Напряженность Нк называется коэрцитивной силой.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

1. Классификация магнетиков.

Магнитные свойства разных веществ принято характеризовать магнитной восприимчивостьюc, определяющей величину намагничения единицы объема вещества.

В зависимости от знака и величины магнитной восприимчивости все магнетики подразделяются на три группы:

1) диамагнетики, у которых c отрицательна и мала по абсолютной величине;

2) парамагнетики, у которых c тоже невелика, но положительна;

3) ферромагнетики, у которых c положительна и достигает очень больших значений.

2. Диамагнетики.

Диамагнетиками называются вещества, магнитные моменты атомов или молекул которых при отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю. Иначе говоря, в атомах или молекулах диамагнитных веществ векторная сумма орбитальных магнитных моментов всех электронов равна нулю. Диамагнетиками являются инертные газы, большинство органических соединений, многие металлы (висмут, цинк, золото, медь, серебро, ртуть и др. ), смолы, вода, стекло, мрамор.

При внесении диамагнитного вещества в магнитное поле в каждом его атоме наводится магнитный момент , направленный противоположно вектору индукции магнитного поля.

Диамагнетики, помещенные в магнитное поле, ведут себя соответствующим образом. Стержень из диамагнитного материала (например, из висмута) намагничивается в направлении, противоположном вектору индукции внешнего магнитного поля. Поэтому в неоднородном магнитном поле диамагнетик выталкивается в область более слабого поля и устанавливается так, чтобы его ось была перпендикулярна вектору . Газы, входящие в состав продуктов сгорания, также обладают диамагнитными свойствами. Поэтому в неоднородном магнитном поле пламя свечи отклоняется в сторону более слабого поля.

3. Парамагнетики.

Если векторная сумма орбитальных магнитных моментов всех электронов атома (или молекулы) не равна нулю, то атом в целом обладает некоторым магнитным моментом. Такие атомы (молекулы) называются парамагнитными, а состоящие из них вещества – парамагнетиками. К парамагнетикам относятся кислород, окись азота, алюминий, платина, редкоземельные элементы, щелочные и щелочноземельные металлы и другие вещества.

Рассмотрим, что произойдет при внесении парамагнетика в однородное магнитное поле, индукция которого . Внешнее магнитное поле стремится установить магнитные моменты атомов вдоль и вызывает прецессию результирующих магнитных моментов атомов вокруг направления , тепловое движение стремится разбросать их равномерно по всем направлениям. Результирующий магнитный момент отдельного атома имеет очень малое значение, но совокупное действие магнитных моментов всех атомов, заключенных в единице объема вещества, приводит к эффекту намагничивания, значительно превосходящему диамагнитный эффект. Поэтому в парамагнитном теле появляется собственное магнитное поле, обусловленное наличием преимущественной ориентацией моментов, направленное в ту же сторону, что и внешнее магнитное поле.

То, что намагничивание парамагнетика действительно происходит в направлении, совпадающем с вектором индукции магнитного поля можно показать на опыте. При внесении парамагнитного стержня в магнитное поле, созданное между полюсами электромагнита, он устанавливается вдоль линий индукции этого поля.

4. Ферромагнетики.

Ферромагнитными веществами – ферромагнетиками – называются такие вещества, в которых внутреннее (собственное) магнитное поле может в сотни и тысячи раз превышать вызвавшее его внешнее магнитное поле. К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт и ряд сплавов, причем ферромагнетизм обнаружен только в кристаллическом состоянии перечисленных веществ.

Ферромагнетики являются сильномагнитными веществами – их намагничение в огромное число раз превосходит намагничение диа- и парамагнетиков, принадлежащих к категории слабомагнитных веществ.

¦Намагничение слабомагнитных веществ изменяется с напряженностью поля линейно. Намагничение ферромагнетиков зависит от Н сложным образом. На рисунке дана кривая намагничения ферромагнетика. Начиная с некоторого значения Н = Н_н числовое значение вектора намагниченности практически остается постоянным и равным J_н. Это явление называется магнитным насыщением

 График зависимости магнитной индукции В от Н отличается от графика J = f(H) отсутствием горизонтальной части: как только наступает насыщение, магнитная индукция растет по линейному закону в зависимости от напряженности внешнего магнитного поля. Существенной особенностью ферромагнетиков является зависимость m от Н. Относительная магнитная проницаемость ферромагнетика вначале быстро растет с возрастанием Н, достигает максимума и затем убывает, стремясь к единице при сильных

намагничивающих полях.

Кроме нелинейной зависимости между Н и J (или Н и В) для ферромагнетиков характерно также наличие гистерезиса.

 Если довести намагничение до насыщения (точка А) и затем уменьшать напряженность магнитного поля, то намагничение следует не первоначальной кривой, а по кривой лежащей выше кривой 0 – А. В результате, когда напряженность внешнего поля станет равной нулю, намагничение не исчезает и характеризуется величиной В_ост, которая называется остаточной индукцией. Намагничение имеет при этом значение J_ост, называемое остаточным намагничением. Намагничение обращается в нуль лишь под действием поля Н_к, имеющего направление, противоположное полю, вызвавшему намагничение.

Существование остаточного намагничения делает возможным изготовление постоянных магнитов, т. е. тел, которые без затраты энергии на поддержание макроскопических токов обладают магнитным моментом и создают в окружающем их пространстве магнитное поле.

Очевидно, что постоянный магнит тем лучше сохраняет свои свойства, чем больше коэрцитивная сила материала, из которого он изготовлен.

Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура Т_к, при которой области спонтанного намагничения распадаются и вещество утрачивает ферромагнитные свойства. Эта температура называется точкой Кюри. Для железа она равна 768 °С, для никеля 365 °С. При температуре выше точки Кюри ферромагнетик становится обычным парамагнетиком. При охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри в нем снова возникают домены.

Источники.

1. Материалы Интернета. Электронный ресурс – код доступа: https://infourok.ru/konspekt-lekciy-po-fizike-dlya-studentov-kursov-specialnostey-tehnicheskogo-profilya-spo-razdel-elektromagnetizm-2291701.html

https://videouroki.net/video/1-maghnitnoie-polie-iegho-svoistva.html

2. Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник/ В.Ф. Дмитриева. 2-е изд., стер.-М.: Академия, 2017.-448с.(Начальное и среднее профессиональное образование).

3. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач : учебное пособие / Трофимова Т.И. — Москва : КноРус, 2017. — 280 с. — (СПО). — ISBN 978-5-85971-880-1. — URL: https://book.ru/book/927680 (дата обращения: 07.04.2020). — Текст : электронный.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии