25. Ферромагнетики. Опыты Столетова. Основная кривая намагничивания ферромагнетика. Магнитный гистерезис. Точка Кюри для ферромагнетика. Домены. Спиновая природа ферромагнетизма.

. Так как типичным представителем подобных магнетиков является железо, то их называют ферромагнетиками. Магнитные моменты различных доменов ориентированы произвольно, поэтому в отсутствие внешнего магнитного поля намагниченность ферромагнетика М = 0. Во внешнем магнитном поле возникают два процесса: 1) возрастает объем доменов, магнитный момент которых случайно совпал по направлению с индукцией внешнего поля, 2) остальные домены переориентируют свои магнитные моменты в направлении В₀ . 1. У ферромагнетиков магнитная проницаемость μ в 10¹⁰ раз может быть больше, чем у парамагнетиков. Поэтому ферромагнетики называют сильно магнитными веществами и они используются в качестве сердечников в электромагнитах для создания сильных магнитных полей. 2. В результате смещения границ между доменами и поворота магнитных моментов возникает деформация. Поэтому размеры ферромагнетика при намагничивании изменяются. Это явление называют магнитострикцией. Обратный эффект состоит в том, что при деформации ферромагнетика он намагничивается. 3. Монокристаллы ферромагнетиков обладают резко выраженной анизотропией магнитных свойств, которая проявляется в существовании направлений легкого и трудного намагничивания. 4. При температуре, большей некоторой точки Кюри Т_к , связи соседних атомов разрушаются, домены распадаются и ферромагнетик превращается в парамагнетик. 5. У ферромагнетиков зависимость М(Н) или В(Н) нелинейная, рис.. Магнитное насыщение было открыто русским физиком Столетовым А.Г. и его можно объяснить тем, что первоначально под действием внешнего поля Н увеличивает степень ориентации магнитных моментов по полю, затем дальнейшее увеличение М прекращается, наступает насыщение.. Чтобы ее снять, нужно изменить направление внешнего поля и достичь напряженности, которая называется коэрцитивной силой Н_с.Н_с(коэрцитивная сила) – значение напряженности магнитного поля при которой намагниченность равна нулю.

26. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения. Закон полного тока для магнитного поля по Максвеллу.

Электромагнитные волны в анизотропных средах. Понятие анизотропии. Общие закономерности, лучевой и волновой векторы. Гиротропные среды. Тензоры диэлектрической и магнитной проницаемости. Особенности распространения электромагнитных волн в гиротропной среде. Эффект Фарадея. Эффект Коттон-Мутона.

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля

Вихревое электрическое поле

Из закона Фарадея (см. (123.2))  =–dФ/dt следует, что любое изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции приводит к возникновению электродвижущей силы индукции и вследствие этого появляется индукционный ток. Следовательно, возникновение э.д.с. электромагнитной индукции возможно и в неподвижном контуре,находящемся в переменном магнитном поле. Однако э.д.с. в любой цепи возникает только тогда, когда в ней на носители тока действуют сторонние силы — силы неэлектростатического происхождения (см. § 97). Поэтому встает вопрос о природе сторонних сил в данном случае.

. Максвелл высказал гипотезу, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. Согласно представлениям Максвелла, контур, в котором появляется э.д.с., играет второстепенную роль, являясь своего рода лишь «прибором», обнаруживающим это поле.

Ток смещения

Согласно Максвеллу, если всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, то должно существовать и обратное явление: всякое изменение электрического поля должно вызывать появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля. Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем и вызываемым им магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение так называемый ток смещения.