 |
|
Механизм намагничивания веществ
В вакууме источником магнитного поля являются движущиеся заряды или токи в проводниках. В поле вещество способно намагничиваться, то есть приобретать магнитный момент, в результате чего создается поле 
. Поэтому результирующее поле в веществе: 
Основные виды магнетиков:
Диамагнетики – несколько ослабляют внешнее магнитное поле (хотя идеальные диамагнетики полностью вытесняют магнитное поле из вещества – эффект Мейсснера в сверхпроводниках).
Парамагнетики – слабо усиливают внешнее магнитное поле.
Ферромагнетики – усиливают магнитное поле в тысячи раз благодаря доменной структуре (в веществе можно выделить области спонтанного намагничивания (домены) размером 
, каждая из которых намагничивается до насыщения). Ферромагнитные свойства проявляются только до определённой температуры (точка Кюри 
, 
, 
). При циклическом намагничивании–размагничивании зависимость магнитной индукции поля от внешнего поля образует петлю гистерезиса.
Антиферромагнетики – магнитные моменты атомов тоже упорядочены, но противоположно для каждой пары соседних атомов и взаимно компенсируют друг друга. Свойства как у очень слабых парамагнетиков.
Ферримагнетики – противоположно ориентированные подрешетки имеют разные по величине магнитные моменты и они не компенсируют друг друга. Свойства отличаются от ферромагнетиков только другой зависимостью намагничивания от температуры и низкой точкой Кюри.
Полевые теоремы магнитного поля в веществе:
– интегральная форма теоремы о циркуляции вектора намагниченности 
.
Намагниченность – магнитный момент единицы объема вещества: 
.
– ток намагничивания (нескомпенсированный макроскопический ток на поверхности вещества, возникающий вследствие выхода на поверхность молекулярных токов).
– дифференциальная форма теоремы о циркуляции .
– плотность молекулярного тока намагничивания
– интегральная форма теоремы о циркуляции 
– дифференциальная форма теоремы о циркуляции .
Напряженность магнитного поля 
.
Для изотропных неферромагнитных магнетиков, в слабых полях: 
,
– магнитная восприимчивость вещества (безразмерная величина).
, откуда для изотропных неферромагнетиков: 
,
– магнитная проницаемость вещества (безразмерная величина).
В вакууме 
, в веществе: 
- в диамагнетиках
- в парамагнетиках
- в ферромагнетиках
При решении задач на расчет вектора 
используется теорема о циркуляции вектора 
, так как она определяется только токами проводимости, а затем находят 
.
Условия для и на границе раздела двух магнетиков (следствие т. Гаусса для и т. о циркуляции ):
Преломление линий векторов и на границе раздела: 
;
.
Чем 
, тем > касательная составляющая (линии сгущаются в веществе с 
, например – в железной оболочке при осуществлении магнитной защиты).
– в среде с 
некоторые линии обрываются, так как в ней возникает большая плотность молекулярных токов. Некомпенсированные молекулярные токи являются источниками дополнительных линий .
Магнито-механические явления: намагничивание магнетика приводит к его вращению (опыт Эйнштейна и де Гааза), а вращение магнетика вызывает его намагничивание (опыт Барнетта).