Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Намагничивание магнетика






    Если проводники с током находятся в какой-либо среде, то магнитное поле изменяется. Это означает, что вещество в магнитном поле намагничивается, т.е. само становится источником магнитного поля. Результирующее магнитное поле в среде равно сумме полей, создаваемых проводниками с током и намагниченной средой :

     

    = + . (35.1)

     

    Здесь под и имеются в виду поля, усредненные по бесконечно малому объему, поэтому также усредненное (макроскопическое) поле, причем = m0 .

    Молекулы вещества обладают собственным магнитным моментом (см. (33.8)), обусловленным внутренним движением зарядов. Каждому магнитному моменту соответствует элементарный круговой ток, создающий в окружающем пространстве магнитное поле. При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты молекул ориентированы беспорядочно, поэтому обусловленное ими результирующее магнитное поле равно нулю. Равен нулю и результирующий магнитный момент вещества.

    Если вещество поместить во внешнее магнитное поле, то под действием этого поля магнитные моменты молекул приобретают преимущественную ориентацию в одном направлении, и вещество намагничивается – его суммарный магнитный момент становится отличным от нуля. При этом магнитные поля отдельных молекул не компенсируют друг друга, в результате возникает поле .

    Иначе происходит намагничивание веществ, молекулы которых при отсутствии внешнего поля не имеют магнитного момента. Внесение таких веществ во внешнее поле индуцирует элементарные круговые токи в молекулах, и молекулы, а вместе с ними и все вещество приобретают магнитный момент, что также приводит к возникновению поля . Большинство веществ при внесении в магнитное поле намагничивается слабо (см. § 7.34).

    Для количественного описания намагничивания магнетиков вводят векторную величину - намагниченность, равную магнитному моменту молекул единицы объема магнетика:

     

    = , (35.2)

     

    где DV – элементарный объем в окрестности данной точки, - магнитный момент отдельной молекулы.

    Суммирование проводится по всем молекулам в объеме DV. Если во всех точках вещества вектор одинаков, говорят, что вещество намагничено однородно.

    Вектор намагниченности является основной величиной, характеризующей магнитное состояние вещества. Зная его в каждой точке какого-либо тела, можно определить и магнитное поле, создаваемое рассматриваемым намагниченным телом.

    Для описания поля, создаваемого молекулярными токами, рассмотрим магнетик в виде кругового цилиндра сечения S и длины l, внесенного в однородное внешнее магнитное поле с индукцией . Возникающее в магнетике магнитное поле молекулярных токов будет направлено противоположно внешнему полю для диамагнетиков и совпадать с ним по направлению для парамагнетиков. Плоскости всех молекулярных токов расположатся перпендикулярно вектору , так как векторы их магнитных моментов антипараллельны вектору (для диамагнетиков) и параллельны (для парамагнетиков). Если рассмотреть любое сечение цилиндра, перпендикулярное его оси, то во внутренних участках сечения магнетика молекулярные токи соседних атомов направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются (рисунок 44). Некомпенсированными будут лишь молекулярные токи, выходящие на боковую поверхность цилиндра.

    Ток, текущий по боковой поверхности цилиндра, подобен току в соленоиде и создает внутри него поле, магнитную индукцию В¢ которого можно вычислить, учитывая формулу (30.10) для N = 1 (соленоид из одного витка):

     

    В¢ = m0 . (35.3)

     

    где I¢ - сила молекулярного тока, l - длина рассматриваемого цилиндра, а магнитная проницаемость m принята равной единице.

    С другой стороны, I¢ /l - ток, приходящийся на единицу длины цилиндра, или его линейная плотность, поэтому магнитный момент этого тока p = I¢ lS/l = = I¢ V/l, где V – объем магнетика. Если Р – магнитный момент магнетика объемом V, то намагниченность магнетика

     

    J = = . (35.4)

     

    Сопоставляя (35.3) и (35.4), получим, что В¢ = m0J, или в векторной форме

    = m0 . (35.5)

     

    Подставив выражения для и в (35.1), получим

     

    = m0 + m0 = m0( + ). (35.6)

     

    или

     

    = + . (35.7)

     

    Намагниченность зависит от магнитной индукции в данной точке вещества. Однако, принято связывать не с , а с вектором напряженности магнитного поля .

    Для многих веществ направления и всегда совпадают. Намагниченность таких веществ зависит только от величины намагничивающего поля и не зависит от его направления. Такие вещества получили название изотропных магнетиков. В них направления и также всегда совпадают.

    Как показывает опыт, в изотропных магнетиках намагниченность прямо пропорциональна напряженности поля, вызывающего намагничивание, т. е.

     

    = χ , (35.8)

     

    где χ - безразмерная скалярная величина, называемая магнитной восприимчивостью вещества.

    Она зависит от рода магнетика и его состояния (температуры и т.д.). Для диамагнетиков χ < 0 (поле молекулярных токов противоположно внешнему полю), для парамагнетиков χ > 0 (собственный нескомпенсированный магнитный момент молекулярных токов совпадает с внешним полем).

    Используя формулу (35.8), выражение (35.6) можно записать в виде

     

    = m0 (1 + χ) = mm0 , (35.9)

     

    где безразмерная величина

     

    m = 1 + χ (35.10)

     

    представляет собой магнитную проницаемость вещества. Выражение (35.9) представляет собой соотношение (30.9), записанное нами ранее.

    Так как абсолютное значение магнитной восприимчивости для диа- и парамагнетиков очень мало (порядка 10-4 - 10-6), то для них m незначительно отличается от единицы. Таким образом, для диамагнетиков χ < 0 и m < 1, для парамагнетиков χ > 0 и m > 1.

    Кроме этих магнетиков существуют ферромагнетики, у которых зависимость () имеет весьма сложный характер: она не линейная и, помимо того, наблюдается гистерезис, т.е. зависимость от предыстории магнетика (см. § 7.38).

    Направления напряженности поля и намагниченности могут не совпадать друг с другом. Это наблюдается для ряда магнитных кристаллов. В таких кристаллах величина намагниченности зависит еще и от направления поля относительно осей кристалла. Подобные вещества называют анизотропными магнетиками. Для них направления индукции и напряженности , могут быть различными.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.