Магнетни својства на материјата. Магнетна пропустливост

Магнетна пропустливост. Магнетни својства на супстанциите

Магнетни својства на супстанциите

Како што електричните својства на супстанцијата се карактеризираат со диелектрична константа, магнетните својства на супстанцијата се карактеризираат со магнетна пропустливост.

Поради фактот што сите супстанции лоцирани во магнетно поле создаваат сопствено магнетно поле, векторот на магнетна индукција во хомогена средина се разликува од векторот во истата точка во просторот во отсуство на медиум, т.е. во вакуум.

Врската се вика магнетна пропустливост на медиумот.

Значи, во хомогена средина, магнетната индукција е еднаква на:

Вредноста на m за железо е многу голема. Ова може да се потврди со искуство. Ако вметнете железно јадро во долг калем, тогаш магнетната индукција, според формулата (12.1), ќе се зголеми m пати. Следствено, флуксот на магнетна индукција ќе се зголеми за иста количина. Кога ќе се отвори колото што ја напојува магнетизирачката калем со директна струја, се појавува индукциона струја во втората, мала намотка намотана на врвот на главната, која се снима со галванометар (сл. 12.1).

Ако во серпентина се вметне железно јадро, тогаш отклонувањето на иглата на галванометарот кога ќе се отвори колото ќе биде m пати поголемо. Мерењата покажуваат дека магнетниот тек кога железото јадро се внесува во серпентина може да се зголеми илјадници пати. Следствено, магнетната пропустливост на железото е огромна.

Постојат три главни класи на супстанции со остро различни магнетни својства: феромагнети, парамагнети и дијамагнетни материјали.

Феромагнети

Супстанциите за кои, како железото, m >> 1, се нарекуваат феромагнети. Покрај железото, кобалтот и никелот се феромагнетни, како и голем број на ретки земјени елементи и многу легури. Најважното својство на феромагнетите е постоењето на резидуален магнетизам. Феромагнетната супстанција може да биде во магнетизирана состојба без надворешно магнетизирачко поле.

Железен предмет (на пример, прачка), како што е познато, се вовлекува во магнетно поле, односно се движи во област каде што магнетната индукција е поголема. Соодветно на тоа, тој е привлечен од магнет или електромагнет. Ова се случува затоа што елементарните струи во железото се ориентирани така што насоката на магнетната индукција на нивното поле се совпаѓа со насоката на индукцијата на полето за магнетизирање. Како резултат на тоа, железната прачка се претвора во магнет, чиј најблизок пол е спротивен на полот на електромагнетот. Спротивните полови на магнети се привлекуваат (сл. 12.2).

Ориз. 12.2

СТОП! Одлучете сами: А1–А3, Б1, Б3.

Парамагнети

Постојат супстанции кои се однесуваат како железо, односно се вовлекуваат во магнетно поле. Овие супстанции се нарекуваат парамагнетни. Тие вклучуваат некои метали (алуминиум, натриум, калиум, манган, платина, итн.), кислород и многу други елементи, како и разни раствори на електролити.

Бидејќи парамагнетите се вовлекуваат во полето, индукциските линии на сопственото магнетно поле што го создаваат и полето за магнетизирање се насочени на ист начин, така што полето се зголемува. Така, тие имаат m > 1. Но, m се разликува од единството исклучително малку, само за износ од редот од 10 –5 ...10 –6. Затоа, потребни се моќни магнетни полиња за набљудување на парамагнетните феномени.

Дијамагнети

Посебна класа на супстанции се дијамагнетни материјали, откриен од Фарадеј. Тие се истиснати од магнетното поле. Ако закачите дијамагнетна прачка во близина на столбот на силен електромагнет, таа ќе биде одбиена од неа. Следствено, индукциските линии на полето создадено од него се насочени спротивно на индукционите линии на магнетизирачкото поле, односно полето е ослабено (сл. 12.3). Според тоа, за дијамагнетни материјали м< 1, причем отличается от единицы на вели­чину порядка 10 –6 . Магнитные свойства у диамагнетиков вы­ражены слабее, чем у парамагнетиков.

Апсолутна магнетна пропустливост -ова е коефициент на пропорционалност кој го зема предвид влијанието на околината во која се наоѓаат жиците.

За да добиеме идеја за магнетните својства на медиумот, го споредивме магнетното поле околу жица со струја во даден медиум со магнетното поле околу истата жица, но сместено во вакуум. Утврдено е дека во некои случаи полето е поинтензивно отколку во вакуум, во други е помалку.

Има:

v Парамагнетни материјали и средини во кои се добива појак МФ (натриум, калиум, алуминиум, платина, манган, воздух);

v Дијамагнетни материјали и средини во кои магнетното поле е послабо (сребро, жива, вода, стакло, бакар);

v Феромагнетни материјали во кои се создава најсилното магнетно поле (железо, никел, кобалт, леано железо и нивни легури).

Апсолутна магнетна пропустливост за различни супстанции има различни вредности.

Магнетна константа - Ова е апсолутна магнетна пропустливост на вакуумот.

Релативна магнетна пропустливост на медиумот- бездимензионална величина што покажува колку пати апсолутната магнетна пропустливост на супстанцијата е поголема или помала од магнетната константа:

За дијамагнетни супстанции - , за парамагнетни супстанции - (за технички пресметки на дијамагнетни и парамагнетни тела се зема еднакво на единство), за феромагнетни материјали - .

Пратеничката тензија Нги карактеризира условите за возбудување на МФ. Напнатоста во хомогена средина не зависи од магнетните својства на супстанцијата во која се создава полето, туку го зема предвид влијанието на големината на струјата и обликот на спроводниците врз интензитетот на магнетното поле при дадена точка.

Интензитетот на MF е векторска величина. Векторска насока Н за изотропни медиуми (медиуми со идентични магнетни својства во сите правци) , се совпаѓа со насоката на магнетното поле или векторот во дадена точка.

Јачината на магнетното поле создадена од различни извори е прикажана на сл. 13.

Магнетен флукс е вкупниот број на магнетни линии што минуваат низ целата површина што се разгледува.Магнетен флукс Ф или МИ тече низ областа С , нормално на магнетните линии е еднаков на производот на магнетната индукција ВО со количеството на површината што ја пробива овој магнетен тек.

42) Кога железното јадро се внесува во калем, магнетното поле се зголемува и јадрото се магнетизира. Овој ефект беше откриен од Ампер. Тој исто така открил дека индукцијата на магнетно поле во супстанција може да биде поголема или помала од индукцијата на самото поле. Таквите супстанции станаа наречени магнети.

Магнетиката– тоа се супстанции кои можат да ги променат својствата на надворешното магнетно поле.

Магнетна пропустливостсупстанцијата се определува со односот:

B 0 е индукција на надворешното магнетно поле, B е индукција во супстанцијата.

Во зависност од односот на B и B 0, супстанциите се поделени во три вида:

1) Дијамагнети(м<1), к ним относятся химические элементы: Cu, Ag, Au, Hg. Магнитная проницаемость m=1-(10 -5 - 10 -6) очень незначительно отличается от единицы.

Оваа класа на супстанции беше откриена од Фарадеј. Овие супстанции се „истуркаат“ од магнетното поле. Ако закачите дијамагнетна прачка во близина на столбот на силен електромагнет, таа ќе биде одбиена од неа. Затоа, индукциските линии на полето и магнетот се насочени во различни насоки.

2) ПарамагнетиИмајте магнетна пропустливост m> 1, а во овој случај, исто така, малку го надминува единството: m = 1+(10 -5 -10 -6). Овој вид магнетски материјал ги вклучува хемиските елементи Na, Mg, K, Al.

Магнетната пропустливост на парамагнетните материјали зависи од температурата и се намалува како што се зголемува. Без магнетизирачко поле, парамагнетните материјали не создаваат свое магнетно поле. Во природата нема постојани парамагнети.

