкий или жёсткий каркас (обычно плоский с постоянным сечением по длине), на котором равномерно намотана обмотка из тонкого провода (рис. ). Концы обмотки присоединяются к измерителю, в качестве которого при измерениях в постоянных магнитных полях обычно применяют баллистический гальванометр или микровеберметр, в переменных магнитных полях — вольтметр или осциллограф. Если такой М. п. находится в постоянном магнитном поле, причём его концы располагаются в точках с разными магнитными потенциалами, то магнитный поток, пронизывающий М. п. — потокосцепление потенциалометра, — пропорционален магнитному напряжению между его концами (DUмагн ). При удалении М. п. из поля, смыкании его концов или выключении поля происходит отброс стрелки баллистического гальванометра, пропорциональный изменению потокосцепления DФ . Измеряемое магнитное напряжение DUмагн = DФ / k , где k — постоянная М. п. По величине DUмагн рассчитывают среднюю напряжённость магнитного поля Hcp между концами М. п.: Hcp = DUмагн / l , где l — расстояние между фиксированными точками поля. Если М. п. замкнуть, охватив проводники с током, создающие магнитное поле, то измеренное DФ пропорционально магнитодвижущей силе. М. п. можно измерять разности магнитных потенциалов (магнитодвижущую силу), начиная с 10-3 —10-2 аМеждународной системе единиц магнитодвижущую силу измеряют в ампер-витках или амперах ).

  Лит.: Кифер И. И., Испытания ферромагнитных материалов, М., 1969; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969.

  И. И. Кифер.

Схематическое изображение магнитных потенциалометров с катушкой поля: а — жёсткий дуговой потенциалометр, б — прямолинейный потенциалометр, в — потенциалометр на гибком каркасе (пояс Роговского). В — линии индукции магнитного поля.

(обратно)

Магнитный поток

Магни'тный пото'к, поток магнитной индукции, поток Ф вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность. М. п. через малую площадку dS , в пределах которой вектор В можно считать неизменным, выражается произведением величины площадки и проекции Bn вектора на нормаль к этой площадке, то есть = Bn dS. М. п. Ф через конечную поверхность S определяется интегралом: Ф = . Для замкнутой поверхности этот интеграл равен нулю, что отражает соленоидальный характер магнитного поля, то есть отсутствие в природе магнитных зарядов — источников магнитного поля. Единица М. п. в Международной системе единиц (СИ) — вебер , в СГС системе единиц — максвелл , 1 вб = 108 мкс.

(обратно)

Магнитный пробой

Магни'тный пробо'й, см. Пробой магнитный .

(обратно)

Магнитный пускатель

Магни'тный пуска'тель, электрический аппарат низкого напряжения, предназначенный для дистанционного управления (пуска, остановки, изменения направления) и защиты асинхронных электродвигателей малой и средней мощности с короткозамкнутым ротором. Существуют М. п. нереверсивные и реверсивные; выпускаются также спец. М. п. для переключения обмоток многоскоростных электроприводов. М. п. состоят из контактора , кнопочного поста и теплового реле. Контактор М. п., как правило, имеет 3 главные контактные системы (для включения в трёхфазную сеть) и от 1 до 5 блок-контактов. На рисунке представлена схема нереверсивного М. п. переменного тока. При нажатии кнопки «пуск» на обмотку контактора ОР подаётся напряжение, контактор срабатывает, замыкая главные контакты ГК и блок-контакты БК; БК шунтируют контакты нажатой кнопки, что позволяет отпустить её после запуска двигателя. С нажатием кнопки «стоп» цепь питания ОР разрывается и ГК размыкаются. При резком возрастании силы потребляемого тока вследствие перегрузки или неисправности электродвигателя срабатывает тепловое реле ТР и размыкает контакты КТР, включенные в цепь питания ОР. Номинальный ток срабатывания ТР от 0,2 до 200 а. Реверсивные М. п. оборудованы двумя контакторами, сблокированными между собой механически и электрически, при этом во включенном положении может находиться лишь один из контакторов. При поочерёдном включении контакторов переключаются фазы питания и направление вращения электродвигателя изменяется. М. п. общего применения изготовляются на напряжения переменного тока 127, 220, 380 и 500 в ; номинальный ток через силовые контакты от 6 до 400 а , номинальный ток блок-контактов 6—10 а. При нормальном режиме работы М. п. допускают 3—5 (иногда до 10) млн. циклов включение — выключение. М. п. могут работать с частотой 150—1200 вкл/ч , а М. п. малой мощности — с частотой до 3000 вкл/ч . Выпускаются М. п. в обыкновенном, защищенном и взрывобезопасном исполнении.

  Лит.: Бабиков М. А., Электрические аппараты, ч. 2, М., 1956; Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967

  В. К. Иванов.

Схема нереверсивного магнитного пускателя: ГК — главные контакты; КТР — контакты теплового реле; ОР — обмотка контактора; ТР — тепловое реле; БК — блок-контакты; КП — кнопочный пульт; ЭД — электродвигатель.

(обратно)

Магнитный резонанс

Магни'тный резона'нс, избирательное поглощение веществом электромагнитных волн определённой длины волны, обусловленное изменением ориентации магнитных моментов электронов или атомных ядер. Энергетические уровни частицы, обладающей магнитным моментом m, во внешнем магнитном поле Н расщепляются на магнитные подуровни, каждому из которых соответствует определённая ориентация магнитного момента m относительно поля Н (см. Зеемана эффект ). Электромагнитное поле резонансной частоты w вызывает квантовые переходы между магнитными подуровнями. Условие резонанса имеет вид:

,

где  — разность энергий между магнитными подуровнями,  — Планка постоянная .

  Если поглощение электромагнитной энергии осуществляется ядрами, то М. р. называется ядерным магнитным резонансом , ЯМР. Магнитные моменты ядер обусловлены их спинами I . Число ядерных магнитных подуровней равно 2I + 1, а расстояния между соседними подуровнями одинаковы и равны:

,

где g — магнитомеханическое отношение . Отбора правила допускают переходы только между соседними подуровнями, поэтому всем переходам соответствует одинаковая резонансная частота (рис. ), линии поглощения перекрываются и наблюдается одна линия.

  Однако в некоторых кристаллах для ядер со спином I > 1 возникает дополнительное смещение уровней, вызванное взаимодействием электрического квадрупольного момента ядра с внеядерным неоднородным внутрикристаллическим электрическим полем Е в месте расположения ядра (см. Кристаллическое поле ). В результате этого в спектре поглощения появляются дополнительные линии (см. Ядерный квадрупольный резонанс , ЯКР).

  М. р., обусловленный магнитными моментами электронов в парамагнетиках, называется электронным парамагнитным резонансом (ЭПР). Спектр ЭПР зависит как от спина , так и от орбитального движения электронов, входящих в состав парамагнитных атомов и молекул, и обычно чувствителен к внутрикристаллическому полю в месте расположения парамагнитной частицы. В ферромагнетиках и антиферромагнетиках электронный М. р. называется соответственно ферромагнитным резонансом и антиферромагнитным резонансом .

  Во многих случаях полезно классическое описание М. р., основанное на том, что магнитный момент частицы m испытывает во внешнем магнитном поле Н Лармора прецессию около направления вектора Н с частотой w = gН. Переменное магнитное поле H1 , перпендикулярное Н и вращающееся синхронно с m, то есть с частотой w, оказывает постоянное воздействие на магнитный момент, которое и ведёт к изменению его ориентации в пространстве.

  К М. р. иногда относят также наблюдаемый в металлах и полупроводниках, помещенных в постоянное магнитное поле, циклотронный резонанс — резонансное поглощение электромагнитной энергии, связанное с периодическим движением электронов проводимости и дырок в плоскости, перпендикулярной полю Н (см. Лоренца сила , Диамагнетизм ).

  Диапазон частот М. р. определяется величиной магнитомеханического отношения. Для свободного электрона g/2p = 2,799´106 гц·э -1 , для протона g/2p = 4,257´103 гц·э -1 , для других ядер, обладающих спином, g/2p = 102 —103 гц·э -1 . В соответствии с этим в магнитных полях ~ 103 —104 э частоты ЭПР попадают в диапазон СВЧ (109 —1011 гц ), а ЯМР — в диапазон коротких волн (106 —107 гц ).

  Лит.: Сликтер Ч., Основы теории магнитного резонанса, перевод с английского, М., 1967; Абрагам А., Ядерный магнетизм, перевод с английского, М., 1963; Альтшулер С. А., Козырев Б. М., Электронный парамагнитный резонанс, М., 1961.

  В. А. Ацаркин.

Расщепление уровней энергии во внешнем магнитном поле H0 в случае ядерного магнитного резонанса при I = 3 /2 .

(обратно)

Магнитный усилитель

Магни'тный усили'тель, усилитель электрических сигналов, основанный на использовании присущей ферромагнитным материалам нелинейной зависимости магнитной индукции В от напряжённости магнитного поля Н . Управляемыми элементами в М. у. являются индуктивности катушки с ферромагнитными сердечниками, в которых действуют 2 переменных магнитных поля; одно изменяется с частотой источника питания, другое — с частотой усиливаемого сигнала. Простейший М. у. состоит из 2 замкнутых магнитопроводов, обмотки которых W1 включены последовательно и питаются от источника переменного напряжения ~ U (рис. ). Вторичные обмотки W 2 включаются последовательно и навстречу друг другу, поэтому замыкание обмоток W 2 на небольшое сопротивление не вызывает какого-либо изменения силы тока i 1 в первичных обмотках. Если по обмоткам W 2 пропустить постоянный ток, то вследствие нелинейного характера кривой намагничивания сердечников динамическая магнитная проницаемость уменьшается и соответственно уменьшается индуктивность L 1 первичных обмоток, при этом ток в обмотках возрастает. Устройство, собранное по схеме на рисунке (без сопротивления нагрузки R H ), называется управляемым дросселем, который становится усилителем, если последовательно с его обмотками W 1 включить RH , а вместо постоянного тока в обмотку W 2 подать усиливаемый сигнал постоянного или медленно (по сравнению со скоростью изменения питающего напряжения = U ) изменяющегося тока i 2 .

  М. у. принципиально отличается от лампового и транзисторного усилителей тем, что усиливаемый сигнал изменяет не внутреннего сопротивление лампы (транзистора), а индуктивность L 1 , включенную последовательно с нагрузкой R H , в результате чего изменяется протекающий через нагрузку ток. М. у. по существу является модулятором, в котором ток в нагрузке более высокой частоты модулируется по амплитуде усиливаемым сигналом (низкой частоты). Для получения на выходе М. у. сигнала той же формы, что и усиливаемый сигнал, устройство дополняют выпрямителем в цепи нагрузки, выполняющим роль детектора .

  Коэффициент усиления по току K i и по мощности К р для простейших М. у. равны:

  

  

где R y — активное сопротивление обмоток W 2 , Di 1ср — приращение тока нагрузки, соответствующее приращению тока сигнала Di 2 , n 1 и n 2 — число витков в первичной и вторичной обмотках. По сравнению с ламповыми и полупроводниковыми усилителями М. у. имеют относительно высокую инерционность, которая объясняется главным образом отставанием во времени изменения тока i 2 в управляющей обмотке от изменения напряжения, подаваемого на вход М. у. Поэтому их применяют преимущественно для усиления сигналов постоянного или медленно изменяющегося тока. Инерционность М. у. можно снизить (повысить быстродействие) введением гибкой обратной связи , увеличением числа каскадов усиления, а также включением дифференцирующего контура на входе М. у., шунтированнем нагрузки ёмкостью и др. Для расширения частотного диапазона усиливаемых колебаний в сторону более высоких частот целесообразно применять М. у. совместно с ламповыми, полупроводниковыми, электромашинными и другими типами усилителей.

  Существуют сотни модификаций схем и конструкций М. у., отличающихся видом нагрузочной характеристики, способом осуществления обратной связи, числом и формой сердечников, видом усиливаемых сигналов, системой смещения, режимом работы. Выбор типа М. у. зависит от требуемых коэффициентов усиления, частоты усиливаемых колебаний, области использования. М. у. имеют самое разнообразное применение — от точных измерит, приборов до устройств автоматического управления мощными производств. агрегатами (прокатными станами, экскаваторами и т.п.). Широкое применение М. у. обусловлено преимуществами: большим сроком службы, высокой надёжностью, простотой обслуживания, значительным коэффициентом усиления, низким порогом чувствительности для сигналов постоянного тока (10-19 —10-17 вт ), широким диапазоном усиливаемых мощностей — от 10-13 —10-6 вт до нескольких десятков и даже сотен квт, постоянной готовностью к работе, возможностью суммировать на входе нескольких управляющих сигналов, значительной перегрузочной способностью, пожаро- и взрывобезопасностью, стабильностью характеристик в процессе эксплуатации.

  Лит.: Розенблат М. А., Магнитные усилители, 3 изд., М., 1960; его же, Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники, М., 1966.

Схема простейшего магнитного усилителя: ~ U — переменное напряжение; Rн — сопротивление нагрузки; W1 — первичные обмотки; W2 — вторичные обмотки; МС — магнитные сердечники; = U — постоянное напряжение; i1 — ток в первичной обмотке; i2 — ток во вторичной обмотке (усиливаемый сигнал).

(обратно)

Магнитобиология

Магнитобиоло'гия, раздел биофизики ; изучает влияние внешних искусственных и естественных магнитных полей на живые системы (клетка, организм, популяция и т.д.), исследует магнитные поля, генерируемые живыми структурами (сердце, мозг, нерв и т.п.), и определяет магнитные свойства веществ биологического происхождения. Сведения о влиянии искусственных магнитных полей (МП) на организм человека появились в глубокой древности. О лечебных свойствах магнита упоминали Аристотель (4 век до н. э.) и Плиний Старший (1 век н. э.), немецкий врач Парацельс (16 век) и английский естествоиспытатель У. Гильберт (17 век). В древности часто преувеличивали лечебные свойства магнита, считая, что им можно вылечить любую болезнь и даже вернуть молодость. Европейские медики 19 века (среди них французский невропатолог Ж. М. Шарко и русский клиницист С. П. Боткин ) указывали на успокаивающее действие МП на нервную систему. В начале 20 века применение МП в физиотерапии было вытеснено более мощными средствами электротерапии (диатермия, поле УВЧ и т.п.). Интенсивное развитие М. начинается с 60-х годов в связи с зарождением космической биологии . Большинство работ по М. посвящено изучению биологического действия усиленных (по сравнению с геомагнитным полем) искусственным МП. Напряжённость этих МП варьировала от долей эрстеда до 140 000 эрстед; чаще всего изучали биологическое действие МП напряжённостью несколько сот эрстед. Такие поля вызывают разнообразные эффекты у человека, животных, растений, микроорганизмов, а также в изолированных тканях, клетках и внутриклеточных органеллах. В организме млекопитающих на МП реагируют все системы, но наиболее реактивными являются те, которые выполняют регуляторные функции (нервная, эндокринная и кровеносная). Особенно чувствительны к МП эмбриональные ткани и наиболее интенсивно функционирующие органы взрослых животных.

  На нервную систему МП оказывает преимущественно тормозное действие, угнетая условные и безусловные рефлексы, изменяя электроэнцефалограмму в сторону преобладания медленных ритмов и уменьшая частоту электрических разрядов отдельных нейронов. В клетках нейроглии при этом изменяются биохимические процессы. Электронномикроскопические исследования обнаружили нарушения структуры митохондрий в нервных клетках. Из отделов головного мозга наиболее магнитореактивными оказались гипоталамус и кора больших полушарий. Изолированные структуры мозга реагировали на МП интенсивнее, чем целостный мозг, что свидетельствует о непосредственном действии МП на нервную ткань. Гипофиз в ответ на магнитное воздействие изменял продукцию отдельных гормонов и прежде всего гонадотропных. Значительные морфологические изменения наблюдали в половых железах (особенно мужских), в надпочечниках и щитовидной железе. Изменения кровеносной системы выражались в расширении сосудов и кровоизлияниях. В крови наблюдались увеличение числа лейкоцитов, изменение свойств тромбоцитов и РОЭ. Реакции экспериментальных животных на МП обычно носили обратимый характер.

  Сильные МП (несколько тысяч эрстед ) вызывали у растений подавление роста корней, уменьшение интенсивности фотосинтеза, изменения в окислительных процессах и другие эффекты. Под влиянием МП изменялись характер и скорость роста микроорганизмов, активность их ферментных систем, синтез РНК и чувствительность к повышенным температурам. Часть перечисленных эффектов объясняют изменением проницаемости биологических мембран , ориентации макромолекул и свойств содержащихся в организме водных растворов.

  Предполагают, что геомагнитное поле и его изменения (см. Земной магнетизм ) играют важную роль в ориентации живых организмов в пространстве и во времени. Наряду с другими физическими факторами оно может оказывать ориентирующее действие не только при дальних миграциях птиц и рыб, но и при передвижении насекомых, червей, моллюсков и других животных. Некоторые растения ориентируют свою корневую систему относительно магнитного меридиана (см. Магнитотропизм ). Колебания геомагнитного поля, вызванные изменением солнечной активности, сказываются на многих процессах в биосфере и изучаются гелиобиологией . Длительное искусственное ослабление геомагнитного поля путём экранировки или компенсации оказывало неблагоприятное влияние на жизнедеятельность животных, растений и микроорганизмов, что заставляет предполагать экологическую значимость геомагнитного поля.

  Данные М. важны для терапевтических целей и при гигиенической оценке МП, используемых на различных производствах. Поскольку МП обладает проникающим действием и влияет прежде всего на регуляторные системы организма, оно может служить удобным инструментом при управлении некоторыми биологическими процессами. Для осуществления этой задачи необходимо выяснить зависимость биологического эффекта от напряжённости, градиента, частоты и направления МП, а также от локализации и продолжительности воздействия поля. Большой интерес представляют данные о противоопухолевом, антирадиационном и противотемпературном защитном действии постоянного МП. Однако отсутствие общепризнанной теории первичного (физико-химического) механизма биологического действия МП и разрозненный эмпирический характер большинства исследований тормозят развитие М. Для обсуждения полученных результатов и координации работ по М. были проведены три симпозиума в Москве (Биологическое действие магнитных полей и статического электричества, 1963; Реакция биологических систем на слабые магнитные поля и подходы к гигиенической оценке магнитных полей, 1971), конференции в Томске (1964, 1965) и Всесоюзные совещания по изучению влияния МП на биологические объекты (Москва, 1966, 1969). В Чикаго (США) состоялись Международные симпозиумы по М. (1961, 1963, 1966).

  Лит.: Биологическое и лечебное действие магнитного поля и строго-периодической вибрации, Пермь, 1948; Пресман А. С., Электромагнитные поля и живая природа, М., 1968; Холодов Ю. А., Магнетизм в биологии, М., 1970; Влияние магнитных полей на биологические объекты. Библиографический указатель отечественной и иностранной литературы, М., 1970; Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли, М., 1971; Новости медицинского приборостроения, в. 3, М., 1971, с. 63—92; Влияние магнитных полей на биологические объекты, М., 1971; Biological effects of magnetic fields, v. 1—2, N. Y. — L., 1964—69.

  Ю. А. Холодов.

(обратно)

Магнитогидродинамический генератор

Магнитогидродинами'ческий генера'тор, МГД-генератор, энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию. Название «М. г.» связано с тем, что движение таких сред описывается магнитной гидродинамикой . Прямое (непосредственное) преобразование энергии составляет главную особенность М. г., отличающую его от генераторов электромашинных . Так же, как и в последних, процесс генерирования электрического тока в М. Г основан на явлении индукции электромагнитной , то есть на возникновении тока в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля; отличие М. г. в том, что в нём проводником является само рабочее тело, в котором при движении поперёк магнитного поля возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных знаков. Рабочими телами М. г. могут служить электролиты , жидкие металлы и ионизованные газы (плазма ). В типичном для М. г. случае, когда рабочим телом служит газообразный проводник — плазма, носителями зарядов являются в основном свободные электроны и положительные ионы, отклоняющиеся в магнитном поле от траектории, по которой газ двигался бы в отсутствие поля. В сильных магнитных полях или разреженном газе заряженные частицы успевают между соударениями сместиться (в плоскости, перпендикулярной магнитному полю); такое направленное смещение заряженных частиц в М. г. приводит к тому, что появляется дополнительное электрическое поле, так называемое поле Холла (см. Холла эффект ), направленное параллельно потоку газа. Термин. «М. г.», первоначально обозначавший устройства, в которых рабочим телом являлась электропроводная жидкость, в дальнейшем стал применяться также для обозначения всех устройств подобного типа, в том числе использующих в качестве рабочего тела электропроводный газ.

  Идея возможной замены твёрдого проводника жидким была выдвинута английским физиком М. Фарадеем. Однако его попытка экспериментально подтвердить эту идею в 1832 окончилась неудачей, и лишь в 1851 английский учёный Волластон практически подтвердил предположение М. Фарадея, измерив эдс, индуцированную приливными течениями в Ла-Манше. Отсутствие необходимых знаний по электрофизическим свойствам газообразных и жидких тел долго тормозило работы по практическому использованию идеи Фарадея. В дальнейшем исследования развивались по двум основным направлениям: использование эффекта индуцирования эдс для измерения скорости движущейся среды (например, в электромагнитных расходомерах) и генерирование электрической энергии. Первые патенты по использованию метода МГД-преобразования энергии были выданы в 1907—10, однако упоминающиеся в них способы и средства как ионизации, так и получения необходимых электрофизических свойств рабочего тела были неприемлемы. Практическая реализация МГД-преобразования энергии оказалась возможной только в конце 50-х годов, после разработки теории магнитной гидродинамики и физики плазмы и исследований в области физики высоких температур, благодаря главным образом успехам ракетной техники и созданию к этому времени жаропрочных материалов.

  Первый экспериментальный М. г. мощностью 11,5 квт, в котором осуществлялось достаточно сильное взаимодействие между ионизированным газом и магнитным полем, был построен в 1959 в США. Источником рабочего тела — плазмы с температурой 3000 K — служил плазмотрон, работавший на аргоне с присадкой щелочного металла для повышения степени ионизации газа. На этом М. г. был продемонстрирован эффект Холла. В 1960 в США был построен лабораторный М. г. на продуктах сгорания с присадкой щелочного металла. К середине 60-х годов мощность М. г, на продуктах сгорания удалось довести по 32 Мвт («Марк-V», США).

  В СССР усилия специалистов были направлены главным образом на создание комплексных энергетических установок с М. г. В 1962—65 были проведены теоретические и экспериментальные исследования, созданы лабораторные установки. Результаты исследований и накопленный инженерный опыт позволили в 1965 ввести в действие комплексную модельную энергетическую установку «У-02», включавшую основные элементы ТЭС с М. г. и работавшую на природном топливе. На «У-02» были получены экспериментальные данные, существенно расширившие представление о возможностях практического использования МГД-установок. Несколько позднее было начато проектирование опытно-промышленной МГД-установки «У-25», которое проводилось одновременно с исследовательскими работами на «У-02». Успешный пуск первой в СССР опытно-промышленной энергетической установки с М. г., имеющим расчётную мощность 20—25 Мвт , состоялся в 1971.

  М. г. состоит из канала, по которому движется рабочее тело (обычно плазма), электромагнитной системы для создания магнитного поля и устройств для отвода электроэнергии (электродов) с включенной нагрузкой (рис. 1 ).

  Системы с М. г. могут работать по открытому и замкнутому циклам. В первом случае продукты сгорания являются рабочим телом, а использованные газы после удаления из них присадки щелочных металлов (вводимой в рабочее тело для увеличения электропроводности) выбрасываются в атмосферу. В М. г. замкнутого цикла тепловая энергия, полученная при сжигании топлива, передаётся в теплообменнике рабочему телу, которое затем, пройдя М. г., возвращается, замыкая цикл, через компрессор или насос. Источниками тепла могут служить реактивные двигатели, ядерные реакторы, теплообменные устройства. Рабочим телом в М. г. могут быть продукты сгорания ископаемых топлив и инертные газы с присадками щелочных металлов (или их солей); пары щелочных металлов; двухфазные смеси паров и жидких щелочных металлов; жидкие металлы и электролиты. Но если жидкие металлы и электролиты являются природными проводниками, то для того чтобы газ стал электропроводным, его необходимо ионизовать до определённой степени, что осуществляется главным образом нагреванием до температур, достаточных для начала термической ионизации (большинство газов ионизуется только при температуре около 10000 К). Необходимая степень ионизации при меньших температурах достигается обогащением газа парами щелочных металлов; при введении в продукты сгорания щелочных металлов (например, К, Cs, Na) или их солей газы становятся проводниками уже при 2200—2700 К.

  В М. г. с жидким рабочим телом генерирование электроэнергии идёт только за счёт преобразования части кинетической или потенциальной энергии потока электропроводной жидкости практически при постоянной температуре. В М. г. с газовым рабочим телом принципиально возможны три режима: с сохранением температуры и уменьшением кинетической энергии; с сохранением кинетической энергии и уменьшением температуры; со снижением и температуры и кинетической энергии.

  По способу отвода электроэнергии М. г. разделяют на кондукционные и индукционные. В кондукционных М г. в рабочем теле, протекающем через поперечное магнитное поле, возникает электрический ток, который через съёмные электроды, вмонтированные в боковые стенки канала, замыкается на внешнюю цепь. В зависимости от изменения магнитного поля или скорости движения рабочего тела такой М. г. может генерировать постоянный, как правило, или пульсирующий ток. В индукционных М. г. (по аналогии с обычными электромашинными генераторами) электроды отсутствуют. Такие установки генерируют только переменный ток и требуют создания бегущего вдоль канала магнитного поля. Возможны различные формы каналов: линейная — общая для кондукционных и индукционных М. г.; дисковая и коаксиальная холловская — в кондукционных; радиальная — в индукционных М. г. По системам соединений электродов различают: фарадеевский генератор со сплошными или секционированными электродами (рис. 2 , а), холловский генератор (рис. 2 , б), в котором расположенные друг против друга электроды короткозамкнуты, а напряжение снимается вдоль канала за счёт наличия поля Холла, и сериесный генератор с диагональным соединением электродов (рис. 2 , в). Секционирование электродов в фарадеевском М. г. делается для того, чтобы уменьшить циркуляцию тока вдоль канала и через электроды (эффект Холла) и тем самым направить носители зарядов перпендикулярно оси канала на электроды и в нагрузку; чем значительнее эффект Холла, тем на большее число секций необходимо разделить электроды, причём каждая пара электродов должна иметь свою нагрузку, что весьма усложняет конструкцию установки. Применение схемы холловского М. г. наиболее выгодно при больших магнитных полях. За счёт наличия продольного электрического поля в холловском и М. г. с диагональным соединением электродов можно получить значительное напряжение на выходе генератора. Наибольшее распространение в 70-х годах получили кондукционные линейные М. г. на продуктах сгорания ископаемых топлив с присадками щелочных металлов, работающие по открытому циклу.

  Мощность М. г. пропорциональна проводимости рабочего тела, квадрату его скорости и квадрату напряжённости магнитного поля. Для газообразного рабочего тела в диапазоне температур 2000—3000 К проводимость пропорциональна температуре в 11—13-й степени и обратно пропорциональна корню квадратному из давления. Скорости потока в М. г. могут быть в широком диапазоне — от дозвуковых до сверхзвуковых. Индукция магнитного поля определяется конструкцией магнитов и ограничивается значениями около 2 тл для магнитов со сталью и до 6—8 тл для сверхпроводящих магнитных систем.

  Основное преимущество М. г. — отсутствие в нём движущихся узлов или деталей, непосредственно участвующих в преобразовании тепловой энергии в электрическую. Это позволяет существенно увеличить начальную температуру рабочего тела и, следовательно, кпд электростанции. Если после М. г. поставить обычный турбоагрегат, то общий максимальный кпд такой энергетической установки достигнет 50—60%.

  Отличительной особенностью М. г. является также возможность получения больших мощностей в одном агрегате — 500—1000 Мвт и сочетания их с паросиловыми блоками такой же мощности. Существуют три основных направления возможного промышленного применения М. г.: 1) ТЭС с М. г. (рис. 3 ) на продуктах сгорания топлива (открытый цикл); эти установки наиболее просты по своему принципу и имеют ближайшую перспективу промышленного применения; 2) атомные электростанции с М. г. на инертном газе, нагреваемом в ядерном реакторе (закрытый цикл); перспективность этого направления зависит от развития ядерных реакторов с температурой рабочего тела свыше 2000 K; 3) циклы с М. г. на жидком металле, которые весьма перспективны для атомной энергетики и для специальных энергетических установок сравнительно небольшой мощности, однако существующие на 1972 проработки этих циклов не позволяют судить определенно об их использовании в промышленной энергетике.

  Созданная в СССР опытно-промышленная установка «У-25» — прототип ТЭС с М. г. Она работает на продуктах сгорания природного газа с добавкой K2 CO3 в качестве ионизирующейся присадки, позволяющей при относительно невысоких температурах (около 3000 К) сделать продукты сгорания электропроводными. «У-25» имеет два контура: первичный, разомкнутый, в котором преобразование тепла продуктов сгорания в электрическую энергию происходит в М. г., и вторичный, замкнутый — паросиловой контур, использующий тепло продуктов сгорания вне канала М. г.

  Установка работает по следующей тепловой схеме. Атмосферный воздух, обогащенный кислородом, сжимается в компрессоре и подаётся в воздухоподогреватели, откуда воздушно-кислородная смесь, нагретая до нужной температуры, направляется в камеру сгорания. Перед камерой сгорания в воздушный поток впрыскивается водный раствор легкоионизирующейся присадки. Ионизированные продукты сгорания разгоняются в сопле и поступают в канал М. г. Канал М. г. размещен в рабочем зазоре магнитной системы с индукцией 2 тл. Из канала М. г. продукты сгорания поступают в парогенератор и отдают своё тепло паросиловому циклу, затем при температуре 420—450 K они направляются в систему удаления присадки и после очистки выбрасываются в атмосферу. Электрическое оборудование «У-25» состоит из М. г. и инверторной установки, собранной на ртутных игнитронах. Устойчивость совместной работы М. г. и многоэлементной инверторной установки обеспечивается системой автоматического регулирования. «У-25» обеспечена телеметрической системой управления и контроля. Полученные экспериментальные данные обрабатываются ЭВМ.

  Энергетические установки с М. г. могут применяться также как резервные или аварийные источники энергии в энергосистемах, для космической техники (бортовые системы питания), в качестве источников питания различных устройств, требующих больших мощностей на короткие промежутки времени (например, для питания электроподогревателей аэродинамических труб и т.п.).

  К началу 70-х годов работы по проблеме МГД-метода преобразования энергии вышли за рамки научного поиска и создания небольших лабораторных исследовательских установок и вступили в стадию строительства опытно-промышленных электростанций. Накоплен обширный фактический материал по результатам научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ в области М. г. Для обмена информацией, анализа состояния и оценки перспектив развития М. г. было проведено несколько международных симпозиумов и национальных конференций; в 1966 была основана Международная группа связи по вопросам МГД-метода преобразования энергии, куда вошли представители Австралии, Австрии, Англии, Бельгии, Италии, Нидерландов, ПНР, СССР, США, Франции, ФРГ, ЧССР, Швейцарии и Швеции.

  Лит.: Фаворский О. Н., Установки для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую, М., 1965; Роза Р., Магнитогидродинамическое преобразование энергии, перевод с английского, М., 1970; Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии. [Сб. ст.], М., 1971.

  В. А. Прокудин.

Рис. 2. Схемы соединения электродов в МГД-генераторах: а — линейный фарадеевский генератор с секционированными электродами; б — линейный холловский генератор; в — сериесный генератор с диагональным соединением электродов.

Рис. 1. Простейшая схема установки с МГД-генератором: 1 — обмотка электромагнита; 2 — камера сгорания; 3 — присадка; 4 — воздух; 5 — топливо; 6 — сопло; 7 — электроды с последовательно включенной нагрузкой; 8 — выход продуктов сгорания.

Рис. 3. Схема энергетической установки с МГД-генератором, работающей по открытому циклу: 1 — камера сгорания; 2 — теплообменник; 3 — канал МГД-генератора; 4 — обмотки электромагнита; 5 — парогенератор; 6 — паровая турбина; 7 — электрический генератор; 8 — конденсатор; 9 — конденсатный насос.

(обратно)

Магнитогидродинамический насос

Магнитогидродинами'ческий насо'с, МГД-насос, электромагнитный насос, машина для подачи жидкости, являющейся проводником электричества (например, жидких металлов). М. н. подразделяются на индукционные насосы и кондукционные насосы .

(обратно)

Магнитогорск

Магнитого'рск, город в Челябинской области РСФСР. Расположен у подножия горы Магнитной, на восточном склоне Южного Урала, по обоим берегам реки Урал. Один из крупнейших центров металлургической промышленности СССР. В 1930 проведена железнодорожная линия, связавшая М. со станцией Карталы (на линии Троицк — Орск). Население 379 тысяч человек (1973; 146 тысяч человек в 1939; 311 тысяч человек в 1959). Имеется 3 городских района. Возник в 1929—31 в связи со строительством Магнитогорского металлургического комбината . Важнейшие предприятия (кроме металлургического комбината): заводы калибровочный, крановый, по ремонту горного и металлургического оборудования, метизно-металлургический; развита промышленность стройматериалов, лёгкая и пищевая (швейная и обувная фабрики, молочный завод, мясокомбинат и др.). Город получает газ по газопроводу Средняя Азия — Урал. Строительство М. начиналось на левом берегу реки Урал, где был создан проспект Пушкина с гостиницей (1929), зданием горкома КПСС (1934, архитектор П. И. Бронников), Дворцом металлургов (1936, архитекторы П. И. Бронников, М. Куповской). Жилая застройка — замкнутые кварталы вдоль магистралей и регулярно распланированные посёлки с индивидуальными жилыми домами. С 1945 застраивается правый берег (генеральный план 1940 переработан в 1945 — 48 институтом «Ленгипрогор», архитекторы Ю. М. Киловатов и другие, проект детальной планировки — архитекторы Л. О. Бумажный и другие), связанный с левым тремя магистралями с мостами-дамбами через водохранилище (на реке Урал), которому параллельны главные улицы Правобережья. В его центре — площадь, связанная лучевыми улицами (главная — проспект Металлургов) с парком. Вначале создавались небольшие и замкнутые жилые кварталы с малоэтажной застройкой, после 1953 — микрорайоны с домами в 4—5 этажей. Построены Дом Советов, театр, концертный зал, новый Дворец металлургов, стадион.

  В М. — горно-металлургический и педагогический институты, 8 средних специальных учебных заведений, драматический и кукольный театры, краеведческий музей.

  28 января 1971 город награжден орденом Трудового Красного Знамени.

  Лит.: Сержантов В. Г., Магнитогорск, Челябинск, 1955; Казаринова В. И., Павличенков В. И., Магнитогорск, М., 1961; Из истории Магнитогорского металлургического комбината и города Магнитогорска. (1929—1941). Сборник документов и материалов, Челябинск, 1965; Магнитка. Краткий исторический очерк, Челябинск, 1971.

Новые жилые дома на проспекте К. Маркса.

(обратно)

Магнитогорский металлургический комбинат

Магнитого'рский металлурги'ческий комбина'т имени В. И. Ленина, крупнейшее в СССР и одно из самых крупных в мире предприятий чёрной металлургии в городе Магнитогорске Челябинской области РСФСР. Начал строиться в 1929 у подножия горы Магнитной как составная часть угольно-металлургической базы на востоке — Урало-Кузбасса. 15 мая 1931 вступил в строй рудник, 31 января 1932 задута первая доменная печь, 8 июля 1933 пущена первая мартеновская печь, 28 июля 1933 вступил в строй блюминг, в ноябре 1933 — непрерывно-заготовочный стан, в августе 1934 — крупносортный прокатный стан 500. 11 апреля 1970 комбинату присвоено имя В. И. Ленина. Основная железорудная база комбината — гора Магнитная и Соколовско-Сарбайский горно-обогатительный комбинат (Кустанайская область Казахская ССР). В состав комбината входят горнорудное производство, коксохимический цех, агломерационные фабрики, доменный и мартеновские цехи, обжимные, сортопрокатные и листовые станы горячей прокатки, цехи по производству холоднокатаного стального листа, белой жести, оцинкованного листа, эмалированной и оцинкованной посуды, огнеупоров, вспомогательные цехи. За 1946—70 производство чугуна возросло в 3,8 раза, стали в 4,3 раза и проката в 4,5 раза. За годы существования комбинат произвёл (на декабрь 1971) 173,4 млн т чугуна, 217,4 млн. т стали, 170,8 млн. т проката. Удельный вес продукции комбината в производстве чёрных металлов в СССР в 1971 составил по чугуну 11%, стали — 10,6%, прокату — 10,5%. М. м. к. — одно из самых рентабельных предприятий отрасли. Награжден 2 орденами Ленина (1943 и 1971) и орденом Трудового Красного Знамени (1945).

  Лит.: Петров Ю., Магнитка, М., 1971.

  М. Е. Чурилин.

(обратно)

Магнитограф

Магнито'граф (от греч. magnetis — магнит и ...граф ), прибор, непрерывно регистрирующий изменения земного магнитного поля во времени (магнитные вариации). М. состоит из вариометров магнитных и регистрирующего (записывающего) устройства. Самый простой М. содержит фоторегистратор, осветитель и 3 оптико-механических вариометра, чувствительным элементом которых является магнитная стрелка (с зеркалом), подвешенная на упругой нити. Такой М. регистрирует на ленте (фотоплёнке или фотобумаге) вариации 3 ортогональных компонентов магнитного поля Земли с периодами от нескольких секунд до нескольких месяцев с точностью ~ 10-5 э (см. Земной магнетизм ). Полученная магнитограмма несёт информацию о времени, амплитуде и периоде магнитных вариаций (см. Вариации магнитные ). М. могут быть оснащены оптикомеханическими вариометрами с фотоэлектрическим преобразователем угла поворота магнитной стрелки, магнитонасыщенными, индукционными, протонными, квантовыми и сверхпроводящими преобразователями с электрическим сигналом на выходе, частота или амплитуда которого пропорциональна амплитуде магнитной вариации (см. Магнитометры ).

Тип вариометра Чувствительность, эрстед * Период регистрируемых вариаций, сек
Оптикомеханический 10-5 1—¥
Оптикомеханический с фотоэлектрическим                                                                                                          преобразователем 10-7 2·10-1 —¥
Магнитонасыщенный 10-7 2·10-1 —¥
Индукционный 10-7 3·10-1 —¥
Протонный 10-6 1—¥
Квантовый 10-7 10-1 —¥
Сверхпроводящий 10-8 10-1 —¥

* 1 э = 79,6 а/м

  Регистрирующими устройствами таких М. могут служить: частотомеры , цифровые вольтметры с цифропечатающим устройством, перопишущие электрические потенциометры , магнитофоны, перфораторы и др. Показания М. кодируются и обрабатываются на электронно-вычислительных машинах. Чувствительность М. в значительной степени определяется техническими возможностями используемых вариометров.

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [З изд.], т. 1, Л., 1964.

  Ю. А. Бурцев.

(обратно)

Магнитограф солнечный

Магнито'граф со'лнечный, прибор для измерения магнитного поля на Солнце. Впервые был применен американским астрономом Х. Бабкоком в 1952 для регистрации продольной составляющей магнитного поля, а в последующие годы усовершенствован в СССР. Основные элементы М. с.: электрооптический светомодулятор, спектрограф, светоприёмники (фотоумножители), записывающее устройство. Метод измерения основан на Зеемана эффекте , в результате которого спектральная линия расщепляется на две s-компоненты, поляризованные по кругу в противоположных направлениях. Изображение Солнца фокусируется на щель спектрографа, за которой установлен электрооптический кристалл в комбинации с поляризатором. Под действием переменного электрического напряжения устройство пропускает s-компоненты, поочерёдно сдвигая линию на величину 2Dl (см. рис. ). В фокальной плоскости спектрографа свет от крыла линии проходит через щель и падает на фотоумножитель, соединённый с усилителем, переменный сигнал которого регистрируется. Заштрихованная на рисунке площадь пропорциональна изменению интенсивности света, проходящего через щель, при очередном пропускании поляризованных компонент линий s1 и s2 . При небольших расщеплениях сигнал М. с. пропорционален напряжённости продольного поля.

