Намагничение вещества

При помещении любого вещества во внешнее магнитное поле оно намагничивается, т.е. приобретает магнитный момент за счет диа- или парамагнитного эффекта, в самом веществе возникает его собственное внутреннее магнитное поле (поле микротоков) с индукцией .

Для количественного описания намагничения вещества вводят понятие намагниченности.

Намагниченность магнетика - это векторная физическая величина, равная суммарному магнитному моменту единицы объема магнетика:

В СИ намагниченность измеряется в A/м.

Намагниченность зависит от магнитных свойств вещества, величины внешнего поля и температуры. Очевидно, что намагниченность магнетика связана с индукцией .

Как показывает опыт, для большинства веществ и не в очень сильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряженности внешнего поля, вызывающего намагничение:

(1)

где c - магнитная восприимчивость вещества, безразмерная величина.

Чем больше величина c, тем более намагниченным оказывается вещество при заданном внешнем поле.

Можно доказать, что

. (2)

Магнитное поле в веществе является векторной суммой двух полей: внешнего магнитного поля и внутреннего, или собственного магнитного поля, создаваемого микротоками. Вектор магнитной индукции магнитного поля в веществе характеризует результирующее магнитное поле и равен геометрической сумме магнитных индукций внешнего и внутреннего магнитных полей:

(3)

Внешнее магнитное поле обычно является магнитным полем, созданным токами, текущими по проводникам, расположенным в вакууме (или воздухе) и называется полем макротоков:

. (4)

Подставим выражения (4) и (2) в (3):

. (5)

Здесь вектор характеризует поле микротоков, вектор - поле макротоков, а вектор - результирующее поле в веществе, т.е. суммарное поле микро- и макротоков.

Используя формулу (1), выражение (5) можно записать в виде:

или (6)

Безразмерная величина (7)

представляет собой относительную магнитную проницаемость вещества.

Выясним ее физический смысл.

.

Относительная магнитная проницаемость вещества показывает, во сколько раз индукция магнитного поля изменяется в данном веществе.

Что именно происходит с магнитным полем в данном конкретном веществе - усиливается оно или ослабляется - зависит от величины магнитного момента атома (или молекулы) данного вещества.

Дата добавления: 2014-01-04