Реферат: Магнитное поле электрического тока

c_m c_m ў

χ c_m Практически для диамагнетиков χ c_m = c_m ў , ибо абсолютная ве­личина χ c_m очень мала: χ c_m »10^-6 .

При внесении парамагнитного вещества в однородное магнит­ное поле постоянные магнитные моменты атомов (молекул) прецессируют вокруг направления вектора B индукции магнитного поля с ларморовской угловой скоростью w_L (12).

Тепловое движение и взаимные столкновения атомов (моле­кул) парамагнетика приведут к постоянному затуханию прецес­сии магнитных моментов и уменьшению углов между направлениями векторов магнитных моментов и вектора B . Совместное
действие межатомных столкновений и магнитного поля приведут
к преимущественной ориентации магнитных моментов атомов по
направлению внешнего поля. Хотя постоянный магнитный мо-
мент P_m атома (молекулы) имеет величину порядка 10^-23 Дж/Тл.

магнитные моменты всех частиц в единице объема создают на­магничение, значительно превосходящее диамагнитные явления. В парамагнитном веществе, находящемся во внешнем магнитном поле, существует собственное магнитное поле, направленное вдоль внешнего магнитного поля.

Модуль вектора намагниченности в классической теории па

обусловленная наличием теплового движения в парамагнетике.

Его влияние определено значением параметра: Здесь k

– постоянная Больцмана, T – абсолютная температура.При ком­натных температурах и при не очень сильных внешних полях a <<1 и функция L _{( a )} после разложения в ряд упрощается:

При этом вектор намагниченности равен:

Величина χ c_m связана с магнитной восприимчивостью c_m парамагнетика (22). Значения величин χ c_m для парамагнетиков

положительны и находятся в пределах от 10^-5 до 10^-3 , поэтому χ c_m = χ c_m с высокой точностью.

Выражение (26) называется законом Кюри: парамагнитная восприимчивость вещества обратно пропорциональна абсолют­ной температуре.

В очень сильных магнитных полях наступает насыщение на­магниченности : при a >>1 функция Ланжевена L _{( a )} . Это оз­начает, что магнитные моменты всех атомов (молекул) ориенти­рованны вдоль внешнего магнитного поля и J = n ₀ P_m .

4 Магнитное поле в магнетиках

а) В веществе различают два типа токов, создающих магнитное поле, - макротоки или токи проводимости и микротоки - молеку­лярные токи Макротоки возникают, благодаря наличию в веще­стве свободных зарядов и определяются как направленное дви­жение этих зарядов. Микротоками называются токи, обуслов­ленные движением связанных зарядов, например электронов в атомах и молекулах.

Магнитное поле в веществе является векторной суммой двух полей: внешнего магнитного поля, создаваемого макротоками и внутреннего или собственного магнитного поля , которое создается микротоками. Вектор магнитной индукции B магнитного поля в веществе характеризует результирующее магнитное поле

Первичным источником магнитного поля в магнетиках явля­ются макротоки. Их магнитные поля являются причиной намаг­ничивания вещества, помещенного во внешнее магнитное поле. Закон полного тока для магнитного поля в веществе является обобщением закона о циркуляции магнитного поля в вакууме:

и равен геометрической сумме магнитных индукций внешнего B ₀ и внутреннего B ^r внутр магнитных полей:

где I_макро и I_микро - алгебраические суммы сил макро - и микрото­ков сквозь поверхность, натянутую на замкнутый контур L .

Алгебраическая сумма сил микротоков связана с вектором на­магниченности: