М агнитные свойства вещества. Магнитный момент контура с током
 Скачать 59.82 Kb.
|
|
М  агнитные свойства вещества.Магнитный момент контура с током –векторная физическая величина, определяющаяся произведением тока в контуре на площадь контура:   По направлению вектор магнитного момента совпадает с направлением нормали к контуру и может быть определен по правилу буравчика из направления тока в контуре.Электрон, вращающийся по орбите вокруг ядра, также может быть рассмотрен как микроток (только направление тока противоположно направлению движения электрона, т.к. за направление тока принято брать направление движения положительных зарядов). Соответственно, направление магнитного момента электрона также определяется по правилу буравчика. В атоме может содержаться несколько электронов, тогда магнитный момент атома является векторной суммой магнитных моментов электронов, входящих в атом. Намагниченностью кристалла называется векторная физическая величина, определяющаяся как отношение суммарного магнитного момента всех атомов кристалла к объему кристалла:  . Таким образом, если магнитные моменты атомов направлены произвольно, то кристалл с большим числом атомов не является намагниченным.В намагниченном кристалле магнитная индукция результирующего магнитного поля является векторной суммой магнитной индукции внешнего магнитного поля и поля, созданного намагниченным кристаллом:  . Таким образом, вещество может усиливать или ослаблять внешнее магнитное поле.Магнитная проницаемость – скалярная физическая величина, показывающая, как данное вещество усиливает внешнее магнитное поле  Магнитная восприимчивость– скалярная физическая величина, показывающая, относительную величину собственного магнитного поля, возникающего в веществе под действием внешнего магнитного поля  Для описания магнитных свойств вещества наряду с магнитной индукцией используется магнитная напряженность  , связанная с магнитной индукцией соотношением  (здесь  - магнитная постоянная, равная 4π·10-7 Гн/м). В отличие от магнитной индукции, вектор магнитной напряженности внешнего поля и в веществе совпадают.
Тогда через магнитную напряженность и намагниченность можно выразить магнитную восприимчивость как скалярную физическая величина, определяющуюся отношением намагниченности кристалла к напряженности внешнего магнитного поля:  Магнитная проницаемость и магнитная напряженность связаны соотношением μ=1+χ По своим магнитным свойствам вещества делятся на диа-, пара- и ферромагнетики.
Диамагнитный эффект – возникновение собственного магнитного момента у атома во внешнем поле, направленного противоположно внешнему магнитному полю. Диамагнитный эффект объясняется правилом Ленца: прецессионное движение электронных орбит эквивалентно индукционному току, который создает индукционное магнитное поле, противоположное внешнему. Диамагнитный эффект присущ всем веществам, но для, например, пара- и ферромагнетиков, пренебрежимо слаб в сравнении с существующими собственными магнитными моментами атомов этих веществ. Для ферромагнетика характерна доменная структура. Домены- макроскопические области кристалла, спонтанно намагниченные до насыщения. Размеры, направление намагниченности и взаимное расположение доменов могут меняться в зависимости от состояния кристалла и внешних условий. На рис.3 показано упрощенно изменение доменной структуры под действием усиливающегося внешнего поля. В  следствие особенностей структуры для ферромагнетика характерно свойство магнитный гистерезис – зависимость намагниченности кристалла ферромагнетика не только от величины внешнего поля, но и от предыдущего состояния кристалла.П  етля гистерезиса – график, описывающий особенности намагничивания кристалла ферромагнетика. Представляет собой зависимость намагниченности кристалла (или магнитной индукции в кристалле) от напряженности внешнего магнитного поля (или магнитной индукции внешнего поля). На графике можно показать характерные точки. Коэрцитивная сила Hc-величина напряженности обратного поля, размагничивающего кристалл. Намагниченность насыщения Jнас– значение намагниченности, соответствующее превращению кристалла ферромагнетика в единый домен, в котором магнитные моменты всех атомов направлены вдоль внешнего поля. Остаточная намагниченность Jост – значение намагниченности, присутствующее в кристалле ферромагнетика при полном отключении магнитного поля.Магнитные свойства вещества зависят также от температуры. Если нагревать кристалл ферромагнетика от комнатных и более низких температур, сначала магнитная проницаемость растет. Однако при достижении некоторой температуры, называемой температурой Кюри, наблюдается резкий спад магнитной проницаемости до значений, характерных для парамагнетика. Тепловое движение разрушает домены, и ферромагнетик действительно становится парамагнетиком. Размерности величин.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