  Схема М. с. для измерения поперечного поля разработана советскими астрономами А. Б. Северным и В. Е. Степановым в 1959. В этом варианте М. с. перед щелью спектрографа помещается фазовая пластинка, превращающая линейную поляризацию света в круговую. Имеется конструкция М. с. — так называемый солнечный вектор-магнитограф, с помощью которого измеряются одновременно все три компоненты поля. М. с. обычно снабжены устройством для составления карт магнитного поля Солнца, яркости и скорости движения вещества на отдельных участках или на всей поверхности Солнца. Чувствительность современных М. с. 0,3—1 гс для продольного и 50—100 гс для поперечного магнитного поля.

  Лит.: Степанов В. Е., Северный А. Б., Фотоэлектрический метод измерения величины и направления магнитного поля на поверхности Солнца, «Известия Крымской астрофизической обсерватории», 1962, т. 28; Solar magnetic fields, ed. R. Howard, Dordrecht, 1971.

  В. А. Котов.

Рис. к ст. Магнитограф солнечный.

(обратно)

Магнитография

Магнитогра'фия (от греч. magnetis — магнит и ...графия ), феррография, способ получения на обычной бумаге буквенных, цифровых и других отпечатков при помощи магнитного порошка. Наиболее часто М. реализуется по так называемой схеме с промежуточным магнитным носителем. На приведённой схеме печатающего устройства промежуточным носителем служит магнитный барабан, по окружности которого последовательно расположены магнитные записывающие головки, узел проявления, прижимной ролик, узел очистки и стирающая головка. В процессе работы устройства магнитный барабан вращается равномерно; в его магнитном слое образуется скрытое магнитное изображение записываемого знака в виде мозаики из отдельных магнитных отпечатков, созданных соответствующими магнитными головками записи. В узле проявления к намагниченным участкам поверхности барабана притягиваются частицы ферромагнитного порошка, образуя видимое изображение записанных знаков. Соприкасаясь с бумагой, порошок «прилипает» к её поверхности. Полученные таким образом отпечатки закрепляются, в простейшем случае вдавливанием частиц порошка в бумагу при прокатке между валками. Для лучшего сцепления с бумагой ферромагнетик покрывают термопластичной смолой, а валки нагревают. При прокатывании бумаги через валки смола расплавляется и прочно спаивает порошковое изображение с бумагой. Оставшийся на магнитном барабане после переноса изображения на бумагу порошок снимается в узле очистки меховыми щётками и струей воздуха, а скрытое магнитное изображение стирается магнитной головкой — барабан готов к новой записи. Если требуется получить несколько копий, скрытые магнитные изображения знаков не стирают; процесс печати может быть повторен практически неограниченное число раз.

  Минимальный размер отпечатка знака, получаемый при М., составляет 2 ´ 3 мм; скорость печати на устройстве, выполненном по рассмотренной схеме, обычно составляет 6000 строк/мин, но может быть значительно увеличена. Основное применение М. — печатающие устройства для вывода информации из ЭВМ.

  Лит.: Арутюнов М. Г., Патрунов В. Г., Феррография — магнитная скоростная печать, М. — Л., 1964; Арутюнов М. Г., Маркович В. Д., Скоростной ввод — вывод информации, М., 1970.

  М. Г. Арутюнов.

Схема устройства для магнитографии: 1 — магнитный барабан; 2 — магнитный слой барабана; 3 — блок магнитных записывающих головок; 4 — скрытое магнитное изображение; 5 — ферромагнитный порошок; 6 — порошковое изображение; 7 — бумага; 8 — прижимной ролик; 9 — порошковое изображение на бумаге; 10 — обжимные валики; 11 — узел очистки; 12 — магнитная стирающая головка.

(обратно)

Магнитодвижущая сила

Магнитодви'жущая си'ла, намагничивающая сила, величина, характеризующая магнитное действие электрического тока. Вводится при расчётах магнитных цепей по аналогии с электродвижущей силой в электрических цепях. М. с. F равна циркуляции вектора напряжённости магнитного поля Н по замкнутому контуру L , охватывающему электрические токи, которые создают это магнитное поле:

(в единицах СИ).

  Здесь: Hl — проекция Н на направление элемента контура интегрирования dl , n — число проводников (витков) с током li , охватываемых контуром. Единица М. с. в Международной системе единиц (СИ) — ампер (или ампер-виток), в СГС системе единиц (симметричной) — гильберт .

(обратно)

Магнитодинамика

Магнитодина'мика, магнетодинамика, раздел учения о магнетизме , в котором рассматриваются процессы намагничивания в изменяющихся во времени полях. Изучение частотной зависимости магнитных свойств (см., например, Магнитный резонанс ), помимо теоретического значения, имеет большой практический интерес в связи с применением ферромагнитных материалов в приборах и устройствах, работающих в переменных полях (см. Ферромагнетизм ). Термин «М.» в современной научной литературе применяется редко.

(обратно)

Магнитодиэлектрики

Магнитодиэле'ктрики, магнитные материалы , представляющие собой связанную в единый конгломерат смесь ферромагнитного порошка и связки — диэлектрика (например, бакелита, полистирола, резины); в макрообъёмах обладают высоким электрическим сопротивлением, зависящим от количества и типа связки. М. могут быть как магнитно-твёрдыми материалами , так и магнитно-мягкими материалами . Магнитно-мягкие М. вырабатывают в основном из тонких порошков карбонильного железа, молибденового пермаллоя и альсифера с различной связкой. Магнитно-мягкие М. применяют для изготовления сердечников катушек индуктивности, фильтров, дросселей, радиотехнических броневых сердечников, работающих при частотах 104 —108 гц .

  Магнитно-твёрдые М. изготовляют на основе порошков из ални сплавов , Fe — Ni — Al — Со сплавов (альнико), ферритов . Коэрцитивная сила этих М. ниже, чем массивных материалов, на несколько десятков %, а остаточная индукция меньше почти в 2 раза. Однако они всё больше применяются в телефонии и приборостроении (постоянные магниты, эластичные герметизаторы для разъёмных соединений и др.).

  Лит.: Толмасский И. С., Металлы и сплавы для магнитных сердечников, М., 1971.

(обратно)

Магнитола

Магнито'ла, радиотехнический аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник и магнитофон . Преимущество такого объединения заключается в использовании общих усилителя электрических колебаний, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей. Отечественной промышленностью в начале 70-х годов 20 века выпускаются М. «Рекорд-301», «Миния-4» и другие.

(обратно)

Магнитометр

Магнито'метр (от греч. magnetis — магнит и ...метр ), прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств веществ (магнитных материалов). В зависимости от определяемой величины различают приборы для измерения: напряжённости поля (эрстедметры), направления поля (инклинаторы и деклинаторы ), градиента поля (градиентометры), магнитной индукции (тесламетры), магнитного потока (веберметры, или флюксметры ), коэрцитивной силы (коэрцитиметры ), магнитной проницаемости (мю-метры), магнитной восприимчивости (каппа-метры), магнитного момента.

  В более узком смысле М. — приборы для измерения напряжённости, направления и градиента магнитного поля. В современных М. для отсчёта значений измеряемой величины применяются следующие методы: визуальный отсчёт по шкале, запись в цифровой или аналоговой форме, фотозапись, запись на магнитных лентах, перфолентах и перфокартах. Шкалы М. градуируются в единицах напряжённости магнитного поля СГС системы единиц (эрстед, мэ, мкэ, гамма = 105 э ) и в единицах магнитной индукции СИ (тесла, мктл, нтл ).

  Различают М. для измерений абсолютных значений характеристик поля и относительных изменений поля в пространстве или во времени. Последние называются вариометрами магнитными . М. классифицируют также по условиям эксплуатации (стационарные, на подвижных платформах и т.д.), и, наконец, в соответствии с физическими явлениями, положенными в основу их действия (см. Магнитные измерения ).

  Магнитостатические М. основаны на измерении механического момента J , действующего на индикаторный магнит прибора в измеряемом поле Н изм ; J = [М, Н изм ], где М — магнитный момент индикаторного магнита. Момент J в М. различной конструкции сравнивается: а) с моментом кручения кварцевой нити (действующие по этому принципу кварцевые М. и универсальные магнитные вариометры на кварцевой растяжке обладают чувствительностью G ~ 1 нтл ); б) с моментом силы тяжести (магнитные весы с G ~ 10—15 нтл ); в) с моментом, действующим на вспомогательный эталонный магнит, установленный в определённом положении (оси индикаторного и вспомогательного магнитов в положении равновесия перпендикулярны). В последнем случае, определяя дополнительно период колебания вспомогательного магнита в поле Н изм , можно измерить абсолютную величину Н изм (абсолютный метод Гаусса). Основное назначение магнитостатических М. — измерение компонент и абсолютной величины напряжённости геомагнитного поля (рис. 1 ), градиента поля, а также магнитных свойств веществ.

  Электрические М. основаны на сравнении Н изм с полем эталонного соленоида Н = kl, где k — постоянная соленоида, определяемая из геометрических и конструктивных его параметров, I — измеряемый ток. Электромагнитные М. состоят из компаратора для измерения размеров соленоида и обмотки, теодолита для точной ориентации оси соленоида по направлению измеряемой компоненты поля, потенциометрической системы для измерения тока I и чувствительного датчика — индикатора равенства полей. Чувствительность М. этого типа ~ 1 мкэ, основная область применения — измерение горизонтальной и вертикальной составляющих геомагнитного поля.

