2015-03-22
793
Все вещества по магнитным свойствам обычно разделяют на три группы: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Как известно, тело, помещенное в магнитное поле, намагничивается и в нем возникает результирующий магнитный момент. Отнесенный к единице объема магнитный момент называют намагниченностью 
, которую можно рассматривать как внутреннее поле, возникающее в результате действия элементарных магнитных диполей. Намагниченность связана с индукцией внешнего поля 
соотношением (для изотропной среды при слабых полях)
, (5.31)
где Н – напряженность магнитного поля, 
– магнитная восприимчивость, являющаяся физической характеристикой материала; 
– магнитная постоянная в СИ (
Гн/м).
Внешнее 
и внутреннее поле образуют суммарное поле, действующее на вещество и называемое магнитной индукцией,
(5.32)
Используя (5.31), (5.32) и соотношение
, (5.33)
получим
. (5.34)
Здесь 
- относительная магнитная проницаемость вещества.
Если магнитная восприимчивость скалярная величина, то вектор намагниченности либо антипараллелен вектору напряженности магнитного поля H, либо параллелен. Соответственно различают два класса веществ: диамагнетики, у которых величина является отрицательной, и парамагнетики, в которых величина положительна. Зависимость намагниченности от напряженности поля для диа– и парамагнетикив носит линейный характер, причем по абсолютной величине восприимчивость парамагнетиков значительно больше такой для диамагнетиков (см. таблицу и рис. 5.11). Вещества, у которых восприимчивость большая и зависит от напряженности магнитного поля и температуры, называются ферромагнетиками.
|
| а б |
| Рис. 5.11. Зависимость намагниченности от напряженности поля для диа-, пара- и ферромагнетиков |
Таблица 5.1. Магнитная восприимчивость некоторых веществ
| Диамагнетики | ,10−6
| Парамагнетики | , 10−6
| ||
| Водород | -0,063 | Азот | 0,013 | ||
| Бензол | -7,5 | Воздух | 0,38 | ||
| Вода | -9 | Кислород | 1,9 | ||
| Медь | -10,3 | Эбонит | |||
| Стекло | -12,6 | Алюминий | |||
| Каменная соль | -12,6 | Вольфрам | |||
| Кварц | -15,1 | Платина | |||
| Висмут | -176 | Жидкий кислород | |||
| Ферромагнетики | |||||
Начальное 
| Максимальное 
| ||||
| Железо |  1100
| 22000
| |||
| Никель | 12
| 80
| |||
| Пермаллой | 800
| 8000
| |||
Рассмотрим физическую природу различных магнитных свойств вещества.
