40. Магнитное поле в веществе. Магнитная проницаемость. Закон полного тока для магнетиков.

Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде (В) отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме (В₀ ), называется магнитной проницаемостью:

Μ =В/В₀

Магнитные свойства веществ определяются магнитными свойствами атомов или элементарных частиц (электронов, протонов и нейтронов), входящих в состав атомов. В настоящее время установлено, что магнитные свойства протонов и нейтронов почти в 1000 раз слабее магнитных свойств электронов. Поэтому магнитные свойства веществ в основном определяются электронами, входящими в состав атомов.

Магнитные вещества делятся на группы : диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля. Атомы парамагнетика обладают собственными магнитными моментами, которые под действием внешних полей ориентируются по полю и тем самым создают результирующее поле, превышающее внешнее. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. В отсутствие внешнего магнитного поля парамагнетик не намагничен.

Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент , пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю, тем самым создают магнитное поле, меньше внешнего.

ферромагнетик — такое вещество, которое при охлаждении ниже определённой температуры приобретает магнитные свойства. Могут приобретать парамагнетические своиства. Способны Сильнее всех изменять магнитное поле

Намагниченность поля- магнитный момент единицы объема:

J= (1/ΔV) _m

B_p =B₀ +B В_р –результирующая; В₀ –начальное значение внешнего поля; В-индуцированное магнитное поле.

Теорема Циркуляции вектора намагниченности

Циркуляция намагниченности J по произвольному контуру равна алгебраической сумме токов намагничивания I^I охватываемых этим контуром:

=I^I

I^I= = (I+I^I)

Напряженность поля:

H=B/M₀-J

Таким образом, закон полного тока для магнитного поля в веществе будет иметь вид

= I

Учитывая, что намагниченность зависит от магнитной индукции внешнего магнитного поля

J=X (B/M₀) H=(1+X)(B/M₀)= B/ M₀M → B= M₀M H M=1+X-магнитная проницаемость вещества

Х-магнитная восприимчивость веществ

(J H) X 0 -диамагнетики (ослабляют магнитное поле)

(J H) X 0 –парамагнетики( усиливают магнитное поле)

41. Явление эми. Закон Фарадея. Правило Ленса.

Явление электромагнитной индукции было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину Φ = B · S · cos α , где В-модуль вектора магнитной индукции, α-угол между векторами.

Магнитный поток пропорционален числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S.

Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м²: 1 Вб = 1 Тл · 1 м².

Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции  _инд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус: - Эта формула носит название закона Фарадея.

Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение, сформулированное в 1833 г., называется правилом Ленца.

Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что  _инд и   всегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея).