Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Струми і механізм намагнічування. Намагнічуваність

Речовини.

Магнітна сприйнятливість і проникність.

Циркуляція намагнічування. Вектор напруженості

Магнітного поля.

Феромагнетики та їх основні властивості.

 

Струми і механізм намагнічування. Намагнічуваність речовини

 

Розглянемо орбітальний рух електрона в атомі. Цей рух подібний до деякого колового струму, який називають мікрострумом. Мікрострум утворює в просторі магнітне поле, яке можна характеризувати за допомогою вектора магнітного моменту . Розглянемо орбітальний рух електрона (рис. 14.1).

Рис. 14.1

 

Струм і направлений у протилежну сторону орбітального руху електрона. Напрям магнітного моменту збігається з поступальним рухом правого гвинта, якщо його обертати за напрямком струму.

За означенням орбітальний магнітний момент визначається за формулою:

, (14.1.1)

 

де і – коловий струм; S - площа колового струму; - нормаль до контуру з напрямком поступального руху правого гвинта.

Величину колового струму оцінимо за формулою

 

, (14.1.2)

 

де qo- заряд електрона; Т – період обертання електрона навколо ядра.

З рисунка видно, що

 

; ; .

 

З урахуванням цих зауважень одержимо:

 

. (14.1.3)

 

У випадку атома, в якому є z електронів, сумарний магнітний момент всіх zелектронів буде дорівнювати:

(14.1.4)

 

2. Внесемо такий атом у змінне зовнішнє магнітне поле, величина якого змінюється від 0 до В протягом часу dt.

Змінне магнітне поле породжує у просторі вихрове електричне поле, величина якого описується рівнянням Максвелла

 

, (14.1.5)

 

де - змінне в часі магнітне поле; dS – площа контуру вздовж якого рухається електрон; Е – напруженість вихрового електричного поля, породжена зміною магнітного поля.



Вихрове електричне поле має напрям силових ліній, які збігаються з напрямком струму в контурі. Напрям замкнутих силових ліній

електричного поля теж визначається правилом правого гвинта, тобто напрям силових ліній збігається з напрямом струму в контурі.

Однак у цьому випадку електрони рухаються в сторону, протилежну напрямку струму. Тому вихрове електричне поле гальмує рух цих електронів.

На електрон у вихровому електричному полі діє електрична сила , напрям якої дотичний до силової лінії в сторону мікроструму (рис.14.2).

 

Рис.14.2

 

Згідно з рівнянням (14.1.5) змінне в часі магнітне поле породжує вихрове електричне поле, струм якого згідно з правилом Ленца має бути протилежний до діючого мікроструму і.

Силові лінії вихрового електричного поля у випадку наростаючого магнітного поля мають такий напрям, щоб визваний ним струм індукції

протилежним до і, а магнітний момент такого струму теж був протилежний до .

Розглянемо цей випадок трохи детальніше. Скористаємось другим законом Ньютона

 

, (14.1.6)

 

де - електрична сила індукована змінним в часі магнітним полем; m – маса електрона; - прискорення гальмування.

З рівняння (14.1.6) прискорення руху електрона дорівнює

 

. (14.1.7)

 

Напруженість вихрового електричного поля Е знайдемо з рівняння Максвелла (14.1.5)

 

,

де , а , тому , звідки .

 

Тому

, або .

 

Інтегруємо останній вираз у межах зміни швидкості від uо до u, а індукції магнітного поля від 0 до В

 

.

 

 

Після інтегрування одержимо:

 

. (14.1.8)

 

Значення швидкості з (14.1.8) підставимо у вираз орбітального магнітного моменту (14.1.3)

 

. (14.1.9)

 

Для атома, в якому є z електронів, одержимо:

 

, (14.1.10)

 

де - складова, яка пов’язана з орбітальним рухом електрона в атомі; - складова, яка появляється лише у зовнішньому магнітному полі.

Одержана формула (14.1.10) показує, що магнітний момент атома у випадку дії змінного в часі магнітного поля зменшується за рахунок намагнічування атома у протилежному напрямі.

Магнетики, для яких характерна ця особливість, називаються діамагнетиками.

Покажемо, що у випадку, коли не збігається з напрямком дії змінного в часі магнітного поля, такі атоми здійснюють прецесію. Частота цієї прецесії дорівнює

;

 

але , тому

 

, де .

Величину - називають гіромагнітним відношенням, а - Ларморова частота прецесії.

 

Рис.14.3






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.