Магнитное поле в среде Намагничивание вещества. Вектор намагничивания

способное намагничиваться.
Намагничивание – наведение в веществе магнитных диполей, т.е. токов намагничивания.
–

результирующее поле

– внешнее поле (токов проводимости)

– поле токов намагничивания

магнитный момент
Основные виды магнетиков:
Диамагнетики, mi = 0 при B0 =

0;
Парамагнетики, mi  0 при B0 = 0.
mi – магнитный момент атомов (молекул)

внешнее поле). В поле B0 индуцируются mi ↑↓ B0 (из-за электромагнитной

индукции на молекулярном уровне)
Парамагнетики (усиливают внешнее поле). В поле B0 происходит частичная ориентация mi по полю B0 (из-за действия на mi момента сил со стороны B0)
Для большинства магнетиков  ≈ 1.
Исключения:
Ферромагнетики (сильные парамагнетики)  ~ 103
Сверхпроводники (идеальные диамагнетики)  = 0, внутри сверхпроводника B = 0.

в магнетике возникают токи намагничивания.
Токи
– токи проводимости

(в проводниках)

– токи намагничивания (молекулярные токи)

Механизм образования токов намагничивания

H – вспомогательный вектор, не связанный с каким-либо физическим объектом.

C его помощью во многих случаях упрощается изучение поля в магнетике.
В общем случае магнетик изменяет не только величину, но и конфигурацию магнитного поля.

теорема о циркуляции для вектора H (дифференциальная форма)
– теорема

о циркуляции для вектора H (интегральная форма)

и H
Для широкого класса магнетиков
 – магнитная восприимчивость
В случае

однородного магнетика

При условии

и H
В случае магнетиков, для которых
– магнитная проницаемость
Для диамагнетиков

(J ↑↓ H)   0 и   1 Для парамагнетиков (J ↑↑ H)  > 0 и  > 1

граничное условие
1
2
По теореме Гаусса для вектора B
Стягиваем основания цилиндра S

к границе

граничное условие
1
2
По теореме о циркуляции вектора H (при условии, что на

поверхности i = 0)

Стягиваем контур L к границе

индуктивность воздушного соленоида

интервале температур.

Ферромагнетик состоит из доменов – областей размером порядка 0.01 мм

с однородной намагниченностью.

Схема установки для наблюдения петли гистерезиса

перехода из состояния ферромагнетика в состояние парамагнетика.
1-2 – основная кривая

намагничивания; 1А – обратимое смещение границ в пользу ориентированных под острым углом к полю доменов; AB – необратимое смещение границ и исчезновение некоторых доменов; B2 – изменение направления намагниченности внутри доменов.

(точка 3) – остаточная намагниченность

(точка 4) – коэрцитивная сила

служат в качестве сердечников трансформаторов.