Закон полного тока для напряженности магнитного поля

Магнитные моменты атомов и молекул. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Классификация магнетиков. Элементы теории ферромагнетизма.

Источник: Детлаф Яворский 2002 г. Глава 24 С. 312-327

Макротоки и микротоки.

Для количественного описания магнитных свойств вводят понятие намагниченности J — магнитный момент единицы объема вещества.

(15.1)

где - магнитный момент i -го атома или молекулы

- суммарный магнитный момент в объеме .

В однородных материалах

(15.2)

Индукция собственного магнитного поля магнетика.

(15.3)

Так как:

(15.4)

Тогда закон полного тока примет вид:

(15.5)

В отсутствии вещества (J = 0 и / =0) получим

(15.6)

Тогда

(15.7)

— циркуляция намагниченностиравна суммарному току намагничивания (сумме микротоков).

Выразив и учитывая, что можем записать

(15.8)

Тогда

(15.9)

Закон полного тока для напряженности магнитного поля

(15.10)

Вектор Н обычно ассоциируется со свободными токами (макротоками), век­тор намагниченности J - с токами намагничивания (микротоками), а вектор В - со всеми токами.

Суммарное поле теперь мы можем записать в виде выражения

В не очень сильных магнитных полях и однородных и изотропных средах можно считать, что намагниченность пропорциональна напряженности магнитного поля J ~ Н или Коэффициент пропорциональности c называют магнитной восприимчивостью вещества.Кроме восприимчивости, для описания магнитных свойств веществ используют магнитную проницаемость

Тогда в однородных и изотропных средах

Поскольку микротоки существуют во всех веществах, то все вещества являются магнетиками,то есть обладают магнитными свойствами.

Диамагнетики	Парамагнетики	Ферромагнетики
1. магнитный момент атома в отсутствии поля равен нулю намагниченность в отсутствии поля равна нулю 2. 3. выталкиваются из внешнего магнитного поля; 4. m ~1; 5. 6. почти все газы (кроме кислорода), золото, серебро, медь, органические вещества	1. атомы имеют ненулевой магнитный момент в отсутствии магнитного поля, намагниченность в отсутствии поля равна нулю 2. 3. втягиваются во внешнее магнитное поле; 4. m ~1; 5. 6.кислород, платина, алюминий, все редкоземельные металлы.	1. атомы имеют ненулевой магнитный момент в отсутствии магнитного поля, намагниченность в отсутствии поля может быть любой. 2. 3. ------- 4. m~103 - 105 5. 6.металлы группы железа — железо, кобальт, ни­кель и др.

Зависимость индукции магнитного поля В и намагниченности J от напряженно­сти Н для разных типов магнетиков имеет вид (не в масштабе):

рис.15.1

рис.15.2

Намагничивание ферромагнетиков

рис.15.3

рис.15.4