  Индукционные М. основаны на явлении электромагнитной индукции — возникновении эдс в измерительной катушке при изменении проходящего сквозь её контур магнитного потока Ф . Изменение потока DФ в катушке может быть связано: а) с изменением величины или направления измеряемого поля во времени (примеры — индукционные вариометры, флюксметры). Простейший флюксметр (веберметр) представляет собой баллистический гальванометр, действующий в сильно переуспокоенном режиме (G ~ 10-4 вб /деление); широко применяются магнитоэлектрические веберметры с G ~ 10-6 вб /деление, фотоэлектрические веберметры с G ~ 10-8 вб /деление и другие (подробнее см. Флюксметр ); б) с периодическим изменением положения (вращением, колебанием) измерительной катушки в измеряемом поле (рис. 2 ); простейшие тесламетры с катушкой на валу синхронного двигателя обладают G ~ 10-4 тл. У наиболее чувствительных вибрационных М. G ~ 0,1—1 нтл; в) с изменением магнитного сопротивления измерительной катушки, что достигается периодическим изменением магнитной проницаемости пермаллоевого сердечника (он периодически намагничивается до насыщения вспомогательным переменным полем возбуждения); действующие по этому принципу феррозондовые М. имеют G ~ 0,2—1 нтл (см. Феррозонд ). Индукционные М. применяются для измерения земного и космических магнитных полей, технических полей, в магнитобиологии и т.д.

  Квантовые М. — приборы, основанные на ядерном магнитном резонансе , электронном парамагнитном резонансе , свободной прецессии магнитных моментов ядер или электронов во внешнем магнитном поле и других квантовых эффектах. Для наблюдения зависимости частоты w прецессии магнитных моментов микрочастиц от напряжённости Н изм измеряемого поля (w = g Н изм , где g — магнитомеханическое отношение ) необходимо создать макроскопический магнитный момент ансамбля микрочастиц (ядер или электронов). В зависимости от способа создания макроскопического магнитного момента и метода детектирования сигнала различают: протонные М. (свободной прецессии, с динамической поляризацией и с синхронной поляризацией), резонансные М. (электронные и ядерные), М. с оптической накачкой и другие (подробнее см. в ст. Квантовый магнитометр ). Квантовые М. применяются для измерения напряжённости слабых магнитных полей (в том числе геомагнитного и магнитного поля в космическом пространстве), в геологоразведке, в магнетохимии (G до 10-5 —10-7 нтл ). Значительно меньшую чувствительность (G ~ 10-5 тл ) имеют квантовые М. для измерения сильных магнитных полей.

  Сверхпроводящие квантовые М. основаны на квантовых эффектах в сверхпроводниках: выталкивании магнитного поля из сверхпроводника (см. Мейснера эффект ), квантовании магнитного потока в сверхпроводнике, на зависимости от Н изм критического тока контакта двух сверхпроводников (см. Джозефсона эффект ). Сверхпроводящими М. измеряют компоненты геомагнитного поля, они нашли применение в биофизике, магнетохимии и т.д. Чувствительность сверхпроводящих М. достигает ~ 10-5 нтл (подробнее см. Сверхпроводящие магнитометры ).

  Гальваномагнитные М. основаны на явлении искривления траектории электрических зарядов, движущихся в магнитном поле Н изм , под действием Лоренца силы (см. Гальваномагнитные явления ). К этой группе М. относятся: М. на Холла эффекте (возникновении между гранями проводящей пластинки разности потенциалов, пропорциональной протекающему току и Н изм ); М. на эффекте Гаусса (изменении сопротивления проводника в поперечном магнитном поле Н изм ); на явлении падения анодного тока в вакуумных магнетронах и электроннолучевых трубках (вызванного отклонением электронов в магнитном поле) и другие. На эффекте Холла основано действие различного рода тесламетров для измерения постоянных, переменных и импульсных магнитных полей (чувствительностью 10-4 —10-5 тл, рис. 3 ); градиентометров и приборов для исследования магнитных свойств материалов. Чувствительность тесламетров, работающих на основе эффекта Гаусса, достигает 10 мкв/тл; чувствительность электронно-вакуумных М. ~ 30 нтл.

  Для измерения напряжённости и изучения топологии магнитного поля в различных средах нашли применение М., основанные на вращении плоскости поляризации света в магнитном поле или поле намагниченного образца (см. Фарадея эффект , Керра эффект ), на изменении длины намагниченного стержня под действием приложенного поля (см. Магнитострикция ) и др. М. различных принципов действия и чувствительности широко применяются в геофизике, физике космоса, ядерной физике, магнетохимии, биофизике, дефектоскопии и в качестве элементов автоматики и средств управления.

  Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [т. 2, 2 изд.], Л., 1963; Чечурина Е. Н., Приборы для измерения магнитных величин, М., 1969; Померанцев Н. М., Рыжков В. М., Скроцкий Г. В., Физические основы квантовой магнитометрии, М., 1972; Instrumenten und Massenmethoden, в книге: Geomagnetismus und Aeronomie, Bd 2, В., 1960; Communications présentées an colloque international champs magnétiques faibles d’Intéret géophysique et spatial, Paris, 20—23 mai 1969, «Revue de physique appliquée», 1970, t. 5, № 3.

  Ш. Ш. Долгинов.

Рис. 2. Блок-схема и конструкция преобразователя вибрационного тесламетра: 1 — измерительная катушка, укрепленная на торце пьезокристалла 2 (вибратора); 3 — зажим для крепления пьезокристалла; 4 — усилитель сигнала; сигнал детектируется и измеряется прибором магнитоэлектрической системы 5; 6 — генератор электромагнитных колебаний; 7 — источник питания.

Рис. 1. Схема кварцевого магнитометра для измерения вертикальной составляющей (Z) напряжённости геомагнитного поля: 1 — оптическая система зрительной трубы; 2 — оборотная призма для совмещения шкалы 9 с полем зрения; 3 — магниточувствительная система (постоянный магнит на кварцевой растяжке 5); 4 — зеркало; 6 — магнит для частичной компенсации геомагнитного поля (изменения диапазона прибора); 7 — кварцевая рамка; 8 — измерительный магнит. Магниточувствительную систему приводят в горизонтальное положение, воздействуя измерительным магнитом. По углу поворота магнита 8 судят о величине Z—компоненты. 10 — оптическая система для освещения шкалы.

Рис. 3. Принципиальная схема тесламетра, основанного на эффекте Холла (компенсационного типа): E1 и Е2 — источники постоянного тока; r1 и r2 — резисторы; G — гальванометр, mА — миллиамперметр; ПХ — преобразователь Холла (полупроводниковая пластинка). Эдс Холла компенсируется падением напряжения на части калиброванного сопротивления r2 , через которое протекает постоянный ток.

(обратно)

Магнитомеханические явления

Магнитомехани'ческие явле'ния, гиромагнитные явления, группа явлений, обусловленных взаимосвязью магнитного и механических моментов микрочастиц — носителей магнетизма. Любая микрочастица, обладающая определённым моментом количества движения (электрон, протон, нейтрон, атомное ядро, атом), имеет также и определённый магнитный момент . Благодаря этому увеличение момента количества движения системы микрочастиц — физического тела, образца — приводит к возникновению у образца дополнительного магнитного момента и, наоборот, при намагничивании образец приобретает дополнительный механический момент.

  Возникновение магнитного момента (намагниченности) в ферромагнитных образцах при их вращении было обнаружено в 1909 С. Барнеттом (см. Барнетта эффект ). Обратный эффект — поворот свободно подвешенного ферромагнитного образца при его намагничивании во внешнем магнитном поле — открыт в 1915 в опытах А. Эйнштейна и В. де Хааза (см. Эйнштейна — де Хааза эффект ).

  М. я. позволяют определить отношение магнитного момента атома к его полному механическому моменту (так называемое гиромагнитное или магнитомеханическое отношение ) и сделать заключение о природе носителей магнетизма в различных веществах. Так было установлено, что в 3 d-meталлах (Fe, Со, Ni) магнитный момент обусловлен спиновыми моментами электронов (см. Спин ). В других веществах (например, редкоземельных металлах) магнитный момент создаётся как спиновыми, так и орбитальными моментами электронов.

  В связи с созданием новых, в первую очередь резонансных, методов исследования магнетизма (см. Магнитный резонанс ) интерес к М. я. в значительной степени уменьшился.

  Лит.: Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Scott G., Review of gyromagnetic ratio experiments, «Reviews of Modern Physics», 1962, v. 34, № 1, p. 102.

  Р. З. Левитин.

(обратно)

Магнитомеханическое отношение

Магнитомехани'ческое отноше'ние, гиромагнитное отношение, отношение магнитного момента элементарных частиц (и состоящих из них систем — атомов, молекул, атомных ядер и т.д.) к их моменту количества движения (механическому моменту). Для каждой элементарной частицы, обладающей отличным от нуля механическим моментом — спином , М. о. имеет определённое значение. Значения М. о. для различных состояний атомной системы определяются по формуле g = g g0 , где g0 — единица М. о., gЛанде множитель . В этом случае за единицу М. о. принимают его величину для орбитального движения электрона в атоме: — e / 2me c , где е — величина элементарного электрического заряда, m е — масса электрона, с — скорость света. В случае ядер за единицу М. о. принимают аналогичную величину для протона в ядре: е / 2mр с (m р — масса протона).

  Величина М. о. определяет действие магнитного поля на систему, обладающую магнитным моментом. Согласно классической теории, магнитный момент во внешнем магнитном поле напряжённости Н совершает прецессию — равномерно вращается вокруг направления Н , сохраняя определённый угол наклона, с угловой скоростью w = —gН . В частном случае, когда магнитный момент обусловлен орбитальным движением электронов, получается Лармора прецессия . Согласно квантовой теории, масштаб магнитного расщепления уровней энергии в магнитном поле (см. Зеемана эффект ) определяется М. о.; он равен gH = g g0 H (Планка постоянная ).

  М. А. Ельяшевич.

(обратно)

Магнитооптика

Магнитоо'птика, магнетооптика, раздел физики, в котором изучаются изменения оптических свойств сред под действием магнитного поля и обусловливающие эти изменения особенности взаимодействия оптического излучения (света) с помещенным в поле веществом.

  Магнитное поле, как и всякое векторное поле, выделяет в пространстве определённое направление; поле в среде придаёт этой среде дополнительную анизотропию , в частности оптическую анизотропию . (Своеобразие симметрии, которой обладает магнитное поле, заключается в том, что его напряжённость Н и магнитная индукция В — не просто векторы, но осевые векторы .) Энергия атома (молекулы, иона) среды начинает зависеть от взаимного направления поля и магнитного момента атома; в результате уровни энергии атома расщепляются (иначе говорят, что поле снимает вырождение уровней). Соответственно, расщепляются спектральные линии оптических переходов между уровнями (см. также Атом , Излучение , Молекула ). В этом состоит один из эффектов М. — Зеемана эффект . Поляризация зеемановских компонент («отщепленных» линий) различна (см. Поляризация света ); поэтому в веществе, помещенном в магнитное поле, поглощение таких же компонент проходящего света (обратный эффект Зеемана) различно в зависимости от состояния их поляризации. Так, при распространении монохроматического света вдоль поля (продольномэффекте Зеемана) его право- и левоциркулярно поляризованные составляющие поглощаются по-разному (так называемый магнитный круговой дихроизм), а при распространении света поперёк поля (поперечном эффекте Зеемана) имеет место магнитный линейный дихроизм, то есть разное поглощение составляющих, линейно-поляризованных параллельно и перпендикулярно магнитному полю. Эти поляризационные эффекты проявляют сложную зависимость от длины волны излучения (сложный спектральный ход), знание которой позволяет определить величину и характер зеемановского расщепления в тех случаях, когда оно много меньше ширины спектральных линий . (Аналогичные эффекты наблюдаются в люминесценции .)

  Расщепление спектральных линий влечёт за собой дополнительное расщепление дисперсионных кривых, характеризующих зависимость показателя преломления среды от длины волны излучения (см. Дисперсия света . Преломление света ). В результате при продольном (по полю) распространении показатели преломления для света с правой и левой круговыми поляризациями становятся различными (магнитное циркулярное двойное лучепреломление ), а линейно-поляризованный монохроматический свет, проходя через среду, испытывает вращение плоскости поляризации . Последнее явление называется Фарадея эффектом . Вблизи линии поглощения («скачка» на дисперсионной кривой) фарадеевское вращение проявляет характерную немонотонную зависимость от длины волны — эффект Макалузо — Корбино. При поперечном относительно магнитного поля распространении света различие показателей преломления для линейных поляризаций приводит к линейному магнитному двойному лучепреломлению, известному как Коттона — Мутона эффект (или эффект Фохта).

  Изучение и использование всех этих эффектов входит в круг проблем современной М.

  Оптическая анизотропия среды в магнитном поле проявляется также и при отражении света от её поверхности. При таком отражении происходит изменение поляризации отражённого света, характер и степень которого зависят от взаимного расположения поверхности, плоскости поляризации падающего света и вектора намагниченности . Этот эффект наблюдается в первую очередь для ферромагнетиков и носит название магнитооптического Керра эффекта .

  М. твёрдого тела интенсивно развивалась в 60—70-е годы 20 века. Особенно это относится к М. полупроводников и таких магнитоупорядоченных кристаллов, как ферриты и антиферромагнетики .

  Одно из основных магнитооптических явлений в полупроводниках состоит в появления (при помещении их в магнитное поле) дискретного спектра поглощения оптического излучения за краем сплошного поглощения, соответствующего оптическому переходу между зоной проводимости и валентной зоной (см. Полупроводники , Твёрдое тело ). Эти так называемые осцилляции коэффициента поглощения, или осцилляции магнитопоглощения, обусловлены специфическим «расщеплением» в магнитном поле указанных зон на системы подзон — подзон Ландау. Оптические переходы между подзонами и ответственны за дискретные линии поглощения. Возникновение подзон Ландау вызвано тем, что электроны проводимости и дырки в магнитном поле начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной полю. Энергия такого движения может изменяться лишь скачкообразно (дискретно) — отсюда дискретность оптических переходов. Эффект осцилляций магнитопоглощения широко используется для определения параметров зонной структуры полупроводников. С ним связаны и так называемые междузонные эффекты Фарадея и Фохта в полупроводниках.

  Подзоны Ландау, в свою очередь, расщепляются в магнитном поле вследствие того, что электрон обладает собственным моментом количества движения — спином . При определённых условиях наблюдается вынужденное рассеяние света на электронах в полупроводнике с переворотом спина относительно магнитного поля. При таком процессе энергия рассеиваемого фотона изменяется на величину спинового расщепления подзоны, которое для некоторых полупроводников весьма велико. На этом эффекте основано плавное изменение частоты излучения мощных лазеров и создан светосильный инфракрасный спектрометр сверхвысокого разрешения.

  Большой раздел М. полупроводников составляет изучение зеемановского расщепления уровней энергии мелких водородоподобных примесей и экситонов (см. также Квазичастицы ). Наблюдение магнитопоглощения и отражения инфракрасного излучения в узкозонных полупроводниках позволяет исследовать коллективные колебания электронной плазмы (см. Плазма твёрдых тел ) и её взаимодействие с фононами .

  В прозрачных ферритах и антиферромагнетиках магнитооптические методы применяют для изучения спектра спиновых волн , экситонов, примесных уровней энергии и пр. В отличие от диамагнетиков и парамагнетиков , во взаимодействии света с магнитоупорядоченными средами главную роль играют не внешние поля, а внутренние магнитные поля этих сред (их напряжённости достигают 105 —106 э), которые определяют спонтанную намагниченность (подрешёток или кристалла в целом) и её ориентацию в кристалле. Магнитооптические свойства прозрачных ферритов и антиферромагнетиков могут быть использованы в системах управления лазерным лучом (например, для создания модуляторов света; см. Модуляция света ) и для оптической записи и считывания информации, особенно в электронно-вычислительных машинах.

  Создание лазеров привело к обнаружению новых магнитооптических эффектов, проявляющихся при больших интенсивностях светового потока. Показано, в частности, что поляризованный по кругу свет, проходя через прозрачную среду, действует как эффективное магнитное поле и вызывает появление намагниченности среды (так называемый обратный эффект Фарадея).

  В тесной связи с магнитооптическими явлениями находятся явления оптической ориентации атомов, спинов электронов и ядер в кристаллах, циклотронный резонанс , электронный парамагнитный резонанс и другие. Магнитооптические методы используются при исследовании квантовых состояний, ответственных за оптические переходы, физико-химические структуры вещества, взаимодействий между атомами, молекулами и ионами в основном и возбуждённом состояниях, электронной структуры металлов и полупроводников, фазовых переходов и пр.

  Лит.: Борн М., Оптика, перевод с немецкого, Хар., 1937; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Старостин Н. В., Феофилов П. П., Магнитная циркулярная анизотропия в кристаллах, «Успехи физических наук», 1969, т. 97, в. 4; Smith S. D., Magneto-Optics in crystals, в книге: Encyclopedia of Physics (Handbuch der Physik), v. 25, pt. 2a, B. — [a. o.], 1967.

  В. С. Запасский. Б. П. Захарченя.

(обратно)

Магнитопровод

Магнитопро'вод, компонент магнитной цепи, предназначенный для локализации потока магнитной индукции. Для этого М. изготавливают из материалов с высокой магнитной проницаемостью . М. являются сердечники электромагнитов, трансформаторов, электромагнитных реле, механизмов электроизмерительных приборов, статоров и роторов электрических машин и др. Материал и конструктивное оформление определяются назначением и условиями работы устройства.

(обратно)

Магниторадиола

Магниторадио'ла, радиотехнический аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник , магнитофон и электропроигрыватель грампластинок. Преимущество такого объединения заключается в использовании в аппарате общих узлов: усилителя звуковых частот, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей при всех видах работы, что упрощает и удешевляет аппарат. Промышленностью СССР в начале 70-х годов 20 века выпускаются М. «Романтика-103», «Харьков-63» и другие.

(обратно)

Магниторезистивный эффект

Магниторезисти'вный эффе'кт, то же, что магнетосопротивление .

(обратно)

Магнитостатическое поле

Магнитостати'ческое по'ле, магнитное поле , созданное постоянными магнитами (неподвижными магнитными зарядами ) и постоянными электрическими токами . В электротехнике для расчёта М. п. применяют формулы, аналогичные формулам электростатики .

(обратно)

Магнитострикционное бурение

Магнитострикцио'нное буре'ние, разновидность ударно-вращательного бурения, в котором для разрушения горной породы применяется звуковой магнитострикционный вибратор.

(обратно)

Магнитострикционные материалы

Магнитострикцио'нные материа'лы, магнитно-мягкие материалы , у которых достаточно велик эффект магнитострикции .

  М. м. применяют в качестве преобразователей электромагнитной энергии в другие виды (например, в механическую), для датчиков давления и т.п. (см. Магнитострикционный преобразователь , Магнитоупругий датчик ). К М. м. относятся: никель, сплавы Fe — Al (алфер ), Fe — Ni (пермаллой ), Со — Ni, Fe — Со, Со — Fe — V (пермендюр ) и другие; ряд ферритов (CoFe2 O4 , NiFe2 O4 и др.), некоторые редкоземельные металлы, их сплавы и соединения. Никель обладает хорошими магнитострикционными, механическими и антикоррозионными свойствами; пермендюр имеет большие значения магнитострикции насыщения ls и намагниченности; ферриты обладают высокими удельными электросопротивлением и коррозийной стойкостью, кроме того, ферриты — самые дешёвые М. м. См. также Магнитные материалы .

Основные характеристики важнейших магнитострикционных материалов

Марка материала Состав, % (по массе) µa µr a·10–5 , b·105 , k ls ·106
Никель 99,9Ni 200 50 16 61 0,30 –35
Co–Ni 18Co, ост. Ni 1000 200 19 127 0,35 –25
Пермендюр 49Co, 2V, ост. Fe 600 80 11 83 0,30 65
Ю14 (алфер) 14Al, ост. Fe 1000 250 8 65 0,24 50
Ni–Co феррит NiO0,98 ·CoO0,02 ·Fe2 O3 70 70 20 58 0,28 –25

Примечание. 1 = 103  и 1 = 10–3 .

