Determinarea permeabilității magnetice a unei substanțe. Rolul său în descrierea câmpului magnetic

Dacă efectuați un experiment cu un solenoid care este conectat la un galvanometru balistic, atunci când curentul este pornit în solenoid, puteți determina valoarea fluxului magnetic Ф, care va fi proporțională cu respingerea acului galvanometrului. Vom efectua experimentul de două ori și vom seta curentul (I) din galvanometru să fie același, dar în primul experiment solenoidul va fi fără miez, iar în al doilea experiment, înainte de a porni curentul, vom va introduce un miez de fier în solenoid. Se constată că în al doilea experiment fluxul magnetic este semnificativ mai mare decât în ​​primul (fără miez). La repetarea experimentului cu miezuri de diferite grosimi, se dovedește că fluxul maxim este obținut atunci când întregul solenoid este umplut cu fier, adică înfășurarea este înfășurată strâns în jurul miezului de fier. Puteți experimenta cu diferite nuclee. Rezultatul este că:

unde $Ф$ este fluxul magnetic într-o bobină cu miez, $Ф_0$ este fluxul magnetic într-o bobină fără miez. Creșterea fluxului magnetic atunci când miezul este introdus în solenoid se explică prin faptul că fluxul magnetic creat de o combinație de curenți moleculari amperi orientați a fost adăugat fluxului magnetic care creează curentul în înfășurarea solenoidului. Sub influența unui câmp magnetic, curenții moleculari sunt orientați, iar momentul lor magnetic total încetează să fie egal cu zero, apare un câmp magnetic suplimentar.

Definiție

Valoarea $\mu $, care caracterizează proprietățile magnetice ale mediului, se numește permeabilitate magnetică (sau permeabilitate magnetică relativă).

Aceasta este o caracteristică adimensională a materiei. O creștere a fluxului Ф de $\mu $ ori (1) înseamnă că inducția magnetică $\overrightarrow(B)$ în miez este de atâtea ori mai mare decât în ​​vid, la același curent în solenoid. Prin urmare, se poate scrie că:

\[\overrightarrow(B)=\mu (\overrightarrow(B))_0\left(2\right),\]

unde $(\overrightarrow(B))_0$ este inducția câmpului magnetic în vid.

Alături de inducția magnetică, care este caracteristica principală a forței câmpului, se folosește o astfel de mărime vectorială auxiliară precum intensitatea câmpului magnetic ($\overrightarrow(H)$), care este legată de $\overrightarrow(B)$ de către urmatoarea relatie:

\[\overrightarrow(B)=\mu \overrightarrow(H)\left(3\right).\]

Dacă formula (3) se aplică experimentului cu un miez, obținem că în absența unui miez:

\[(\overrightarrow(B))_0=(\mu )_0\overrightarrow(H_0)\left(4\right),\]

unde $\mu$=1. În prezența unui nucleu, obținem:

\[\overrightarrow(B)=\mu (\mu )_0\overrightarrow(H)\left(5\right).\]

Dar, deoarece (2) este satisfăcută, rezultă că:

\[\mu (\mu )_0\overrightarrow(H)=(\mu m)_0\overrightarrow(H_0)\to \overrightarrow(H)=\overrightarrow(H_0)\left(6\right).\]

Am obținut că puterea câmpului magnetic nu depinde de ce fel de substanță omogenă este umplut spațiul. Permeabilitatea magnetică a majorității substanțelor este despre unitate, cu excepția feromagneților.

Susceptibilitatea magnetică a materiei

De obicei, vectorul de magnetizare ($\overrightarrow(J)$) este asociat cu vectorul de intensitate în fiecare punct al magnetului:

\[\overrightarrow(J)=\varkappa \overrightarrow(H)\left(7\right),\]

unde $\varkappa $ este susceptibilitatea magnetică, o mărime adimensională. Pentru substanțele neferomagnetice și în câmpuri mici, $\varkappa $ nu depinde de intensitate, este o mărime scalară. În mediile anizotrope, $\varkappa$ este un tensor și direcțiile lui $\overrightarrow(J)$ și $\overrightarrow(H)$ nu coincid.

Relația dintre susceptibilitatea magnetică și permeabilitatea magnetică

Înlocuind în (8) expresia pentru vectorul de magnetizare (7), obținem:

\[\overrightarrow(H)=\frac(\overrightarrow(B))((\mu )_0)-\overrightarrow(H)\left(9\right).\]

Exprimăm tensiunea, obținem:

\[\overrightarrow(H)=\frac(\overrightarrow(B))((\mu )_0\left(1+\varkappa \right))\to \overrightarrow(B)=(\mu )_0\left( 1+\varkappa \right)\overrightarrow(H)\left(10\right).\]

Comparând expresiile (5) și (10), obținem:

\[\mu =1+\varkapa \left(11\right).\]

Susceptibilitatea magnetică poate fi pozitivă sau negativă. Din (11) rezultă că permeabilitatea magnetică poate fi atât mai mare decât unitatea, cât și mai mică decât aceasta.

Exemplul 1

Sarcină: Calculați magnetizarea în centrul unei bobine circulare cu raza R=0,1 m cu un curent de I=2A dacă este scufundată în oxigen lichid. Susceptibilitatea magnetică a oxigenului lichid este $\varkappa =3,4\cdot (10)^(-3).$

Ca bază pentru rezolvarea problemei, luăm o expresie care reflectă relația dintre puterea câmpului magnetic și magnetizare:

\[\overrightarrow(J)=\varkappa \overrightarrow(H)\left(1.1\right).\]

Să găsim câmpul în centrul bobinei cu curent, deoarece trebuie să calculăm magnetizarea în acest punct.

Selectăm o secțiune elementară pe un conductor purtător de curent (Fig. 1), ca bază pentru rezolvarea problemei, utilizăm formula pentru intensitatea unui element bobină cu curent:

unde $\ \overrightarrow(r)$ este vectorul rază tras de la elementul curent până la punctul luat în considerare, $\overrightarrow(dl)$ este elementul conductorului cu curent (direcția este dată de direcția curentului ), $\vartheta$ este unghiul dintre $ \overrightarrow(dl)$ și $\overrightarrow(r)$. Pe baza Fig. 1 $\vartheta=90()^\circ $, prin urmare (1.1) se va simplifica, în plus, distanța de la centrul cercului (punctul în care căutăm câmpul magnetic) a elementului conductor cu curent. este constantă și egală cu raza bobinei (R), prin urmare avem:

Vectorul rezultat al intensității câmpului magnetic este direcționat de-a lungul axei X, acesta poate fi găsit ca sumă a vectorilor individuali $\ \ \overrightarrow(dH),$ deoarece toate elementele curente creează câmpuri magnetice în centrul fitilului, îndreptată de-a lungul normalului bobinei. Apoi, conform principiului suprapunerii, puterea totală a câmpului magnetic poate fi obținută mergând la integrală:

Inlocuim (1.3) in (1.4), obtinem:

Găsim magnetizarea, dacă substituim intensitatea de la (1.5) în (1.1), obținem:

Toate unitățile sunt date în sistemul SI, să facem calculele:

Răspuns: $J=3,4\cdot (10)^(-2)\frac(A)(m).$

Exemplul 2

Sarcină: Calculați proporția câmpului magnetic total dintr-o tijă de wolfram, care se află într-un câmp magnetic extern uniform, care este determinat de curenții moleculari. Permeabilitatea magnetică a wolframului este $\mu =1,0176.$

Inducerea câmpului magnetic ($B"$), care este explicată de curenții moleculari, poate fi găsită ca:

unde $J$ este magnetizarea. Este legat de intensitatea câmpului magnetic prin expresia:

unde susceptibilitatea magnetică a unei substanțe poate fi găsită ca:

\[\varkappa =\mu -1\ \left(2.3\right).\]

Prin urmare, găsim câmpul magnetic al curenților moleculari ca:

Câmpul total din bară se calculează după formula:

Folosim expresiile (2.4) și (2.5) pentru a găsi relația necesară:

\[\frac(B")(B)=\frac((\mu )_0\left(\mu -1\right)H)(\mu (\mu )_0H)=\frac(\mu -1) (\mu).\]

