Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ
КЛАССИФИКАЦИЯ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ
4.1. НАМАГНИЧЕННОСТЬ МАГНЕТИКОВ
Все вещества, помещённые в магнитное поле, намагничиваются, т.е. приобретают вполне опреде-
лённые магнитные моменты и сами становятся источниками магнитного поля. При этом полное поле
B
r
в веществе (усреднённое) складывается из намагничивающего поля
0
B
r
и поля, возникшего в веществе
B
′
r
, т.е.
.
0
BBB
′
+=
r
v
r
Вещества, способные намагничиваться, называются магнетиками. В зависимости от того, как на-
правлены в каждой точке магнетика поля
B
′
r
и
0
B
r
и как велико
B
′
r
, по сравнению с
0
B
r
, все вещества де-
лятся на
диамагнетики
(
B
′
r
≤
0
B
r
,
B
′
r
↑↓
0
B
r
),
парамагнетики
(
B
′
r
≤
0
B
r
,
B
′
r
↑↑
0
B
r
) и
ферромагнетики
(
B
′
r
≥
0
B
r
,
B
′
r
↑↑
0
B
r
).
Действие любого из магнетиков можно формально свести к совокупности замкнутых элементарных
токов. Ампер назвал их молекулярными токами (или микротоки). Каждый микроток имеет свое магнит-
ное поле, характеризуемое магнитным моментом
m
p
r
(рис. 4.1)
Sip
m
r
r
микро
=
,
где
−
микро
i
микроток;
S
r
– вектор, численно равный площади, охватываемой микротоком.
В намагниченном веществе магнитные поля микротоков, складываясь, дают результирующее поле
B
′
r
, а магнитные моменты – некоторый результирующий момент.
Магнитное состояние намагниченного вещества характеризуется вектором намагниченности или
намагничения.
Вектор намагниченности
J
r
– физическая векторная величина, харак-
теризующая интенсивность намагничивания вещества и равная магнит-
ному моменту единицы объёма вещества.
Для однородного магнетика
V
p
J
V
m
∆
=
∑
∆
r
r
,
для неоднородного
.lim
0
V
p
J
V
m
V
∆
=
∑
∆
→∆
r
r
(4.1.1)
Магнетик называется однородным, если его магнитные свойства одинаковы во всех его точках.
Магнетик называется изотропным, если его магнитные свойства одинаковы по всем направлениям.
Теория и опыт показывают, что в однородной, изотропной неферромагнитной среде, в не очень
сильных полях и при не очень высоких частотах изменения внешнего поля
0
B
r
имеет место соотношение
=
J
r
χ
0
0
µ
B
r
, (4.1.2)
где χ – безразмерный коэффициент, зависящий от природы вещества и называемый магнитной воспри-
имчивостью;
0
0
µ
B
r
и
J
r
по размерности одинаковы
.А/м
м
Ам
А/м;
Н/А
Н/Ам
3
2
2
0
0
====
µ
J
B
Между магнитной индукцией поля микротоков
B
′
r
и вектором намагниченности
J
r
существует
связь. Установим её.
Рис. 4.1

Страницы