Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Теорема о циркуляции напряженности магнитного поля в веществе.

Парамагнетики, вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. Это свойство веществ называют парамагнетизмом. В неоднородном магнитном поле парамагнетики втягиваются в область сильного магнитного поля. Их магнитная восприимчивость всегда положительна.

Если мы будем изменять магнитный момент, то мы будем изменять потенциальную энергию атома.

7. Ферромагнетики

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое при охлаждении ниже определённой температуры приобретает магнитные свойства.

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца.

С – убрал внешнее поле, а намагниченность осталась

- сильное обменное взаимодействие

Намагниченность возникает за счет движения границ доменов

Домен (ферромагнетизм) — область намагниченности в ферромагнитном кристалле.

8. Энергия магнитного поля в катушке с током. Плотность энергии магнитного поля.

– элементарная работа, совершаемая ЭДС самоиндукции.

Ф=LI

dA=-LIdI

, - энергия соленоида по которому течет ток I

Носителем энергии является поле B

, , - плотность энергии магнитного поля

Вихревое электрическое поле

Возникающее при изменении магнитного поля электрическое поле имеет совсем другую структуру, чем электростатическое. Оно не связано непосредственно с электрическими зарядами, и его силовые линии не могут на них начинаться и кончаться. Они вообще нигде не начинаются и нигде не кончаются, представляя собой замкнутые линии, подобные силовым линиям магнитного поля. Это так называемое вихревое поле.

При изменении поля сильного электромагнита появляются мощные вихри электрического поля, которые можно использовать для ускорения электронов до скоростей, близких к скорости света. Вихревое поле действует на заряд точно так же, как и электростатическое, а это мы считали и считаем главным свойством поля.

Закон Фарадея:

- Вихревое поле

1. Контур служит только для регистрации тока

2. Электрическое поле возникает и при его отсутствии при изменении магнитного поля во времени

Ток смещения

Ток смещения существует и в проводниках, по которым течёт переменный ток проводимости, однако в данном случае он пренебрежимо мал по сравнению с током проводимости. В общем случае, токи проводимости и смещения в пространстве не разделены, они находятся в одном и том же объеме. Ток смещения был впервые предсказан Максвелом на основе теоретического анализа известных к тому времени экспериментально установленных законов электромагнетизма. Максвел показал, что единая непротиворечивая картина электромагнитных явлений, согласующаяся с законом сохранения электрического заряда, может быть создана, только если предложить, что изменяющееся электрическое поле способно создать магнитное поле.

– Суммарный ток через поверхность, натянутый на контур

для стационарных магнитных полей (не годится для переменного тока)

Теорема Гаусса в диф.форме

, ,

Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Теорема о циркуляции напряженности магнитного поля в веществе.

До сих пор рассматривалось магнитное поле, которое создавалось проводниками с током или движущимися электрическими зарядами, находящимися в вакууме. Если же магнитное поле создается не в вакууме, а в какой-то другой среде, то магнитное поле изменяется. Это объясняется тем, что различные вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются и сами становятся источниками магнитного поля. Вещества, способные намагничиваться в магнитном поле, называются магнетиками.

Поле, создаваемое атомами и молекулами

m – магнитный момент молекулы, I – намагниченность

магнетика – магнитный момент единицы объема

Цилиндр из магнетика:

Токи Ампера - модель токов атомов и молекул

Намагниченный ток, который циркулирует в магнетике поверхностно

==>

- линейная плотность тока намагниченности

- теорема о циркуляции в веществе

контуре, подставим выр-е в теорему о циркуляции

– напряженность магнитного поля

, теорема о циркуляции

, , -магнитная проницаемость вещества

è , связывает поля В и Н

5. Диамагнетики ( )

Диамагнетики, вещества, намагничивающиеся навстречу направлению действующего на них внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики не имеют магнитного момента.

I=e𝛎

– магнитный момент электрона

L=m

dt

– Ларморовская частота, с такой частотой происходит прецессия электронных орбит. Вызывает дополнительный магнитный момент, направленный против магнитного поля

Парамагнетики, вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. Это свойство веществ называют парамагнетизмом. В неоднородном магнитном поле парамагнетики втягиваются в область сильного магнитного поля. Их магнитная восприимчивость всегда положительна.

Если мы будем изменять магнитный момент, то мы будем изменять потенциальную энергию атома.

7. Ферромагнетики

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое при охлаждении ниже определённой температуры приобретает магнитные свойства.

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца.

С – убрал внешнее поле, а намагниченность осталась

- сильное обменное взаимодействие

Намагниченность возникает за счет движения границ доменов

Домен (ферромагнетизм) — область намагниченности в ферромагнитном кристалле.

8. Энергия магнитного поля в катушке с током. Плотность энергии магнитного поля.

– элементарная работа, совершаемая ЭДС самоиндукции.

Ф=LI

dA=-LIdI

, - энергия соленоида по которому течет ток I

Носителем энергии является поле B

, , - плотность энергии магнитного поля

Вихревое электрическое поле

Возникающее при изменении магнитного поля электрическое поле имеет совсем другую структуру, чем электростатическое. Оно не связано непосредственно с электрическими зарядами, и его силовые линии не могут на них начинаться и кончаться. Они вообще нигде не начинаются и нигде не кончаются, представляя собой замкнутые линии, подобные силовым линиям магнитного поля. Это так называемое вихревое поле.

При изменении поля сильного электромагнита появляются мощные вихри электрического поля, которые можно использовать для ускорения электронов до скоростей, близких к скорости света. Вихревое поле действует на заряд точно так же, как и электростатическое, а это мы считали и считаем главным свойством поля.

Закон Фарадея:

- Вихревое поле

1. Контур служит только для регистрации тока

2. Электрическое поле возникает и при его отсутствии при изменении магнитного поля во времени

Ток смещения

Ток смещения существует и в проводниках, по которым течёт переменный ток проводимости, однако в данном случае он пренебрежимо мал по сравнению с током проводимости. В общем случае, токи проводимости и смещения в пространстве не разделены, они находятся в одном и том же объеме. Ток смещения был впервые предсказан Максвелом на основе теоретического анализа известных к тому времени экспериментально установленных законов электромагнетизма. Максвел показал, что единая непротиворечивая картина электромагнитных явлений, согласующаяся с законом сохранения электрического заряда, может быть создана, только если предложить, что изменяющееся электрическое поле способно создать магнитное поле.

– Суммарный ток через поверхность, натянутый на контур

для стационарных магнитных полей (не годится для переменного тока)

Теорема Гаусса в диф.форме

, ,