Магнітне поле в магнетику складається з двох частин: поля макрострумів, що течуть по провідниках, з індукцією

В₀ = μ₀Н

і власного поля В´, створеного мікрострумами середовища. Індукція результуючого магнітного поля в магнетику

В = В₀ + В´.

В молекулах речовини циркулюють замкнені струми; кожен такий струм має магнітний момент; у відсутності зовнішнього магнітного поля молекулярні струми, внаслідок теплового руху молекул, орієнтовані хаотично і створене ними середнє поле дорівнює нулю. У зовнішньому полі магнітні моменти молекул орієнтуються переважно вздовж напрямку В₀ ( в деяких речовинах, так званих діамагнетиках,– проти зовнішнього поля), внаслідок чого речовина намагнічується. Кількісною характеристикою намагнічування речовини є вектор намагнічування (J), рівний векторній сумі магнітних моментів P_mi усіх молекул в одиниці об’єму речовини:

Вектор намагнічування пропорційний напруженості магнітного поля:

J =χH.

Коефіцієнт пропорційності χ називається магнітною сприйнятливістю; це безрозмірна величина, що залежить від природи магнетика.

Величини B, H, J, а також μ і χ зв’язані між собою:

Крива залежності В=B(В_о) називається кривою намагнічування.

· Речовини, для яких χ > 0, μ > 0, називаютьсяпарамагнетиками (O₂;NO;MnO; FeCl₂).

· Речовини, для яких χ < 0, μ < 0, називаються діамагнетиками(H₂;N₂; Zn;Cu;Au; He; Аr; Сr; Ne).

· Речовини, для яких μ >> 0, називаються феромагнетиками(Fe; Со; Ni).

 

Феромагнетики відрізняються від парамагнетиків і діамагнетиків рядом властивостей:

а) крива намагнічування феромагнетика має складний характер (мал. 2), тоді як для парамагнетиків вона являє собою пряму з додатнім кутовим коефіцієнтом, а для діамагнетиків – пряму з від’ємним кутовим коефіцієнтом;

б) магнітна проникність μ феромагнетиків залежить від напруженості поля; у діа- і парамагнетиків – не залежить;

в) розмагнічений феромагнетик намагнічується зовнішнім магнітним полем; залежність В=В(В_о) виражається кривою (мал. 3). При зменшенні В_о до нуля В(В_о) має місце відставання зміни індукції феромагнетика від зміни індукції зовнішнього поля. Це явище називається магнітним гістерезисом. Магнітна індукція, що зберігається в феромагнетику після зникнення зовнішнього поля (коли В_о=0), називається залишковою магнітною індукцією (В_r). Щоб розмагнітити феромагнетик, треба зняти залишкову індукцію; для цього потрібно створити поле протилежного напрямку.

 

Мал. 2 Залежність магнітної проникності феромагнетика від індукції зовнішнього магнітного поля.

 

 

Мал. 3 Петля гістерезису феромагнетика.

Властивості феромагнетиків пояснюються наявністю в них областей спонтанної намагніченості – доменів. Розташування магнітних моментів доменів у відсутності зовнішнього поля – хаотичне, тому і сумарна намагніченість дорівнює нулю. В зовнішньому полі магнітні моменти доменів повертаються вздовж поля і феромагнетик намагнічується.

Магнітний потік

Повторення

Мал. 4 Магнітний потік через замкнутий контур.

Магнітним потоком через деяку площадку dS називається скалярна фізична величина, що дорівнює:

Поиск по сайту: