Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Вещество в магнитном поле. Намагниченность. Магнитные восприимчивость и проницаемость. Диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм. Температура Кюри. Доменная структура.
Все тела под действием магнитного поля начинают проявлять магнитные свойства – намагничиваются и сами создают магнитное поле (магнетики). В = В0 + В’, где В0 – магнитная индукция, обусловленная токами в проводниках, В’ – магнитная индукция, обусловленная намагниченным веществом. В веществе циркулируют микроскопические замкнутые токи – молекулярные токи. При отсутствии внешнего магнитного поля орбиты молекулярных токов и их магнитные моменты ориентированы хаотически, так что суммарный магнитный момент в любом объеме равен 0 – вещество не проявляет магнитных свойств. При помещении вещества в магнитное поле магнитные моменты молекулярных токов ориентируются вдоль поля. В результате каждый макроскопически бесконечно малый элемент объемом ΔV вещества приобретает отличный от 0 магнитный момент – вещество намагничивается. Намагниченность (вектор намагничивания) – магнитный момент единицы объема вещества. J = ΣPi/ ΔV [А/м]. Для большинства веществ – магнитонеупорядоченных магнетиков (газы, жидкости, большинство твердых магнетиков) – вектор намагничивания в не слишком сильных полях и при не слишком сильных температурах пропорционален магнитной индукции поля: J~B. Магнитоупорядоченные магнетики – упорядочение взаимной ориентации микроскопических магнитных моментов происходит даже в отсутствие внешнего магнитного поля за счет внутренних взаимодействий квантового происхождения. Плотность молекулярных потоков определяется значением ротора намагниченности: jмол = [rotJ]. Напряженность магнитного поля – величина, ротор которой определяется одними лишь макроскопическими токами. H = B/μ0 – J или [rotH] = j (ротор вектора Н равен плотности макроскопических токов). Теорема о циркуляции вектора Н: циркуляция вектора напряженности магнитного поля по некоторому контуру равно алгебраической сумме макроскопических токов, охватываемых этим контуром. Намагниченность принято связывать с напряженностью поля. Полагают, что в каждой точке магнетика J = χH, где χ – характерная для данного магнетика величина, называемая магнитной восприимчивостью. H = B/μ0 – χH => H = B/ μ0(1+χ) => μ = 1+χ. μ –относительная магнитная проницаемость, показывает во сколько раз усиливается поле в магнетике.
Напряженность магнитного поля есть вектор, имеющий то же направление, что и вектор магнитной индукции, но в μ0μ раз меньший по модулю. Диамагнетизм. Диамагнетики – χ отрицательна или мала по абсолютной величине (χ ~ 10-8 – 10-7 м3/кмоль). Диамагнетизм обнаруживают только те вещества, у которых атомы не обладают магнитным моментом (векторная сумма орбитальных и спиновых магнитных моментов электронов атома равна 0). Магнитная проницаемость диамагнетиков практически равна 1.
Под действием внешнего магнитного поля происходит прецессия электронных орбит с одинаковой для всех электронов угловой скоростью. Обусловленное прецессией дополнительное движение электронов приводит к возникновению индуцированного магнитного момента атома, направленного против поля. Когда атомы обладают сами по себе магнитным моментом, магнитное поле не только индуцирует момент, но и оказывает на магнитные моменты атомов ориентирующее действие, устанавливая их по направлению поля. Возникающий при этом положительный магнитный момент бывает значительно больше отрицательного индуцированного момента. Поэтому результирующий момент оказывается положительным и вещество ведет себя как парамагнетик. Парамагнетизм. Парамагнетики – χ тоже невелика, но положительная (χ ~ 10-7 – 10-6 м3/кмоль). Если магнитный момент отличен от 0, то вещество является парамагнетиком. Кюри экспериментально установил закон, согласно которому восприимчивость парамагнитного вещества равна χ = C/T, где С – постоянная Кюри, зависящая от рода вещества, Т – абсолютная температура. Ферромагнетизм. Ферромагнетики – χ положительна и достигает очень больших значений (χ ~ 103 м3/кмоль). Восприимчивость ферромагнетиков является функцией напряженности магнитного поля. При определенных условиях в кристаллах могут возникать силы, которые заставляют магнитные моменты электронов выстраиваться параллельно друг другу. В результате возникают области спонтанного (самопроизвольного) намагничения, которые называются также доменами. В пределах каждого домена ферромагнетик спонтанно намагничен до насыщения и обладает определенным магнитным моментом. Направления этих моментов для разных доменов различны, так что в отсутствие внешнего поля суммарный момент всего тела равен 0.
Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура Тс, при которой области спонтанного намагничения распадаются и вещество утрачивает ферромагнитные свойства. Эта температура называется точкой Кюри. При температура выше точки Кюри ферромагнетик становится парамагнетиком, магнитная восприимчивость которого подчиняется закону Кюри-Вейсса: χ = С/(Т- Тс). При охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри в нем снова возникают домены.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 651; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.201.99.133 (0.005 с.) |