Магнитное поле в веществе (магнетики)

2020-06-032021-03-09zzyxelСтудИзба

Магнитное поле в веществе (магнетики).

Опыт с сильным магнитным полем:

Возьмем соленоид, поле которого вблизи центра довольно однородно и уменьшается приблизительно вдвое на оси вблизи концов катушки. Поместим в это поле различные вещества и посмотрим, действует ли на них сила. Обычно мы обнаруживаем такую силу. Она исчезает при выключении тока в катушке. Такой опыт покажет нам, что сила, действующая на определенное вещество, пропорциональна массе образца и не зависит от его формы. Обратим внимание на довольно странные результаты: для некоторых веществ наблюдаемая сила оказывается очень слабой, несмотря на сильное магнитное поле. Для некоторых образцов эта сила направлена вверх, для других вниз.

Сила, действующая на образец, весом в 1 грамм в магнитном поле(относительные единицы):

H₂O - 22↑ - диамагнетики

Al +17↓ - парамагнетики

Fe +400000 – ферромагнетики

(*)

Рекомендуемые материалы

-50%

Электростатика + Магнитостатика

Физика

900 450 руб.

-50%

Электростатика + Магнитостатика

Физика

900 450 руб.

-52%

Измерительные приборы физической лаборатории

Физика

250 119 руб.

-52%

Изучение электростатического поля

Физика

250 119 руб.

-50%

Электростатика + Магнитостатика

Физика

900 450 руб.

Силы в магнитном поле

Физика

119 руб.

Диамагнетики:

(B=0)

При включении магнитного поля возникает вихревое электрическое поле (см. ур-е Максвелла ниже), возникает ток, который приводит к возникновению индуцированного магнитного момента, который, по правилу Ленца, направлен противоположно полю.

Этот диамагнитный эффект имеет место и в случае парамагнетиков и ферромагнетиков.

Парамагнетики:

(B=0) – в отсутствие магнитного поля атом имеет собственный магнитный момент, а если рамку с током поместить в поле, то возникнет механический момент ,

который будет поворачивать рамку по полю, - собственный магнитный момент атома.

	Для количественного описания вводится - вектор намагничивания.
	Сечение: по всей окружности течет молекулярный ток. Весь цилиндр обтекается током. Вводится – поверхностная плотность молекулярного тока
	см. на (*) Из опыта известно, что ~, где -магнитная восприимчивость
	Соленоид с магнетиком в середине. Магнитное поле внутри: - магнитное поле, созданное током соленоида , где - количество витков на единицу длины. I – ток соленоида , - для пара- и диамагнетиков, - магнитная проницаемость

<1 _воды для диа- <0

>1 _Al для пара- >0

У ферромагнетиков от 200 до 800 000.

Ферромагнетики:

домен

Используются в качестве элементов памяти.

В них целые области намагничены одинаково – домены, т.е. в процесс намагничивания вовлечены не отдельные атомы, а целые области. Аналогично сегнетоэлектрикам.

Желательно иметь материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (для элементов памяти).

- тензор, где - разные магнитные проницаемости, в зависимости от направления вектора .