Лекция 10.

Теоретические вопросы:

1. Какая величина характеризует магнитные свойства среды?

2. В чем сущность гипотезы Ампера?

3. Назовите основные типы магнетиков.

4. Дайте характеристику диамагнетиков и парамагнетиков.

Тест:

1. Количественная характеристика намагниченного состояния вещества — это…

1. индукция магнитного поля

2. намагниченность

3. напряженность магнитного поля

2. Какой формулой выражается напряженность магнитного поля?

1. 

2. 

3. 

2. Какое утверждение неверно? 1) Магнитная восприимчивость — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе, выражается формулой: 2) Магнитная проницаемость — это физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в одной среде больше или меньше индукции магнитного поля в вакууме, выражается формулой: . 3) Магнитная проницаемость — коэффициент пропорциональности, характеризующий магнитные свойства вещества, выражается формулой: .

3. Диамагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость: 1) 2) 3)

4. Какие вещества относят к ферромагнетикам? 1) у которых 2) у которых 3) у которых

5. Температура Кюри – это температура, при которой: 1) ферромагнетик теряет ферромагнитные свойства 2) плавятся ферромагнетики 3) магнит становится менее сильным

6. Гипотеза Ампера: 1) все вещества, проводящие ток, являются магнитами 2) магнитные свойства тела определяются внутренними токами 3) все намагниченные тела являются ферромагнетиками

7. Какие вещества ослабляют магнитное поле? 1) диамагнетики 2) парамагнетики 3) ферромагнетики

8. Какой график принадлежит парамагнетику?

1) I

2) II

3) III

2. . Какой график принадлежит ферромагнетику?

1) I

2) II

3) III

Задачи:

№1:Определить магнитную восприимчивость и молярную восприимчивость висмута, если удельная магнитная восприимчивость .

Решение:

Магнитная восприимчивость определяется соотношением , где J — намагниченность, H — напряженность магнитного поля. Намагниченность J, в свою очередь, определяется следующей формулой: где — суммарный магнитный момент всех молекул в объеме V (магнетик предполагается однородным).

Соответственно ; , где — количество вещества (число молей данного вещества), и ; , где m — масса вещества.

1. Для определения удельной магнитной восприимчивости найдем отношение , откуда , где — плотность. Убедимся в том, что правая часть равенства, так же как и , — величина безразмерная (неименованная):

Произведем вычисления, используя справочные материалы (плотность висмута: ): .

2. Для определения молярной магнитной восприимчивости найдем отношение , где M — молярная масса. Тогда . Убедимся в том, что правая часть этого равенства дает единицу молярной магнитной восприимчивости : Найдем сначала относительную молекулярную массу висмута . Т.к. относительная молекулярная масса численно равна молярной массе , выраженной в г/моль, то , что соответствует выражению молярной массы в СИ. Произведем вычисления: .

Ответ:

№2:Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 приобрел в магнитном поле напряженностью H=800 А/м, магнитный момент . Определить магнитную проницаемость µ ферромагнетика.

Решение: Магнитная проницаемость есть: , где — магнитная восприимчивость. Для намагниченности можем записать выражение: . С другой стороны: . Приравняв правые части этих выражений, получаем: . Следовательно, для магнитной проницаемости можно записать: . Вычисляем согласно полученной формуле:

Проверка размерности: (безразмерная величина). Ответ: