5. Висвітлити поняття магнітні маси. Магнітний момент та намагніченість: пояснити їх фізичну суть та зв’язок між ними.

Природні джерела поля для зручності їхнього математичного опису замінені на гіпотетичні магнітні маси. Магнітні маси - міра кількості "магнетизму" джерел.

На відміну від гравітаційних, які мають лише 1 знак магнітні маси (+,-) не існують ізольовано.

Точковою магнітною масою є полюс диполя за умови, що інший полюс розташований на дуже великій відстані.

Е лементарним джерелом магнітного поля є диполь, в полюсах якого сконцентровані магнітні маси та , а лінія з`єднання полюсів за напрямком співпадає з .

Магнітний момент диполя:

Тому одиниці виміру магнітних мас:

[m] = [ ] = [ ] = Ам.

Магнітний момент: [M]_CI = [j][s] = Aм²,

де j – сила колового струму, s – площа, що охоплена коловим струмом.

[M]_СГС = 1од.СГС,

1од.СГС = 110^-3Aм².

Вектор має напрямок від додатного до від`ємного полюса.

Всі геологічні тіла в магнітному полі землі намагнічуються і створюють власне МП.

Схематично процес намагнічення виявляється як зміна напрямків магнітних моментів елементарних магнітів під дією зовнішнього МП.

І нтенсивність намагніченості гірських порід визначається:

де - сумарний магнітний момент малого об`єму гірських порід.

С І=А/м

СГСМ=1*10³ А/м

Для однорідно намагніченого тіла

Одиниці виміру об’ємної намагніченості: [J] = А/м;

лінійної намагніченості: [ ] = Ам;

поверхневої намагніченості: [ ] = А.

Для всіх типів порід намагніченість: J  (0  50) А/м.

Інтенсивність намагніченості за змістом близька до поняття густини в гравірозвідці, однак є векторною величиною, що обумовлено будовою диполя.

Як і в гравірозвідці для опису різних розподілів джерел поля вводять поняття однополюсного джерела (точкової магнітної маси), диполя, лінійної і поверхневої намагніченості.

Точковою магнітною масою є полюс диполя за умови, що другий полюс розташований на дуже великій відстані.

Ядра, атоми і молекули також мають магнітний момент. Магнітний момент молекули є векторної сумою магнітних моментів атомів, з яких вона складається. Магнітне поле впливає на орієнтацію частинок, що мають магнітні моменти, в результаті чого речовина намагнічується. Ступінь намагнічування речовини характеризується намагніченістю. Середнє значення вектора намагніченості дорівнює відношенню сумарного магнітного моменту всіх частинок, розташованих в обємі магнетика, до цього об’єму.

Таким чином, намагніченість є середнім магнітним моментом одиниці об'єму магнетика.

6. Висвітлити поняття магнітної сприйнятливості гірських порід та вказати її одиниці.

Магнітна сприйнятливість  є безрозмірною величиною та характеризує властивість речовин намагнічуватись під дією зовнішнього магнітного поля .

Зв’язок між намагніченістю, магнітною сприйнятливістю та магнітною індукцією:

, де - індукована намагніченість, зумовлена впливом зовнішнього магнітного поля .

Співвідношення одиниць СГС та СІ для магнітної сприйнятливості :

1од.СГС = 41од.СІ.

Для основних типів гірських порід магнітна сприйнятливість наступна.

Осадових:   (0  8)10^-3 од.СI;

метаморфічних:   (0  250)10^-3 од.СI;

ефузивних та інтрузивних:   (0  500)10^-3 од.СI.

Класифікація гірських порід:

дуже слабомагнітні ( < 10  10010^-5 од.СІ);

слабомагнітні (10010^-5 <  < 100010^-5 од.СІ);

магнітні: (100010^-5 <  < 600010^-5 од.СІ);

сильно магнітні ( > 600010^-5 од.СІ).

Від’ємною  володіють діамагнетики, вони намагнічуються проти поля,

Додатною володіють пара- і феромагнетики, які намагнічуються по полю.

Магнітна сприйнятливість пара- і діамагнетиків має невеликі 10^-6 – 10^-4 та слабо залежить від Н, а феромагнетиків має великі абсолютні значення та дуже сильно і складно залежить від Н.

Магнітна сприйнятливість чисельно дорівнює намагніченості при одиничній напруженості поля.

В ідношення величин інтенсивності намагніченості і напруженості магнітного поля є об'ємна магнітна сприйнятливість χv.

Для більшості речовин магнітна сприйнятливість залежить від температури.