Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Напряженность магнитного поля

Количественной характеристикой намагниченного состояния вещества служит векторная величина – намагниченность (вектор намагниченности) .

Намагниченность вещества равна пределу отношения магнитного момента макроскопически малого объёма вещества к величине DV этого объёма (магнитному моменту единицы объема вещества).

,

где - сумма магнитных моментов атомов, находящихся в объеме DV.

Для однородных и изотропных магнетиков намагниченность пропорциональна индукции внешнего магнитного поля в данной точке:

, (1.9)

где c - магнитная восприимчивость вещества (безразмерная величина), характеризующая способность вещества намагничиваться.

При рассмотрении магнитного поля в веществе различают два типа токов – макротоки и микротоки. Макротокаминазываются токи проводимостииконвекционные токи. Микротоками(молекулярными токами ) называются токи, обусловленные движением электронов в атомах, молекулах и ионах.

Магнитное поле в веществе является суперпозицией двух полей: внешнего магнитного поля, создаваемого макротоками, и внутреннего, или собственного, магнитного поля, создаваемого микротоками (магнитными моментами атомов и молекул).

Соответственно теорема о циркуляции магнитного поля в веществе может быть записана в следующем виде:

,

где соответственно алгебраические суммы макро - и микротоков, охватываемых контуром интегрирования.

Алгебраическая сумма сил микротоков связана с циркуляцией вектора намагниченности.

.

Используя это выражение, циркуляцию магнитного поля в веществе можно записать в виде

; , (1.10)

где , называется напряжённостью магнитного поля.

Закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции): циркуляция вектора напряжённости магнитного поля по произвольному контуру равна алгебраической сумме макротоков (токов проводимости) сквозь поверхность, натянутую на этот контур.

В случае изотропной среды связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля имеет вид

= /[(1 + c)m0] = /( mmо),

где m – относительная магнитная проницаемость вещества, связанная с его магнитной восприимчивостью и показывающая, во сколько раз магнитное поле в веществе больше, чем в отсутствии вещества.

m=1 + c., m=В/Во,

где В - индукция поля в веществе, Во - индукция поля в отсутствии вещества.

На границе раздела магнетиков наблюдается преломление силовых линий, при этом

B2n=B1n и m2H 2n=m1H 1n, (1.11)

где В n и H n – проекции векторов и на единичный вектор , направленный по нормали к границе раздела сред, m1 и m2 - относительные магнитные проницаемости сред.

В случае отсутствия макротоков, идущих по поверхности раздела сред, из закона полного тока для магнитного поля в среде следует, что

H2t=H1t и В2t/m2=B1t/m1. (1.12)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Подборка статей по вашей теме: