53. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость. Их определения и связь между ними.

Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая ее состав, состояние, температуру и т. д.).

Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ :

Магнитная восприимчивость — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе^[1].Магнитная восприимчивость определяется отношением намагниченности единицы объёма вещества к напряжённости намагничивающего магнитного поля. По своему смыслу восприимчивость является величиной безразмерной.  = М/Н, где M — намагниченность вещества под действием магнитного поля, Н — напряженность магнитного поля.

56. Ферромагнетики, их основные свойства. Гистерезис. Применение ферромагнетиков.

Ферромагнетики- твердые вещества,обладающие спонтанной намагниченностью даже при отсутствии внешнего магнитного поля ,которая подвержена сильному влиянию вешних факторов-изменению температуры, магнитного поля, деформации.

-ферромагнетики

Представители: , , …, некоторые сплавы, например, пермаллой и др.

Петля гистерезиса.

Проведем эксперимент. Пусть имеется соленоид с сердечником из ферромагнетика (рис.24.7).

	Будет пропускать по обмотке соленоида постепенно увеличивающийся постоянный ток, начиная с нуля. Напряженность магнитного поля . Одновременно с напряженностью будем регистрировать магнитную индукцию в сердечнике (рис.24.8). Основная кривая намагничивания 0-1. Магнитная индукция .
Рис. 24.6		Рис. 24.7

При достижении насыщения , продолжает расти с ростом по линейному закону. С т.1 будем уменьшать ток, соответственно будет и уменьшаться напряженность магнитного поля , но индукция следует не по первоначальной кривой 1-0, а изменяется в соответствии с кривой 1-2.

В результате, когда напряженность внешнего поля станет равной нулю, намагниченность не исчезает и характеризуется величиной , которая называется остаточной индукцией. Магнитная индукция обращается в ноль лишь при перемене тока в соленоиде на противоположное направление. (Соответственно меняется на противоположное и направление ). Напряженность, при которой обращается в ноль, называется коэрцитивной силой и обозначается .

При дальнейшем увеличении тока противоположно первоначальному направлению (и, соответственно увеличении ), попадаем в точку 4, затем, уменьшая ток (и ) попадаем т. 5, сменив направление тока и на первоначальное, снова попадаем в т. 1. Вся фигура называется петлей гистерезиса (греч. «запаздывание»). Смысл названия в том что, например, при уменьшении напряженности из т. 1 не попадает в т. 0, лишь с «запаздыванием» (за счет обратного поля ) обращается в нуль.

Существование остаточной намагниченности дает возможность изготовления постоянных магнитов, то есть тел, которые без затрат энергии на поддержание макротоков обладают магнитным моментом и создают в окружающем пространстве магнитное поле.

Гистерезис приводит к тому, что намагниченность ферромагнетика не является однозначной функцией ; она в сильной мере зависит от предыстории образца.

Магнитные свойства ферромагнетиков обусловлены собственными (спиновыми) магнитными моментами электронов.

При определенных условиях в кристаллах могут возникать силы, которые заставляют магнитные моменты электронов выстраиваться параллельно друг другу. В результате возникают области спонтанного (самопроизвольного) намагничивания, которые называются доменами.

Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура , при которой области спонтанной намагниченности распадаются и вещество утрачивает ферромагнитные свойства. Эта температура называется точкой Кюри ( ) (для железа , а для никеля ).

Применение:Железный или стальной сердечник в катушке во много раз усиливает создаваемое этой катушкой поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и других устройств изготавливают из ферромагнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, то есть создаёт магнитное поле в окружающем его пространстве. Упорядоченная ориентация элементарных токов не исчезает при выключении внешнего магнитного поля. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты находят широкое применение в электроизмерительных приборах, громкоговорителях, телефонах, в устройствах звукозаписи, магнитных компасах и т.д. Большое распространение получили ферриты - ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока. Они представляют собой химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. Первый из известных человеку ферромагнитных материалов - магнитный железняк - является ферритом.