В. Ферромагнетизм (Ферромагнетики) 🔆
Особенность:
(
может достигать
).
.Реакция на поле: Сильно намагничиваются по направлению поля и сохраняют намагниченность после его выключения.
Причина: Взаимодействие между атомами (обменное взаимодействие) приводит к образованию доменов — областей самопроизвольной (спонтанной) намагниченности, где все атомные магнитные моменты ориентированы параллельно. Внешнее поле вызывает рост этих доменов и поворот их векторов намагниченности.
Примеры: Железо (
),
никель (
),
кобальт (
),
гадолиний (
)
и их сплавы.Точка Кюри (
):
Температура, выше которой ферромагнетик
теряет доменную структуру и становится
парамагнетиком.
Вот конспект по магнитному полю в веществе, его характеристикам и поведению на границе раздела сред:
29. Магнитное Поле в Веществе Магнитное Поле в Веществе и Намагниченность
Когда вещество помещают
во внешнее магнитное поле (
),
оно намагничивается. Атомы вещества
создают дополнительные микротоки,
которые формируют собственное
(внутреннее) магнитное поле (
).
Полное магнитное поле в веществе является
векторной суммой внешнего поля и поля,
созданного самим веществом:
Намагниченность (
или
)
— это векторная физическая величина,
равная магнитному моменту единицы
объёма вещества. Намагниченность
характеризует степень упорядоченности
магнитных моментов атомов.
Вектор Напряжённости Магнитного Поля ( )
Для удобства расчётов в магнитостатике вводится вспомогательный вектор — напряжённость магнитного поля ( ), который связывает и :
Связь и в изотропной среде:
— магнитная постоянная.
— относительная магнитная проницаемость вещества.
Закон Полного Тока для Магнитного Поля в Веществе (для )
В отличие от вектора , циркуляция которого определяется как свободными (внешними), так и связанными (молекулярными) токами, циркуляция вектора определяется только свободными токами.
Формулировка: Циркуляция вектора напряжённости магнитного поля ( ) по любому замкнутому контуру ( ) равна алгебраической сумме свободных токов (
),
охваченных этим контуром.
Смысл: Это уравнение позволяет рассчитывать поле без учёта сложного распределения молекулярных токов, что упрощает расчёт в веществе.
Условия на Границе Раздела Двух Магнетиков
При переходе магнитного
поля из одной среды (
)
в другую (
)
компоненты векторов
и
ведут себя по-разному. Это называется
граничными условиями.
Условие для нормальной компоненты ( ):
Нормальная компонента вектора магнитной индукции ( ) непрерывна при переходе через границу раздела двух сред (при условии отсутствия точечных источников поля, т.е. магнитных зарядов, на границе).
непрерывен, поскольку магнитное поле вихревое (
).
Условие для тангенциальной компоненты ( ):
Тангенциальная (касательная) компонента вектора напряжённости магнитного поля ( ) непрерывна при переходе через границу, если на этой границе отсутствуют свободные токи.
Соотношение компонент: Объединяя граничные условия с соотношением для нормальных и тангенциальных компонентов:
Где
и
— углы между вектором
и нормалью на границе. Этот закон
показывает преломление линий
магнитной индукции на границе сред.
Вот конспект по ферромагнетизму и связанным с ним явлениям: