Диамагнетики в магнитном поле

При помещении вещества в магнитное поле ватомах помимо микротоков, обусловленных движением электронов вокруг ядра, возникают дополнительные (индуцированные) микротоки, магнитные моменты которых в соответствии с правилом Ленца направлены противоположно внешнему полю.

Намагничивание диамагнетиков–появление индуцированных микротоков у атомов диамагнетиковприводит к возникновению внутреннего магнитного поля, ориентированного противоположно внешнему, в результате чего поле в веществе оказывается слабее, чем в вакууме.

Вектор намагничивания(намагниченность) – количественная мера степени намагниченности вещества, численно равная векторной сумме магнитных моментов атомов в единице объёма вещества.

Магнитнаяпроницаемость веществаμ –количественная мера влияния вещества на характеристики магнитного поля, численно равная отношению индукции поля в веществе к индукции поля в вакууме:

(3.81)

Так как диамагнетики ослабляют поле, μ _диа< 1.

Парамагнетики в магнитном поле

Диамагнитный эффект, в основе которого лежит явление электромагнитной индукции, характерен для всех веществ, однако в тех случаях, когда атомы обладают собственным магнитным моментом, он перекрывается значительно более сильным парамагнитным эффектом.

Намагничивание парамагнетиков – ориентация собственных магнитных моментов атомов в направлении внешнего магнитного поля приводит к появлению внутреннего магнитного поля, совпадающего по направлению с внешним, в результате чего результирующее поле внутри вещества усиливается.

Количественные характеристики процесса намагничивания парамагнетиков такие же, как для диамагнетиков, но поскольку парамагнетики усиливают поле, магнитная проницаемость для них принимает значения больше единицы: μ _пара> 1.

Особые свойства ферромагнетиков:

‒ магнитная проницаемость ферромагнетиков имеет аномально большие значения: μ _ферро> > 1× (10³-10⁵);

‒ магнитная проницаемость ферромагнетиков не является постоянной величиной, как это имеет место для диа- и парамагнетиков, а зависит от параметров внешнего магнитного поля, поэтому находитсядля каждого вещества по специальным графикам;

-Hс

H

J

Рис. 3.15

-Hнас   Hнас

Jост

Hнас   Hнас

Hс   Hнас

Jнас

-Jнас

-Jост

‒ для ферромагнетиков характерен гистерезис – запаздывание изменений степени намагниченности по отношению к изменениям внешнего магнитного поля, это выражается в том, что кривая намагничивания не совпадает с кривой размагничивания(см. Рис. 3.15);

‒ самым ярким свойством ферромагнетиков является остаточная намагниченность – ферромагнетик остается намагниченным даже после вынесения из магнитного поля (постоянные магниты);

‒ каждый ферромагнетик имеет критическую температуру – точку Кюри, выше которой тепловое движение молекул разрушает домены и вещество теряет свои особые свойства, превращаясь в обычный парамагнетик.

Взаимосвязь электрического и магнитного полей.

Полная система уравнений для электромагнитного поля

Анализируя и обобщая информацию о свойствах электрического и магнитного полей, Максвелл пришел к выводу, что между ними существует неразрывная двусторонняя связь. Явление электромагнитной индукции возникает как следствие того, что переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле, которое, действуя на электроны в проводнике, вызывает индукционный ток. По гипотезе Максвелла существует и обратное явление – явление магнитоэлектрической индукции – переменное электрическое поле приводит к возникновению магнитного поля. Другими словами, мы всегда имеем дело с единым электромагнитным полем, но иногдав зависимости от условий наблюдения можем фиксировать либо электрическую, либо магнитную составляющую этого поля. Если заряженные частицы, создающие поле, неподвижны в выбранной системе отсчета, то мы имеем дело с электростатическим полем, если заряженные частицы движутся – с магнитным полем. Если поля не стационарные и их характеристики изменяются с течением времени, то электрическая составляющая существует в виде вихревого электрического поля.Идея полевого электромагнитного взаимодействия приобрела завершенное математическое оформление в системе уравнений Максвелла.

На основании записанных уравнений Максвелл предсказал существование электромагнитных волн и их свойства.

Таблица 3.3

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Проникновение в империю. Битва при Адрианополе. Поселение вестготов на Балканах. Аларих. Первое нападение на Италию. Второе нападение. Захват Рима. Атаульф. Мирный договор с Римом. Валия.
2. III. Труд (уроки труда, общественно полезный труд в учебном заведении и дома - месте проживания)
3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТП В ПОЛЕВОДСТВЕ
4. Амортизируемое имущество группируется в зависимости от сроков полезного использования (СПИ)
5. Б.4.1. Обогащение полезных ископаемых
6. Бесполезность эго и тщеславия
7. БИЛЕТ 13. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля
8. БИЛЕТ 6 Диэлектрическая проницаемость вещества. Электрическое поле в однородном диэлектрике.
9. Биополе человека и его структура
10. Бич полеводства — выпаханность земель
11. В покаянии есть много полезных моментов
12. Ведение кадастра в странах с наполеоновской административной системой