Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ѕ»Ћ≈“ є20




 

—в€зь между векторами и . ƒл€ некоторых магнетиков зависимость между векторами и имеет линейный характер:

, (97)

где - магнитна€ восприимчивость, безразмерна€ величина, характеризующа€ материал магнетика. ћагнитна€ восприимчивость может быть больше и меньше нул€. ¬ соответствии с этим магнетики раздел€ют на парамагнетики ( >0, ↑↑ ) и диамагнетики ( <0, ↑↓ ). ” ферромагнетиков зависимость () имеет нелинейный характер, и зависит от предыстории образца.

—в€зь между векторами и . ѕодставим (91) Ѓ (89), Þ , Þ

 

, (98)

 

где - магнитна€ проницаемость среды, котора€ определ€етс€ через следующим образом:

 

. (99)

 

” парамагнетиков m >1, у диамагнетиков m <1, причем в обоих случа€х мало отличаетс€ от 1, поэтому эти магнетики €вл€ютс€ слабыми.

 

ѕрирода диа -, пара - и ферромагнетизма. ¬ грубом приближении электрон в атоме движетс€ по орбите, подобно волчку. ¬ этом случае возникает прецесси€ орбиты Ц вращение вектора вокруг вектора . –асчет показывает, что дл€ однородного внешнего магнитного пол€ углова€ скорость прецессии одинакова дл€ всех электронов. ¬следствие этого возникает дополнительный индуцированный дипольный момент ~ , что и €вл€етс€ причиной диамагнетизма. ≈сли бы атомы обладали собственными магнитными моментами, то они ориентировались бы под действием пол€, что приводило бы к по€влению магнитного момента . ѕоэтому диамагнитными свойствами обладают атомы, не имеющие собственного магнитного момента.

” парамагнетиков магнитный момент молекул , поэтому в магнитном поле они выстраиваютс€ параллельно вектору ). “епловое движение преп€тствует этой ориентации, в результате возникает некотора€ преимущественна€ ориентаци€. Ёкспериментально установленный закон  юри показывает, что магнитна€ восприимчивость парамагнетиков обратно пропорциональна абсолютной температуре

 

,

 

где Ц посто€нна€  юри, завис€ща€ от структуры вещества.

»з-за нелинейности зависимости () у ферромагнетиков формально ввод€т , причем m имеет физический смысл только дл€ первоначального намагничивани€ (участок 0Ѓ1 на рис.33). ћаксимальное значение m у ферромагнетиков может быть очень велико, например, у железа m ~ 5000. «ависимость ¬ (Ќ) называетс€ петлей гистерезиса. ѕри первоначальном увеличении Ќ индукци€ магнитного пол€ ¬ возрастает до некоторой величины (0Ѓ1). ѕри последующем уменьшении Ќ до нул€ (1Ѓ2) индукци€ ¬ не спадает до 0; величина этой остаточной индукции (0÷2) соответствует остаточному намагничиванию ферромагнетика и объ€сн€ет существование посто€нных магнитов. ”величение Ќ в противоположном направлении (2Ѓ3) приводит к полному размагничиванию при напр€женности Ќ 3, называемой коэрцитивной силой, а затем и к перемагничиванию (3Ѓ4), т.е. переориентации магнитных моментов в противоположном направлении. ѕри последующем уменьшении Ќ крива€ идет по пути 4Ѓ5. ѕри Ќ =0 (в точке 5) ¬ ¹0. ”меньшение ¬ до нул€ происходит при повторном изменении направлени€ и возрастании Ќ (5Ѓ6). Ќамагничивание на пути 6Ѓ1 отличаетс€ от первоначального (0Ѓ1) и указывает на неоднозначность зависимости . ‘ерромагнетизм нельз€ объ€снить в рамках классической электродинамики. ¬ ферромагнетике действуют межатомные силы, имеющие квантовую природу, которые ориентируют спиновые моменты электронов в атомах параллельно друг другу. ќбласти с параллельно направленными моментами называютс€ доменами (размер ~ 10-4 см). ¬о внешнем магнитном поле магнитные моменты доменов ориентируютс€ по полю, значительно увеличива€ магнитную индукцию в ферромагнетике. ѕри достаточной величине индукции внешнего пол€ практически все домены ориентируютс€ вдоль него. ѕри сн€тии внешнего пол€ не все домены разориентируютс€, поэтому дл€ ферромагнитных материалов характерно сохранение остаточной намагниченности.

”слови€ дл€ векторов и на границе раздела магнетиков. ѕредставим на границе двух однородных изотропных магнетиков цилиндр сколь угодно малой высоты (рис.34) и малого сечени€ S. “огда по теореме √аусса дл€ вектора (при стремлении высоты цилиндра к нулю и одновременно к границе): , ибо поток через боковую поверхность стремитс€ к 0 вместе с высотой. ќтсюда , Þ

, (100)

т.е. нормальна€ составл€юща€ вектора одинакова по обе стороны от границы.

¬озьмем вдоль границы пр€моугольный контур столь малой длины l, чтобы вдоль него вектор мало измен€лс€ (рис.35). ”стремим высоту контура к нулю, тогда циркул€ци€ вдоль этого контура сведетс€ к сумме вдоль сторон l и по теореме о циркул€ции должна быть равна нулю , Þ

 

. (101)

 

Ёто значит: тангенциальна€ составл€юща€ вектора одинакова по обе стороны от границы. ќчевидно, на границе раздела слабых однородных магнетиков вектор ведет себ€ аналогично вектору , а вектор - аналогично вектору . ѕоэтому с учетом (98) дл€ остальных составл€ющих получаем

 

, . (102)

 

—опоставление выражений в рамках показывает, что если , то при переходе из среды 1 в среду 2 нормальна€ компонента вектора уменьшаетс€, а тангенциальна€ компонента вектора увеличиваетс€. “аким образом, нормальна€ составл€юща€ вектора и тангенциальна€ составл€юща€ вектора испытывают скачок при переходе границы раздела магнетиков.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 751 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќачинать всегда стоит с того, что сеет сомнени€. © Ѕорис —тругацкий
==> читать все изречени€...

536 - | 431 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.