Магнитное поле в веществе

В любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в молекулах атомах. Эти микроскопические токи создают собственное магнитное поле . Поэтому магнитная индукция в среде складывается из индукции внешнего магнитного поля и собственной индукции вещества:

При изучении магнитного поля в веществе различают два типа токов – макротоки и микротоки.

Макротоками называются токи проводимости и конвекционные токи, связанные с движением заряженных макроскопических тел.

Микротоками (молекулярными токами) называют токи, обусловленные движением электронов в атомах, молекулах и ионах. Одним из важнейших свойств электрона является наличие у него не только электрического, но и собственного магнитного поля. Собственное магнитное поле электрона называют спиновым (spin – вращение). Электрон создает магнитное поле также и за счет орбитального движения вокруг ядра, которое можно уподобить круговому микротоку. Спиновые поля электронов и магнитные поля, обусловленные их орбитальными движениями, и определяют широкий спектр магнитных свойств веществ.

Вещества крайне разнообразны по своим магнитным свойствам. У большинства веществ эти свойства выражены слабо.

Зависимость между и Во. Из следует, что чем , тем => , где χ- это магнитная восприимчивость среды. Вектор собственной магнитной индукции среды может быть как сонаправлен с вектором магнитной индукции внешнего поля , так и противоположен ему.

Функция магнитной восприимчивости. Разная магнитная восприимчивость веществ χ опредиляет различие их магнитных свойств. Поэтому разделяют три основных класса веществ с резко отличающимися магнитными свойствами: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Диамагнетик вещества, которые слабо намагничиваются против поля, то есть поле в диамагнетиках слабее, чем в вакууме, a также у которого вектор индукции собственного магнитного поля направлен в противоположную сторону вектору магнитной индукции внешнего поля (), значительно меньше его по модулю ().

Для диамагнетика , , потому что , а .

Парамагнетик- вещества, которые слабо намагничиваются в магнитном поле, причем результирующее поле в парамагнетиках сильнее, чем в вакууме, а также у которых вектор индукции собственного магнитного поля сонаправлен с вектором магнитной индукции внешнего поля (), меньше его по модулю ().

Для парамагнетика , при этом .

Ферромагнетик – вещества, способные сильно намагничиваться в магнитном поле, а также у котороых вектор индукции собственного магнитного поля , сонаправлен с вектором магнитной индукции внешнего поля (), значительно превышает его по модулю ().

Для ферромагнетика ,

Вывод формулы:

Мы имеем: (1); => (2). Если мы подставим формулу (2) в формулу (1), то мы получим: , а точнее , где – магнитная проницаемость среды.

Магнитная проницаемость среды: Магнитная проницаемость среды- физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается от магнитной индукции внешнего поля в вакууме:

Дата добавления: 2015-04-24