Магнетики в однородном магнитостатическом поле

Для макроскопической характеристики действия магнитного поля на вещество вводится безразмерная физическая величина , называемая магнитной проницаемостью вещества.

Если в магнитное поле поместить вещество, то оказывается, что магнитное поле внутри вещества изменится за счет поворота маг­нитных моментов атомов. В этом случае результирующее поле в веществе есть сумма внешнего поля и внутреннего , вызванного магнитными моментами атомов:

(17.50)

Внутреннее магнитное поле в магнетиках создается за счет упорядочения внутренних магнитных моментов, При этом в диамагнетиках они выстраиваются против внешнего поля :

и

а в пара- и ферромагнетиках - по полю:

и .

Количественной характеристикой магнитных свойств вещества является удельная намагниченность (вектор намагничивания):

(17.51)

В формуле (17.50)

(17.52)

Тогда результирующее поле

.(17.53)

Следовательно, с учетом вектора намагничивания (17.52) результирующее поле можно представить как

(17.54)

Здесь величина μ – магнитная проницаемость вещества может быть

- меньше единицы - в диамагнетиках,

- больше единицы – в парамагнетиках и

- во много раз больше единицы – в ферромагнетиках.

Совместим выражения (17.53) и (17.54):

.(17.55)

После несложных преобразований формулу (17.55) перепишем в виде

, (17.56)

где величина χ_m называется магнитной восприимчивостью вещества и связана с магнитной проницаемостью соотношением

(17.57)

Из соотношения (17.56) с учетом (17.57) тогда следует

(17.58)

Величина носит название напряженности магнитного поля, в то время, как называется, как было сказано выше, индукцией магнитного поля, или просто - величиной магнитного поля.

В ферромагнитных веществах величины μ и χ являются функциями величины внешнего магнитного поля (рис.17.25):

Рис.17.25.