Магнитные свойства вещества

Электромагнитные колебания и волны

Энергия магнитного поля

Энергия W магнитного поля, создаваемого током в замкнутом контуре индуктивностью L, определяется формулой

,

где I — сила тока в контуре.

Объемная (пространственная) плотность энергии однородного магнитного поля (например, поля длинного соленоида)

Формула Томсона. Период собственных колебаний в контуре без активного сопротивления

,

где L — индуктивность контура; С — его электроемкость.

Связь длины электромагнитной волны l с периодом Т и частотой n колебаний

l= сТ, или ,

где с — скорость электромагнитных волн в вакууме (с =3^.10⁸ м/с).

Скорость электромагнитных волн в среде

,

где ε — диэлектрическая проницаемость; μ — магнитная проницаемость среды.

Намагниченность — величина, равная отношению магнитного момента малого объема ΔV вещества к этому объему

,

где — магнитный момент отдельной (i -й) молекулы; N — число молекул в объеме ΔV.

Намагниченность в изотропном магнетике пропорциональна напряженности магнитного поля

,

где χ — магнитная восприимчивость (безразмерная величина).

Удельная магнитная восприимчивость χ_уд связана с магнитной восприимчивостью χ соотношением

χ_уд=χ/ρ,

где ρ — плотность вещества.

Молярная магнитная восприимчивость χ_m связана с магнитной восприимчивостью χ соотношением

c_m=,

где μ — молярная масса вещества.

Магнетон Бора μ_B — элементарный магнитный момент — определяется формулой

μ_B=eћ/(2m_e),

где — постоянная Планка; е — элементарный заряд; т_е — масса электрона.

Магнитная индукция , напряженность и намагниченность в изотропном магнетике связаны соотношением

,

где μ₀ — магнитная постоянная.

В неоднородном магнитном поле на магнетик действует некоторая сила. В случае поля, обладающего симметрией относительно оси х, сила, действующая на малый объем dV вещества с магнитной восприимчивостью c выражается соотношением

,

где - частная производная индукции поля, характеризующая степень неоднородности поля в направлении оси х.

Дата добавления: 2014-10-23