Магнітна сприйнятливість та магнітна проникність

Так же як в електростатиці експеримент показав, що вектор поляризації пропорційний вектору напруженості електричного поля

,

де діелектрична сприйнятливість, в магнетостатиці експериментально встановлено,

що намагнічуваність (крім феромагнетиків) пропорційна напруженості магнітного поля як

,

де магнітна сприйнятливість магнетику. В системі СІ, відповідно, пропорційність виглядає як

.

Згадайте, що в системі СІ . Тоді

.

Введемо величину

,

яка має назву магнітна проникність речовини. Аналогічно для діелектриків була діелектрична проникність .

Тоді магнітна індукція має вигляд

.

Отже, при введенні магнетика у однорідне магнітне поле напруженість магнітного поля у ньому співпадає із напруженістю зовнішнього поля, а магнітна індукція збільшується у разів. Це справедливо для всіх систем одиниць.

В системі СІ магнітна проникність вводиться аналогічно

,

звідки в системі СІ

,

і магнітна індукція має вигляд

.

Аналогічно для діелектриків в системі СІ .

Три класи магнетиків, розглянуті нами раніше, розрізняються величинами і знаками магнітної сприйнятливості і магнітної проникності та їх залежністю від температури.

Діамагнетики. Для них , оскільки намагнічування відбувається згідно правила Ленца проти поля. За абсолютною величиною , отже . Магнітна сприйнятливість і магнітна проникність діамагнетиків не залежать ні від температури , що є наслідком квантової теорії парамагнетизму, створеної Паулі, ні від напруженості магнітного поля .

Парамагнетики. Для них , , отже . За теорією Ланжевена, яку ми вже розглядали для орієнтаційної поляризації діелектриків, які мають власний дипольний момент ми отримали, що діелектрична сприйнятливість . Тоді ж я звертала вашу увагу, що теорія Ланжевена була створена саме для парамагнетиків, і ми до неї ще повернемось. Отже, згідно із теорією Ланжевена в парамагнетиках магнітна сприйнятливість (закон Кюрі), і, крім того, не залежить від напруженості магнітного поля.

Феромагнетики. Для них , . Обидві величини складним чином залежать від напруженості магнітного поля . В деякому діапазоні зміни мають значення , . У феромагнетиках спостерігається магнітний гістерезіс, тобто намагніченість феромагнетика залежить від того, в яких магнітних полях знаходився зразок. Ця властивість робить можливим існування постійних магнітів, тобто збереження намагніченості при виключенні намагнічуючого поля. Феромагнітні властивості існують при температурах, нижчих за температуру Кюрі . Вище цієї температури феромагнетик перетворюється на парамагнетик, для якого магнітна сприйнятливість зменшується зі зростанням температури за законом Кюрі-Вейсса .

Поиск по сайту: