Практикум по электричеству и магнетизму - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

63
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
H
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
H
и близка к единице .
У ферромагнетиков
1
>>
µ
и зависит от напряженности
H
внешнего
магнитного поля. С ростом
H
магнитная проницаемость сначала быстро
возрастает , достигая максимума, а затем уменьшается , приближаясь при
очень сильных полях к значению
1
=
µ
(рис.2).
Поэтому в ферромагнетиках
магнитная индукция уже не будет
пропорциональна напряженности
внешнего магнитного поля (рис.3).
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.4),
μ
H
Рис.2
H
Рис.
3
H
н
В
н
В
1
Рис.4
В
ост
Н
н
В
н
В
Н
+Н
с
–
Н
с
–
В
ост
0
1
2
3
4
5
6
                                          r 63
вещ ест ва . Вектор н а м а гн ичива н ия J свя за н        с     вект ором             ин д у кции
                                         r
собст вен н ого м а гн ит н ого п оля    Bсоб ст. соот н ошен ием
                                         r                r
                                         Bсоб ст. = µ 0 J .                                      (5)
Из (1), (3) и (5) след у ет , что
                             r r      r               r       r
                             B = B0 + Bсоб ст . = µ 0 H + µ 0 J .                          (6)
                     r
Ита к, вектор J х а ра кт еризу ет м а гн ит нrое п оле, созд а н н ое м а гн ит н ым и
м ом ен та м и а том ов вещ ест ва ; вект ор H х а ра кт еризу ет r м а гн ит н ое п оле
ва ку у м а , созд а н н ого тока м и в п ровод н ика х ; векторB х а ра кт еризу ет
резу ль т иру ю щ ее м а гн ит н ое п оле, т .е. п оле, созд а н н ое и т ока м и в
п ровод н ика х , и м а гн ит н ым и м ом ен т а м и а т ом ов вещ ест ва .
        Д ля д иа м а гн ет иков µ < 1 , д ля п а ра м а гн ет иков - µ > 1. В обоих слу ча я х
величин а м а гн ит н ой п рон ица ем ост и µ н е за висит от н а п ря ж ен н ост и
м а гн ит н ого п оля H и близка к ед ин ице.
        У ф ерром а гн ет иков µ >> 1 и за висит от н а п ря ж ен н ост и H вн ешн его
м а гн ит н ого п оля . С ростом H м а гн ит н а я п рон ица ем ость сн а ча ла быст ро
 μ                                                      В
                                                        Вн




                                      H                                              Hн          H
                 Рис.2                                                      Рис.
                                                                            3
возра ст а ет , д ост ига я м а ксим у м а , а за тем у м ен ь ша ет ся , п риближ а я сь п ри
очен ь силь н ых п оля х к зн а чен ию µ = 1 (рис.2).
                                                 П оэтом у           в         ф ерром а гн ет ика х
                         В                       м а гн ит н а я ин д у кция у ж е н е бу д ет
               Вн                  1             п роп орцион а ль н а           н а п ря ж ен н ост и
               Вост    2                         вн ешн его м а гн ит н ого п оля (рис.3).
                                                 П ри         сра вн ит ель н о         н еболь шой
             3               6         Н         величин е          н а п ря ж ен н ост и        HH
                                                 ин д у кция         д ост ига ет          д оволь н о
           –Н с 0           +Н с Н н
                                                 боль шого зн а чен ия BH , п осле чего
                   5 –Вост                       он а изм ен я ется сла бо, т .е. н а ст у п а ет
                                                 ка к бы ее н а сыщ ен ие.
  4                                              Е сли в ф ерром а гн ет ике, н а сыщ ен н ом ,
                                                 н а п рим ер, д о сост оя н ия BH (рис.4),
                            Рис.4

Страницы