Магнитное поле в веществе. Намагниченность

Известно, что помещенные в магнитное поле вещества за счет ориентации магнитных моментов частиц, из которых состоит вещество (рис. 3.5), намагничиваются.

Геометрическая сумма магнитных моментов отдельных молекул p _m представляет собой магнитный момент всего тела:

. (3.15)

Магнитный момент единицы объема носит название вектора намагничивания:

. (3.16)

В вакууме микротоки (молекулярные токи) отсутствуют, и вектор намагничивания тождественно равен нулю:

J _вак = 0. (3.17)

В отличие от вакуума любое тело, имеющее молекулярное строение (твердое, жидкое или газообразное), может быть намагничено так, что J ¹ 0. В этом отношении магнитные свойства тел аналогичны электрическим свойствам диэлектриков, и любое тело может быть названо магнетиком.

В отсутствие внешнего магнитного поля магнетик обычно не намагничен:

J = 0 при H = 0. (3.18)

При внесении магнетика во внешнее магнитное поле он приобретает магнитный момент J. В не слишком сильных полях и кроме так называемых ферромагнетиков зависимость J от H можно считать практически линейной:

J = c_m H, (3.19)

где c_m - магнитная восприимчивость вещества, характеризующая его магнитные свойства. В общем случае c_m может зависит от напряженности магнитного поля H.

Таким образом, характеристиками магнитного поля в веществе являются: вектор J – характеризует магнитное поле молекулярных токов (микротоков); вектор H – характеризует магнитное поле макротоков; вектор B – характеризует результирующее поле макро - и микротоков.

Между векторами B, H и J существует связь

. (3.20)

С учетом формулы (3.19)

, (3.21)

где m = (1 + c_m) - относительная магнитная проницаемость среды.

Следовательно,

. (3.22)

В зависимости от относительной магнитной проницаемости среды применяется следующая классификация магнетиков:

а) диамагнетики ;

б) парамагнетики ;

в) ферромагнетики и являются функцией от .

Дата добавления: 2017-02-01