Hai sa facem calculele:

\[\frac(B")(B)=\frac(1,0176-1)(1,0176)=0,0173.\]

Răspuns: $\frac(B")(B)=0,0173.$

Permeabilitatea magnetică- mărime fizică, coeficient (în funcție de proprietățile mediului), care caracterizează relația dintre inducția magnetică B (\displaystyle (B))și puterea câmpului magnetic H (\displaystyle (H))în substanță. Pentru diferite medii, acest coeficient este diferit, așa că vorbesc despre permeabilitatea magnetică a unui anumit mediu (implicând compoziția, starea, temperatura acestuia etc.).

Se găsește pentru prima dată în lucrarea lui Werner Siemens „Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus” („Contribuția la teoria electromagnetismului”) în 1881.

De obicei desemnat printr-o literă greacă µ (\displaystyle \mu ). Poate fi atât un scalar (pentru substanțele izotrope) cât și un tensor (pentru substanțele anizotrope).

În general, relația dintre inducția magnetică și intensitatea câmpului magnetic prin permeabilitatea magnetică este introdusă ca

Și µ (\displaystyle \mu )în cazul general, aici ar trebui înțeles ca un tensor, care în notația componentelor corespunde cu:

Pentru substanțele izotrope, raportul:

poate fi înțeles în sensul înmulțirii unui vector cu un scalar (permeabilitatea magnetică se reduce în acest caz la un scalar).

Adesea desemnarea µ (\displaystyle \mu ) este folosit altfel decât aici, și anume pentru permeabilitatea magnetică relativă (în acest caz µ (\displaystyle \mu ) coincide cu cea din GHS).

Dimensiunea permeabilității magnetice absolute în SI este aceeași cu dimensiunea constantei magnetice, adică H / sau / 2 .

Permeabilitatea magnetică relativă în SI este legată de susceptibilitatea magnetică χ prin relația

YouTube enciclopedic

• 1 / 5

  Marea majoritate a substanțelor aparțin fie clasei de diamagneți ( μ ⪅ 1 (\displaystyle \mu \lessapprox 1)), sau la clasa paramagneților ( μ ⪆ 1 (\displaystyle \mu \gtrapprox 1)). Dar o serie de substanțe - (feromagneți), de exemplu fierul, au proprietăți magnetice mai pronunțate.

  La feromagneți, din cauza histerezisului, conceptul de permeabilitate magnetică, strict vorbind, nu este aplicabil. Totuși, într-un anumit interval de variație a câmpului de magnetizare (astfel încât magnetizarea reziduală să fie neglijată, dar până la saturație), este posibil, într-o aproximare mai bună sau mai proastă, să se reprezinte această dependență ca una liniară (și pt. materiale magnetic moi, limitarea de jos poate să nu fie prea semnificativă în practică), iar în acest sens se poate măsura și mărimea permeabilității magnetice pentru acestea.

  Permeabilitatea magnetică a unor substanțe și materiale

  Susceptibilitatea magnetică a unor substanțe

  Susceptibilitatea magnetică și permeabilitatea magnetică a unor materiale

  Mediu	Susceptibilitate χ m (volumetric, SI)	Permeabilitatea μ [H/m]	Permeabilitatea relativă μ/μ 0	Un câmp magnetic	Frecvența maximă
  Metglas (engleză) Metglass)		1,25	1 000 000	la 0,5 T	100 kHz
  Nanoperm (engleză) Nanoperm)		10 × 10 -2	80 000	la 0,5 T	10 kHz
  mu metal		2,5 × 10 -2	20 000	la 0,002 T
  mu metal			50 000
  Permalloy		1,0 × 10 -2	70 000	la 0,002 T
  Oțel electric		5,0 × 10 -3	4000	la 0,002 T
  Ferită (nichel-zinc)		2,0 × 10 -5 - 8,0 × 10 -4	16-640		100 kHz ~ 1 MHz [ ]
  Ferită (mangan-zinc)		>8,0 × 10 -4	640 (și mai mult)		100 kHz ~ 1 MHz
  Oţel		8,75 × 10 -4	100	la 0,002 T
  Nichel		1,25 × 10 -4	100 - 600	la 0,002 T
  Magnet de neodim			1.05	până la 1,2-1,4 T
  Platină		1,2569701 × 10 -6	1,000265
  Aluminiu	2,22 × 10 -5	1,2566650 × 10 -6	1,000022
  Copac			1,00000043
  Aer			1,00000037
  Beton			1
  Vid	0	1,2566371 × 10 -6 (μ 0)	1
  Hidrogen	-2,2 × 10 -9	1,2566371 × 10 -6	1,0000000
  teflon		1,2567 × 10 -6	1,0000
  Safir	-2,1 × 10 -7	1,2566368 × 10 -6	0,99999976
  Cupru	-6,4×10-6 sau -9,2 × 10 -6	1,2566290 × 10 -6	0,999994

  Momentul magnetic este principala mărime vectorială care caracterizează proprietățile magnetice ale unei substanțe. Deoarece sursa magnetismului este un curent închis, valoarea momentului magnetic M definit ca produsul puterii curentului eu la zona acoperită de circuitul de curent S:

  M = I×S A × m 2 .

  Aveți momente magnetice învelișuri de electroni atomi și molecule. Electroni și altele particule elementare au un moment magnetic de spin determinat de existența propriului moment mecanic - spinul. Momentul magnetic de spin al unui electron poate fi orientat într-un câmp magnetic extern în așa fel încât să fie posibile doar două proiecții egale și direcționate opus ale momentului pe direcția vectorului câmpului magnetic, egale cu magneton Bohr- 9,274 × 10 -24 A × m 2.

  1. Definiți conceptul de „magnetizare” a unei substanțe.

  Magnetizare - J- este momentul magnetic total pe unitatea de volum a substanței:

  1. Definiți termenul „susceptibilitate magnetică”.

  Susceptibilitatea magnetică a unei substanțe, א v- raportul dintre magnetizarea unei substanțe și puterea câmpului magnetic, pe unitatea de volum:

  אv = , cantitate adimensională.

  Susceptibilitate magnetică specifică, א – raportul dintre susceptibilitatea magnetică și densitatea unei substanțe, adică susceptibilitatea magnetică pe unitatea de masă, măsurată în m 3 /kg.

  1. Definiți termenul „permeabilitate magnetică”.

  permeabilitatea magnetică, μ – Acest cantitate fizica care caracterizează modificarea inducţiei magnetice sub influenţa unui câmp magnetic . Pentru mediile izotrope, permeabilitatea magnetică este egală cu raportul de inducție în mediu ÎN la puterea câmpului magnetic extern H iar la constanta magnetică μ 0 :

  Permeabilitatea magnetică este o mărime adimensională. Valoarea sa pentru un anumit mediu este cu 1 mai mare decât susceptibilitatea magnetică a aceluiași mediu:

  μ = אv+1, deoarece B \u003d μ 0 (H + J).

  1. Dați o clasificare a materialelor în funcție de proprietățile lor magnetice.

  În funcție de structura magnetică și valoarea permeabilității magnetice (susceptibilitatea), materialele sunt împărțite în:

  Diamagneții μ< 1 (materialul „rezistă” câmpului magnetic);

  Paramagneți µ > 1(materialul percepe slab câmpul magnetic);

  feromagneți µ >> 1(campul magnetic din material este amplificat);

  Ferimagneți µ >> 1(câmpul magnetic din material crește, dar structura magnetică a materialului diferă de structura feromagneților);

  Antiferomagneți μ ≈ 1(materialul reacționează slab la un câmp magnetic, deși structura magnetică este similară cu ferimagneții).

  1. Descrieți natura diamagnetismului.

  Diamagnetismul este proprietatea unei substanțe de a fi magnetizată spre direcția unui câmp magnetic extern care acționează asupra ei (în conformitate cu legea inductie electromagneticași regula lui Lenz). Diamagnetismul este inerent tuturor substanțelor, dar în " formă pură» se manifesta in diamagneti. Diamagneții sunt substanțe ale căror molecule nu au propriile momente magnetice (momentul lor magnetic total este zero), deci nu au alte proprietăți în afară de diamagnetism. Exemple de diamagneți:

  
  

  Hidrogen, א = - 2×10 -9 m 3 /kg.

  Apă, א = - 0,7×10 -9 m 3 /kg.

  Diamant, א = - 0,5×10 -9 m 3 /kg.

  Grafit, א = - 3×10 -9 m 3 /kg.

  Cupru = - 0,09×10 -9 m 3 /kg.

  Zinc, א = - 0,17×10 -9 m 3 /kg.

  Argint = - 0,18×10 -9 m 3 /kg.

  Aur, א = - 0,14×10 -9 m 3 /kg.

  43. Descrieți natura paramagnetismului.

  Paramagnetismul este o proprietate a substanțelor numite paramagneți, care, atunci când sunt plasate într-un câmp magnetic extern, capătă un moment magnetic care coincide cu direcția acestui câmp. Atomii și moleculele paramagneților, spre deosebire de diamagneți, au propriile lor momente magnetice. În absența unui câmp, orientarea acestor momente este haotică (datorită mișcării termice) iar momentul magnetic total al substanței este zero. Când se aplică un câmp extern, are loc orientarea parțială a momentelor magnetice ale particulelor în direcția câmpului, iar magnetizarea J se adaugă la puterea câmpului extern H: B = μ 0 (H + J). Inducerea în substanță este îmbunătățită. Exemple de paramagneți:

  Oxigen, א = 108×10 -9 m 3 /kg.

  Titan = 3×10 -9 m 3 /kg.

  Aluminiu, א = 0,6×10 -9 m 3 /kg.

  Platină, א = 0,97×10 -9 m 3 /kg.

  44. Descrieți natura feromagnetismului.

  Ferromagnetismul este o stare ordonată magnetic a materiei, în care toate momentele magnetice ale atomilor dintr-un anumit volum de materie (domeniu) sunt paralele, ceea ce determină magnetizarea spontană a domeniului. Apariția ordinii magnetice este asociată cu interacțiunea de schimb a electronilor, care este de natură electrostatică (legea lui Coulomb). În absența unui câmp magnetic extern, orientarea momentelor magnetice ale diferitelor domenii poate fi arbitrară, iar volumul de materie luat în considerare poate avea în general o magnetizare slabă sau nulă. Când se aplică un câmp magnetic, momentele magnetice ale domeniilor sunt orientate de-a lungul câmpului cu atât mai mult, cu atât intensitatea câmpului este mai mare. În acest caz, valoarea permeabilității magnetice a feromagnetului se modifică și crește inducția în substanță. Exemple de feromagneți:

  Fier, nichel, cobalt, gadoliniu

  și aliaje ale acestor metale între ele și alte metale (Al, Au, Cr, Si etc.). μ ≈ 100…100000.

  45. Descrieți natura ferimagnetismului.

  Ferimagnetismul este o stare ordonată magnetic a materiei, în care momentele magnetice ale atomilor sau ionilor formează într-un anumit volum de materie (domeniu) subrețele magnetice de atomi sau ioni cu momente magnetice totale care nu sunt egale între ele și dirijate antiparalel. Ferimagnetismul poate fi considerat ca cel mai general caz al unei stări ordonate magnetic, iar feromagnetismul ca un caz cu o singură subrețea. Compoziția feromagneților include în mod necesar atomi de feromagneți. Exemple de ferimagneți:

  Fe304; MgFe2O4; CuFe204; MnFe204; NiFe204; CoFe2O4...

  Permeabilitatea magnetică a ferimagneților este de același ordin cu cea a feromagneților: μ ≈ 100…100000.

  46. ​​​​Descrieți natura antiferomagnetismului.

  Antiferomagnetismul este o stare ordonată magnetic a unei substanțe, caracterizată prin faptul că momentele magnetice ale particulelor învecinate ale substanței sunt orientate antiparalel, iar în absența unui câmp magnetic extern, magnetizarea totală a substanței este zero. Un antiferomagnet în raport cu structura magnetică poate fi considerat ca un caz special al unui ferimagnet în care momentele magnetice ale subrețelelor sunt egale în valoare absolută și antiparalele. Permeabilitatea magnetică a antiferomagneților este aproape de 1. Exemple de antiferomagneți:

  Cr2O3; mangan; FeSi; Fe203; NIO……… μ ≈ 1.

  47. Care este valoarea permeabilității magnetice a materialelor în stare supraconductoare?

  Supraconductorii sub temperatura de supratranziție sunt diamagneți ideali:

  א= - 1; μ = 0.

  numită permeabilitate magnetică . Magnetic absolutpermeabilitate mediu este raportul dintre B şi H. Potrivit sistem international unități se măsoară în unități numite 1 henry pe metru.

  Valoarea sa numerică este exprimată prin raportul dintre valoarea sa și valoarea permeabilității magnetice a vidului și se notează cu µ. Această valoare numit relativ magneticpermeabilitate(sau pur și simplu permeabilitatea magnetică) a mediului. Ca mărime relativă, nu are unitate de măsură.

  Prin urmare, permeabilitatea magnetică relativă µ este o valoare care arată de câte ori inducerea câmpului unui mediu dat este mai mică (sau mai mare) decât inducerea câmpului magnetic în vid.

  Când o substanță este expusă la un exterior camp magnetic devine magnetizat. Cum se întâmplă asta? Conform ipotezei lui Ampere, curenții electrici microscopici circulă constant în fiecare substanță, cauzați de mișcarea electronilor pe orbitele lor și de prezența propriului V. conditii normale această mișcare este dezordonată, iar câmpurile „se sting” (se compensează) reciproc. Când un corp este plasat într-un câmp exterior, curenții sunt ordonați, iar corpul devine magnetizat (adică are propriul său câmp).

  Permeabilitatea magnetică a tuturor substanțelor este diferită. Pe baza dimensiunii sale, substanțele sunt supuse împărțirii în trei grupuri mari.

  La diamagneti valoarea permeabilității magnetice µ este puțin mai mică decât unitatea. De exemplu, bismutul are µ = 0,9998. Diamagneții includ zinc, plumb, cuarț, cupru, sticlă, hidrogen, benzen și apă.

  Permeabilitatea magnetică paramagneti puțin mai mult decât unitate (pentru aluminiu, µ = 1,000023). Exemple de paramagneți sunt nichel, oxigen, wolfram, ebonită, platină, azot, aer.

  În cele din urmă, al treilea grup include întreaga linie substanțe (în principal metale și aliaje), a căror permeabilitate magnetică depășește semnificativ (cu câteva ordine de mărime) unitatea. Aceste substanțe sunt feromagneți. Acestea includ în principal nichelul, fierul, cobaltul și aliajele acestora. Pentru oțel µ = 8∙10^3, pentru aliaj nichel-fier µ=2,5∙10^5. Feromagneții au proprietăți care îi deosebesc de alte substanțe. În primul rând, au magnetism rezidual. În al doilea rând, permeabilitatea lor magnetică depinde de mărimea inducției câmpului extern. În al treilea rând, pentru fiecare dintre ele există un anumit prag de temperatură, numit Punctul Curie, la care își pierde proprietățile feromagnetice și devine paramagnet. Pentru nichel punctul Curie este de 360°C, pentru fier este de 770°C.

  Proprietățile feromagneților sunt determinate nu numai de permeabilitatea magnetică, ci și de valoarea lui I, numită magnetizare a acestei substante. Aceasta este o funcție complexă neliniară a inducției magnetice, creșterea magnetizării este descrisă de o linie numită curba de magnetizare. În acest caz, după ce a ajuns la un anumit punct, magnetizarea practic încetează să crească (vine saturație magnetică). Întârzierea valorii magnetizării unui feromagnet față de valoarea în creștere a inducției câmpului extern se numește histerezis magnetic. În acest caz, există o dependență a caracteristicilor magnetice ale unui feromagnet nu numai de starea sa actuală, ci și de magnetizarea sa anterioară. Reprezentarea grafică a curbei acestei dependențe se numește bucla de histerezis.

  Datorită proprietăților lor, feromagneții sunt utilizați pe scară largă în inginerie. Sunt utilizate la rotoarele generatoarelor și motoarelor electrice, la fabricarea miezurilor de transformatoare și la producția de piese pentru calculatoare electronice. feromagneții sunt folosiți în casetofone, telefoane, benzi magnetice și alte medii.

  Magnetism

  Toate substanțele dintr-un câmp magnetic sunt magnetizate (în ele apare un câmp magnetic intern). În funcție de mărimea și direcția câmpului intern, substanțele sunt împărțite în:

  1) Diamagneți,

  2) paramagneți,

  3) feromagneți.

  Magnetizarea unei substanțe se caracterizează prin permeabilitatea magnetică,

  Inducția magnetică în materie,

  Inductie magnetica in vid.

  Orice atom poate fi caracterizat printr-un moment magnetic .

  Curentul din circuit, - aria circuitului, - vectorul normalului la suprafața circuitului.

  Microcurentul unui atom este creat prin mișcarea electronilor negativi de-a lungul orbitei și în jurul propriei axe, precum și prin rotația nucleului pozitiv în jurul propriei axe.

  

  1. Diamagneți.

  Când nu există câmp extern, în atomi diamagneti curenții de electroni și nuclei sunt compensați. Microcurentul total al unui atom și momentul său magnetic sunt egale cu zero.

  Într-un câmp magnetic extern, curenții elementari non-nuli sunt induși (induși) în atomi. În acest caz, momentele magnetice ale atomilor sunt orientate invers.

  Se creează un mic câmp propriu, îndreptat opus celui exterior, și slăbindu-l.

  

  in diamagneti.

  Deoarece< , то для диамагнетиков 1.

  2. Paramagneți

  ÎN paramagneti microcurenții atomilor și momentele lor magnetice nu sunt egale cu zero.

  Fără un câmp extern, acești microcurenți sunt localizați aleatoriu.

  Într-un câmp magnetic extern, microcurenții atomilor paramagnetici sunt orientați de-a lungul câmpului, amplificându-l.

  

  Într-un paramagnet, inducția magnetică = + depășește ușor .

  Pentru paramagneți, 1. Pentru dia- și paramagneți, puteți număra 1.

  Tabelul 1. Permeabilitatea magnetică a para- și diamagneților.

  Magnetizarea paramagneților depinde de temperatură, deoarece. mişcarea termică a atomilor împiedică aranjarea ordonată a microcurenţilor.

  Majoritatea substanțelor din natură sunt paramagnetice.

  Câmpul magnetic intrinsec în dia- și paramagneți este nesemnificativ și este distrus dacă substanța este îndepărtată din câmpul exterior (atomii revin la starea inițială, substanța este demagnetizată).

  3. Ferromagneți

  Permeabilitatea magnetică feromagneți ajunge la sute de mii și depinde de mărimea câmpului de magnetizare ( substanțe foarte magnetice).

  Feromagneți: fier, oțel, nichel, cobalt, aliajele și compușii acestora.

  În feromagneți, există regiuni de magnetizare spontană („domenii”), în care toți microcurenții atomilor sunt orientați în același mod. Dimensiunea domeniului ajunge la 0,1 mm.

  În absența unui câmp extern, momentele magnetice ale domeniilor individuale sunt orientate aleatoriu și compensează. În câmpul extern, acele domenii în care microcurenții sporesc câmpul extern își măresc dimensiunea în detrimentul celor vecine. Câmpul magnetic rezultat = + în feromagneți este mult mai puternic decât în ​​para- și diamagneți.

  

  

  Domeniile care conțin miliarde de atomi au inerție și nu revin rapid la starea lor inițială dezordonată. Prin urmare, dacă un feromagnet este îndepărtat din câmpul extern, atunci propriul său câmp este păstrat pentru o lungă perioadă de timp.

  Magnetul se demagnetizează în timpul stocării pe termen lung (în timp, domeniile revin la o stare haotică).

  O altă metodă de demagnetizare este încălzirea. Pentru fiecare feromagnet, există o temperatură (se numește „punctul Curie”) la care legăturile dintre atomi sunt distruse în domenii. În acest caz, feromagnetul se transformă într-un paramagnet și are loc demagnetizarea. De exemplu, punctul Curie pentru fier este de 770°C.