69. Намагниченность. Магнитное поле в веществе.
Для количественного описания намагничивания магнетиков вводят векторную величину – намагниченность, определяемую магнитным моментом единицы объёма магнетика:
– магнитный момент
магнетика, представляющий собой векторную
сумму магнитных моментов отдельных
моментов.
До сих пор рассматривалось магнитное поле, которое создавалось проводниками с током или движущимися электрическими зарядами, находящимися в вакууме. Если же магнитное поле создается не в вакууме, а в какой-то другой среде, то магнитное поле изменяется.
Для объяснения намагничивания тел Ампер предположил, что в молекулах вещества циркулируют круговые токи. Каждый такой ток обладает магнитным моментом и создает в окружающем пространстве магнитное поле. В отсутствие внешнего магнитного поля молекулярные токи ориентированы хаотически, поэтому суммарный магнитный момент вещества равен нулю. В магнитном поле молекулярные токи ведут себя подобно рамке с током, то есть ориентируются так, чтобы магнитные моменты были преимущественно ориентированы вдоль магнитного поля, вследствие чего магнетик намагничивается.
Закон полного тока для магнитного поля в веществе(теорема о циркуляции вектора ) является обобщением закона полного тока для магнитного поля в вакууме:
где
и
-соответственно
алгебраические суммы макро и микро
токов, охватываемых произвольным
замкнутым контуром(на
верху контурного интеграла ничего не
пишется)
70. Ферромагнетики и их свойства.
Ферромагнетики – (слабомагнитные вещества) – вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля(железо, кобальт, никель, гадолиний, их сплавы и соединения).
Помимо способности сильно намагничиваться, они обладают и другими свойствами:
По мере
возрастания вектора напряжённости
,
намагниченность сначала растёт быстро,
затем медленнее и наконец, достигается,
так называемое, магнитное
насыщение
,
уже не зависящее от напряжённости поля.
Существенная
особенность ферромагнетиков – не только
большие значения магнитной проницаемости
,
но и её зависимость от вектора
напряжённости. Вначале
растёт с увеличением H,
затем, достигая
максимума, начинает уменьшаться ,
стремясь в случае сильных полей к 1.
Характерной особенностью ферромагнетиков является то, что зависимость J(H) определяется предысторией намагничивания ферромагнетика. Это явление магнитного гистерезиса. Если намагнитить ферромагнетик до насыщения(рис. Т.1), а затем уменьшать напряжённость H, намагничивающегося поля, то, как показывает опыт, уменьшение описывается кривой 1-2, лежащей выше кривой 1-0. При H=0, J отличается от нуля, т.е., наблюдается остаточное напряжение. При дальнейшем увеличении противоположного поля ферромагнетик перемагничивается (3-4) и при H= - Hнас достигается насыщение (4) Затем, ферромагнетик снова можно размагнитить (4-5-6) и вновь намагнитить.
71. ***Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме.(интегралы заполняются только внизу. Вверху нет ничего)
Полная система уравнений Максвела:
Для стационарных полей (E=const, B=const) уравнения Максвелла примут вид:
