МП в веществе

Введём основные характеристики с помощью которых удобно охарактеризовать МП внутри вещества. Выберем некоторый объём диамагнетика . Данный объём состоит из элементарных объёмов причём каждый из элементарных объёмомхарактеризуется магнитным моментом . Сложив все магнитные моменты элементарных объёмов и устремив получим намагниченность магнетика как отношение интеграла по объёму к . То есть вектор намагниченности вводится подобно тому как был введён вектор поляризации. Смысл его это плотность магнитного момента.

МП в веществе можно представить в виде суммы

- индукция МП обусловленная внешними макро токами, то есть токами протекающими вне данного вещества.

- индукция МП обусловленная микро токами вещества, то есть токами которые появляются благодаря вращению электронов вокруг ядра атома.

Найдём взаимосвязь между вектором намагниченности и индукцией МП внутри вещества.

Возьмём объём магнетика в виде кругового цилиндра имеющего длину L и площадь поперечного сечения S.

Круговые токи обусловленные движением электронов вокруг ядра атома. Условно обозначим замкнутый круг стрелками в нутрии объёма данного поперечного сечения. Представленные круговые токи взаимно компенсируют друг друга и остаются не скомпенсированными лишь те составляющие круговых токов которые расположены ближе к боковой поверхности цилиндра. Эти составляющие круговых микро токов образуют круговой ток который будет циркулировать по поверхности цилиндра, при этом данный магнитный цилиндр можно уподобить соленоиду длинной L по которому протекает ток I.

Так как данный цилиндр уподоблен соленоиду, то индукция МП микро токов можно определить в соответствии с выражением для индукции МП соленоида.

Магнитный момент цилиндра можно определить следующим образом

- объём цилиндра;

- площадь поперечного сечения.

Между вектором намагниченности и вектором магнитной индукции можно установить следующую взаимосвязь.

- нормаль к поперечному сечению цилиндра

Тогда между и можно установить взаимосвязь

Из этого следует что вектор индукции МП обусловленного микро токами сонаправлен с вектором намагниченности .

Вектор магнитной индукции суммарного поля внутри магнетика

Введём величину получившую название магнитной восприимчивости. Эта величина является коэффициентом пропорциональности между намагниченностью и напряжённостью МП.

Она подобна диэлектрической восприимчивости вещества введя эту величину можно связать вектора и

Таким образом в качестве характеристики намагничивания может служить намагниченность вещества которая по направлению совпадает с вектором магнитной индукции поля образованного внутренними микро токами данного вещества.

Дата добавления: 2013-12-12