В таблице ma и mr — начальная и обратимая магнитные проницаемости М. м.; — магнитострикционная постоянная, характеризующая зависимость механического напряжения от магнитной индукции В в образце при его неизменной деформации e; — чувствительность М. м. к напряжению в неизменном магнитном поле Н ; k — коэффициент магнитомеханической связи, существенный для ультразвуковых магнитострикционных излучателей (отношение преобразованной излучателем механической энергии к подводимой электромагнитной энергии).

  Лит.: Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М. — Л., 1966; Гершгал Д. А., Фридман В. М., Ультразвуковая аппаратура, М. — Л., 1961; Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики, М., 1965.

(обратно)

Магнитострикционный преобразователь

Магнитострикцио'нный преобразова'тель, электромеханический или электроакустический преобразователь, в котором энергия магнитного поля преобразуется в энергию механических колебаний и наоборот благодаря обратимому эффекту магнитострикции . Применяется как излучатель или приёмник ультразвука , при измерениях вибраций различных конструкций и сооружений, в фильтрах и стабилизаторах электро- и радиотехнических устройств. М. п. представляет собой сердечник из магнитострикционного материала (никель, спец. сплавы, ферриты и др.) с обмоткой. Преобразующим элементом является сам сердечник, в котором относительное удлинение при намагничивании достигает значений  , где l — длина, Dl — приращение длины сердечника при его намагничивании. При частотах 10—100 кгц наиболее рационально применять М. п. из металлических материалов, обладающих более высокими механической прочностью и индукцией насыщения. М. п. гидроакустических и ультразвуковых промышленных установок чаще всего имеют стержневую или кольцевую форму, иногда выполняются в виде тонкостенных трубок, колеблющихся по длине; звук излучается или принимается торцевыми поверхностями магнитопровода.

(обратно)

Магнитострикция

Магнитостри'кция (от магнит и лат. strictio — сжатие, натягивание), изменение формы и размеров тела при намагничивании. Явление М. было открыто Дж. Джоулем в 1842. В ферро- и ферримагнетиках (Fe, Ni, Со, Gd, Tb и других, ряде сплавов, ферритах) М. достигает значительной величины (относительное удлинение Dl / l » 10-6 —10-2 ). В антиферромагнетиках, парамагнетиках и диамагнетиках М. очень мала. Обратное по отношению к М. явление — изменение намагниченности ферромагнитного образца при деформации — называется магнитоупругим эффектом, иногда — Виллари эффектом .

  В современной теории магнетизма М. рассматривают как результат проявления основных типов взаимодействий в ферромагнитных телах: электрического обменного взаимодействия и магнитного взаимодействия (см. Ферромагнетизм ). В соответствии с этим возможны 2 вида различных по природе магнитострикционных деформаций кристаллические решётки: за счёт изменения магнитных сил (диполь-дипольных и спин-орбитальных) и за счёт изменения обменных сил.

  При намагничивании ферро- и ферримагнетиков магнитные силы действуют в интервале полей от 0 до поля напряжённостью Hs , в котором образец достигает технического магнитного насыщения Is . Намагничивание в этом интервале полей обусловлено процессами смещения границ между доменами и вращения магнитных моментов доменов. Оба эти процесса изменяют энергетическое состояние кристаллической решётки, что проявляется в изменении равновесных расстояний между её узлами. В результате атомы смещаются, происходит магнитострикционная деформация решётки. М. этого вида носит анизотропный характер (зависит от направления и величины намагниченности J ) и проявляется в основном в изменении формы кристалла почти без изменения его объёма (линейная М.). Для расчёта линейной М. существуют полуэмпирические формулы. Так, М. ферромагнитных кристаллов кубической симметрии, намагниченных до насыщения, рассчитывается по формуле:

,

  где si , sj и bi , bj — направляющие косинусы соответственно вектора Js и направления измерения относительно рёбер куба, а1 и a2 — константы анизотропии М., численно равные , , где  и — максимальные линейные М. соответственно в направлении ребра и диагонали ячейки кристалла. Величину ls = (Dl / l ) s называют М. насыщения или магнитострикционной постоянной.

  М., обусловленная обменными силами, в ферромагнетиках наблюдается в области намагничивания выше технического насыщения, где магнитные моменты доменов полностью ориентированы в направлении поля и происходит только рост абсолютной величины Js (парапроцесс , или истинное намагничивание). М. за счёт обменных сил в кубических кристаллах изотропна, то есть проявляется в изменении объёма тела. В гексагональных кристаллах (например, гадолинии) эта М. анизотропна. М. за счёт парапроцесса в большинстве ферромагнетиков при комнатных температурах мала, она мала и вблизи точки Кюри, где парапроцесс почти полностью определяет ферромагнитные свойства вещества. Однако в некоторых сплавах с малым коэффициентом теплового расширения (инварных магнитных сплавах) М. велика [в магнитных полях ~ 8×104 а/м (103 э ) отношение DV / V ~ 10-5 ]. Значительная по величине М. парапроцесса возникает также в ферритах при разрушении или создании магнитным полем неколлинеарных магнитных структур .

  М. относится к так называемым чётным магнитным эффектам, так как она не зависит от знака магнитного поля. Экспериментально больше всего изучалась М. в поликристаллических ферромагнетиках. Обычно измеряется относительное удлинение образца в направлении поля (продольная М.) или перпендикулярно направлению поля (поперечная М.). Для металлов и большинства сплавов продольная и поперечная М. в области полей технического намагничивания имеют разные знаки, причём величина поперечной М. меньше, чем продольной, а в области парапроцесса эти величины одинаковы (рис. 1 ). Для большинства ферритов как продольная, так и поперечная М. отрицательны; причина этого ещё не ясна. Величина, знак и графический ход зависимости М. от напряжённости поля и намагниченности зависят от структурных особенностей образца (кристаллографической текстуры, примесей посторонних элементов, термической и холодной обработки). У Fe (рис. 2 ) продольная М. в слабом магнитном поле положительна (удлинение тела), а в более сильном поле — отрицательна (укорочение тела). Для Ni при всех значениях поля продольная М. отрицательна. Сложный характер М. в поликристаллических образцах ферромагнетиков определяется особенностями анизотропии М. в кристаллах соответствующего металла. Большинство сплавов Fe — Ni, Fe — Co, Fe — Pt и других имеют положительный знак продольной М.: Dl / l » (1—10)×10-5 . Наибольшей продольной М. обладают сплавы Fe — Pt, Fe — Pd, Fe — Со, Mn — Sb, Mn — Cu — Bi, Fe — Rh. Среди ферритов наибольшая М. у CoFe2 O4 , Tb3 Fe5 O12 , Dy3 Fe5 O12 : Dl / l » (2—25)×10-4 . Рекордно высока М. у некоторых редкоземельных металлов, их сплавов и соединений, например у Tb и Dy, у TbFe2 и DyFe2 : Dl / l » 10-3 —10-2 (в зависимости от величины приложенного поля). М. примерно такого же порядка обнаружена у ряда соединений урана (U3 As4 , U3 P4 и других).

  М. в области технического намагничивания обнаруживает явление гистерезиса (рис. 3 ). На М. в сильной степени влияют также температура, упругие напряжения и даже характер размагничивания, которому подвергался образец перед измерением.

  Всестороннее изучение М. прежде всего способствует выяснению физической природы сил, которые определяют ферри-, антиферро- и ферромагнитное поведение вещества. Исследование М., особенно в области технического намагничивания, играет также большую роль при изысканиях новых магнитных материалов; например, отмечено, что высокая магнитная проницаемость сплавов типа пермаллоя связана с тем, что в них мала М. (наряду с малым значением константы магнитной анизотропии).

  С магнитострикционными эффектами связаны аномалии теплового расширения ферро-, ферри- и антиферромагнитных тел. Эти аномалии объясняются тем, что магнитострикционные деформации, вызываемые обменными (а в общем случае и магнитными) силами в решётке, проявляются не только при помещении указанных тел в магнитное поле, но также при нагревании их в отсутствии поля (термострикция). Изменение объёма тел вследствие термострикции особенно значительно при магнитных фазовых переходах (в точках Кюри и Нееля, при температуре перехода коллинеарной магнитной структуры в неколлинеарную и других). Наложение этих изменений объёма на обычное тепловое расширение (обусловленное тепловыми колебаниями атомов в решётке) иногда приводит к аномально малому значению коэффициента теплового расширения у некоторых материалов. Экспериментально доказано, например, что малое тепловое расширение сплавов типа инвар объясняется влиянием возникающих при нагреве отрицательных магнитострикционных деформаций, которые почти полностью компенсируют «нормальное» тепловое расширение таких сплавов.

  С М. связаны различные аномалии упругости в ферро-, ферри- и антиферромагнетиках. Резкие аномалии модулей упругости и внутреннего трения, наблюдаемые в указанных веществах в районе точек Кюри и Нееля и других фазовых магнитных переходов, обязаны влиянию М., возникающей при нагреве. Кроме того, при воздействии на ферро- и ферримагнитные тела упругих напряжений в них даже при отсутствии внешнего магнитного поля происходит перераспределение магнитных моментов доменов (в общем случае изменяется и абсолютная величина самопроизвольной намагниченности домена). Эти процессы сопровождаются дополнительной деформацией тела магнитострикционной природы — механострикцией , которая приводит к отклонениям от закона Гука. В непосредственной связи с механострикцией находится явление изменения под влиянием магнитного поля модуля упругости Е ферромагнитных металлов (DЕ -эффект).

  Для измерения М. наибольшее распространение получили установки, работающие по принципу механооптического рычага, позволяющие наблюдать относительные изменения длины образца до 10-6 . Ещё большую чувствительность дают радиотехнический и интерференционный методы. Получил распространение также метод проволочных датчиков, в котором на образец наклеивают проволочку, включенную в одно из плечей моста измерительного . Изменение длины проволочки и её электрического сопротивления при магнитострикционном изменении размеров образца с высокой точностью фиксируется электроизмерительным прибором.

  М. нашла широкое применение в технике. На явлении М. основано действие магнитострикционных преобразователей (датчиков) и реле, излучателей и приёмников ультразвука, фильтров и стабилизаторов частоты в радиотехнических устройс