Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 53 стр.

UptoLike

Рубрика: 

53
Таким образом , магнитная проницаемость µ показывает, во
сколько раз магнитная индукция в веществе больше магнитной индукции в
вакууме.
Способность различных веществ к намагничиванию характеризуют
еще вектором интенсивности намагничивания
0
J
r
, который равен
векторной сумме магнитных моментов всех атомов, содержащихся в
единице объема вещества . Вектор намагничивания
J
r
связан с вектором
индукции собственного магнитного поля
.собст
B
r
соотношением
.
0
.
JB
собст
r
r
µ=
(5)
Из (1), (3) и (5) следует, что
.
0
0
.
0
JHBBB
собст
r
r
r
r
r
µµ +=+=
(6)
Итак, вектор
J
r
характеризует магнитное поле , созданное магнитными
моментами атомов вещества ; вектор
r
характеризует магнитное поле
вакуума, созданного токами в проводниках; вектор
B
r
характеризует
результирующее магнитное поле, т.е. поле, созданное и токами в
проводниках, и магнитными моментами атомов вещества .
Для диамагнетиков
1
<
µ
, для парамагнетиков -
.
1
>
µ
В обоих
случаях величина магнитной проницаемости µ не зависит от
напряженности магнитного поля
и близка к единице.
У ферромагнетиков
1
>>
µ
и зависит от напряженности
внешнего
магнитного поля. С ростом
магнитная проницаемость сначала быстро
возрастает, достигая максимума, а затем уменьшается , приближаясь при
очень сильных полях к значению
1
=
µ
.
Поэтому в ферромагнетиках магнитная индукция уже не будет
пропорциональна напряженности внешнего магнитного поля. При
сравнительно небольшой величине напряженности
H
H
индукция
достигает довольно большого значения
H
B
, после чего она изменяется
слабо, т.е. наступает как бы ее насыщение.
Если в ферромагнетике, насыщенном ,
например, до состояния
H
B
(рис.3),
начать уменьшать напряженность
внешнего магнитного поля
, то
индукция
B
будет также уменьшаться.
Однако ее уменьшение будет
происходить не по кривой 1-0, а по
кривой 1-2 графика намагничивания.
При
=0 ферромагнетик не
размагничивается полностью - в нем
сохраняется остаточная магнитная
индукция
.
ост
B .
1
Рис.3
В
ост
Н
н
В
н
В
Н
+Н
с
Н
с
В
ост
0
1
2
3
4
5
6
                                          53
        Т а к им обра з ом, магнитна я проница емость µ пок а з ы ва ет, во
 ск ольк о ра з ма гнитна я индук ция ввещ естве больш е ма гнитной индук ции в
 ва к ууме.
        С пособность ра з личны х вещ еств к на ма гничивrа нию харак териз ую т
 ещ е век тором интенсивности на ма гничива ния J 0 , к оторы й ра вен
 век торной сумме ма гнитны х моментов всех атомо         rв, содержа щ ихся в
 единице объ ема вещ ества . В ек тор на ма гничива ния J связ а н с век тором
                                         r
                                         B
 индук ции собственного ма гнитного поля со бст . соотнош ением
                     r               r
                     Bсо бст . = µ 0 J .                                          (5)
 И з (1), (3) и (5) следует, что
                  r r      r               r       r
                  B = B0 + Bсо бст . = µ 0 H + µ 0 J .                             (6)
                    r
  И та к , век тор J ха рак териз ует ма гнитн    rое поле, соз данное ма гнитны ми
  момента ми а томов вещ ества ; век тор H ха ра к териз уетr ма гнитное поле
  ва к уума , созда нного ток а ми в проводник а х; век тор B харак териз ует
  рез ультирую щ ее ма гнитное поле, т.е. поле, соз данное и ток а ми в
  проводник ах, и ма гнитны ми момента ми а томоввещ ества .
          Д ля диа ма гнетик ов µ < 1 , для па ра ма гнетик ов - µ > 1. В обоих
  случа ях величина ма гнитной проница емости µ не з а висит от
  на пряженности ма гнитного поля H и близ к а к единице.
          У феррома гнетик ов µ >> 1 и з а виситот на пряженности H внеш него
  ма гнитного поля. С ростом H ма гнитна я проница емость сна ча ла бы стро
  воз ра ста ет, достига я ма к симума, а з а тем уменьш а ется, приближа ясь при
  очень сильны х полях к з на чению µ = 1 .
  П оэ тому в ферромагнетик а х ма гнитна я индук ция уже не будет
  пропорциона льна на пряженности внеш него ма гнитного поля. П ри
  сра внительно небольш ой величине на пряженности H H индук ция
  достига ет довольно больш ого з начения BH , после чего она из меняется
  сла бо, т.е. на ступа етк ак бы ее на сы щ ение.
                                         Е сли в феррома гнетик е, на сы щ енном,
                    В                    на пример, до состояния BH (рис.3),
            Вн                1          на ча ть     уменьш а ть     на пряженность
                                         внеш него ма гнитного поля H , то
            Вост  2                      индук ция B будет та к же уменьш а ться.
                                         О днак о      ее    уменьш ение        будет
          3              6       Н       происходить не по к ривой 1-0, а по
        –Н с 0         +Н с Н н          к ривой 1-2 гра фик а на ма гничива ния.
                                         П ри        H =0     феррома гнетик        не
               5 –Вост                   ра з ма гничива ется полностью - в нем
                                         сохра няется      оста точна я    ма гнитная
4                                        индук ция Bо ст . .
                      Рис.3