Электричество и магнетизм. Часть 2. Миловидова А.С - 20 стр.

UptoLike

20
РАБОТА 11
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ВЕЩЕСТВА
СНЯТИЕ ПЕТЛИ МАГНИТНОГО ГИСТЕРЕЗИСА
ФЕРРОМАГНЕТИКОВ
Краткая теория
Все вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются в
большей или меньшей степени . При этом одни вещества ослабляют
внешнее магнитное поле, а другие его усиливают. Первые называются
диамагнетиками, вторые - парамагнетиками. Среди магнетиков особенно
выделяется группа веществ, вызывающих очень большое усиление
внешнего магнитного поля. Эти вещества называются ферромагнетиками.
Рассмотрим причины возникновения диа-, пара- и ферромагнитного
состояний в различных веществах . Как известно, атомы любого вещества
состоят из ядер, вокруг которых по стационарным орбитам движутся
электроны . Магнитный момент, вызванный движением электрона по
орбите, называется его орбитальным магнитным моментом. Помимо этого,
электрон обладает так называемым собственным (спиновым) магнитным
моментом, обусловленным его вращением вокруг собственной оси .
Собственным магнитным моментом обладает также ядро атома.
Геометрическая сумма орбитальных и спиновых магнитных моментов
электронов и собственного магнитного момента ядра образует магнитный
момент атома вещества .
У диамагнитных веществ суммарный магнитный момент атома равен
нулю, т.к. имеющиеся в атоме орбитальные, спиновые и ядерные
магнитные моменты взаимно компенсируются . Однако под влиянием
внешнего магнитного поля у этих атомов возникает магнитный момент,
направленный всегда противоположно этому внешнему полю (рис. 1). В
результате диамагнитная среда намагничивается и создает собственное
магнитное поле, направленное противоположно внешнему полю и поэтому
ослабляющее его. Возникшие магнитные моменты атомов диамагнетиков
сохраняются до тех пор, пока существует внешнее магнитное поле. При
выключении этого поля индуцированные магнитные моменты атомов
Н = 0
Диамагнетик Парамагнетик Ферромагнетик
Н 0
Рис.1
                                    20

                              Р А Б О ТА № 11

   ИЗУЧ Е Н И Е ВЛИ ЯН И Я М АГН И ТН О ГО ПО ЛЯ Н А ВЕЩ Е СТВА
         СН ЯТИ Е ПЕ ТЛИ М АГН И ТН О ГО ГИСТЕ Р Е ЗИ СА
                       Ф Е Р Р О М АГН Е ТИ КО В

                                Краткая теория
       В се вещ ества, помещ енны е в магнитное пол е, намагничиваю тся в
бол ьш ей ил и меньш ей степени. П ри этом одни вещ ества ослабл яю т
внеш нее магнитное пол е, а другие его усил иваю т. П ервы е назы ваю тся
диамагнетик ами, вторы е - парамагнетик ами. Среди магнетик ов особенно
вы дел яется группа вещ еств, вы зы ваю щ их очень бол ьш ое усил ение
внеш него магнитного пол я. Э ти вещ естваназы ваю тся ф ерромагнетик ами.
       Рассмотрим причины возник новения диа-, пара- и ф ерромагнитного
состояний в разл ичны х вещ ествах. К ак известно, атомы л ю бого вещ ества
состоят из ядер, вок руг к оторы х по стационарны м орбитам движутся
эл ек троны . М агнитны й момент, вы званны й движением эл ек трона по
орбите, назы вается его орбитал ьны м магнитны м моментом. П омимо этого,
эл ек трон обл адает так назы ваемы м собственны м (спиновы м) магнитны м
моментом, обусл овл енны м его вращ ением вок руг собственной оси.
Собственны м магнитны м моментом обл адает так же ядро атома.
Геометрическая сумма орбитал ьны х и спиновы х магнитны х моментов
эл ек тронов и собственного магнитного момента ядра образует магнитны й
моментатомавещ ества.
       У диамагнитны х вещ ествсуммарны й магнитны й моментатомаравен
нул ю , т.к . имею щ иеся в атоме орбитал ьны е, спиновы е и ядерны е
магнитны е моменты взаимно к омпенсирую тся. О днак о под вл иянием
внеш него магнитного пол я у этих атомов возник ает магнитны й момент,
направл енны й всегда противопол ожно этому внеш нему пол ю (рис. 1). В

  Н =0

  Н ≠0


               Д иамагнетик      П арамагнетик     Ф ерромагнетик
                                   Рис.1
резул ьтате диамагнитная среда намагничивается и создает собственное
магнитное пол е, направл енное противопол ожно внеш немупол ю и поэтому
ослабл яю щ ее его. В озник ш ие магнитны е моменты атомов диамагнетик ов
сохраняю тся до тех пор, пок а сущ ествует внеш нее магнитное пол е. П ри
вы к л ю чении этого пол я индуцированны е магнитны е моменты атомов