3) Феромагнети(m>>1): Fe, Co, Ni, Cd.

Овие супстанции можат да бидат во магнетизирана состојба без надворешно поле. Егзистенција резидуален магнетизамедно од важните својства на феромагнетите. Кога се загрева на висока температура, феромагнетните својства на супстанцијата исчезнуваат. Се нарекува температурата на која исчезнуваат овие својства Кири температура(на пример, за железо Т Кири = 1043 К).

На температури под точката на кури, феромагнет се состои од домени. Домени- Овие се области на спонтана спонтана магнетизација (Сл. 9.21). Големината на доменот е приближно 10 -4 -10 -7 m Постоењето на магнети се должи на појавата на региони на спонтана магнетизација во материјата. Железниот магнет може да ги задржи своите магнетни својства долго време, бидејќи областите во него се распоредени на уреден начин (преовладува една насока). Магнетните својства ќе исчезнат ако магнетот е удрен или премногу загреан. Како резултат на овие влијанија, домените стануваат „нарушени“.

Сл.9.21. Обликот на домените: а) во отсуство на магнетно поле, б) во присуство на надворешно магнетно поле.

Домените може да се претстават како затворени струи во микроволуми на магнетни материјали. Доменот е добро илустриран на сл. 9.21, од каде што може да се види дека струјата во доменот се движи по скршена затворена јамка. Затворените електронски струи доведуваат до појава на магнетно поле нормално на орбиталната рамнина на електроните. Во отсуство на надворешно магнетно поле, магнетното поле на домените е насочено хаотично. Ова магнетно поле ја менува насоката под влијание на надворешно магнетно поле. Магнетите, како што веќе беше забележано, се поделени во групи во зависност од тоа како магнетното поле на доменот реагира на дејството на надворешното магнетно поле. Кај дијамагнетните материјали магнетното поле на поголем број домени е насочено во насока спротивна на дејството на надворешното магнетно поле, а кај парамагнетните материјали, напротив, во насока на дејството на надворешното магнетно поле. Меѓутоа, бројот на домени чии магнетни полиња се насочени во спротивни насоки се разликува за многу мала количина. Затоа, магнетната пропустливост m во дија- и парамагнети се разликува од единството за количина од редот од 10 -5 - 10 -6. Кај феромагнетите, бројот на домени со магнетно поле во насока на надворешното поле е многу пати поголем од бројот на домени со спротивна насока од магнетното поле.

Крива на магнетизација. Хистереза ​​јамка.Феноменот на магнетизација се должи на постоењето на резидуален магнетизам под дејство на надворешно магнетно поле на супстанција.

Магнетна хистерезае феноменот на доцнење во промените на магнетната индукција во феромагнет во однос на промените во јачината на надворешното магнетно поле.

На слика 9.22 е прикажана зависноста на магнетното поле во супстанцијата од надворешното магнетно поле B=B(B 0). Покрај тоа, надворешното поле е нацртано по должината на оската Ox, а магнетизацијата на супстанцијата е нацртана по должината на оската Oy. Зголемувањето на надворешното магнетно поле доведува до зголемување на магнетното поле во супстанцијата долж линијата до вредност. Намалувањето на надворешното магнетно поле на нула доведува до намалување на магнетното поле во супстанцијата (во точката Со) до вредноста На исток(преостаната магнетизација, чија вредност е поголема од нула). Овој ефект е последица на доцнењето на магнетизацијата на примерокот.

Вредноста на индукцијата на надворешното магнетно поле потребна за целосна демагнетизација на супстанцијата (точка d на сл. 9.21) се нарекува присилна сила. Нултата вредност на магнетизацијата на примерокот се добива со промена на насоката на надворешното магнетно поле во вредност. Продолжувајќи да го зголемуваме надворешното магнетно поле во спротивна насока на максималната вредност, го доведуваме до вредноста. Потоа, ја менуваме насоката на магнетното поле, зголемувајќи ја назад до вредноста. Во овој случај, нашата супстанција останува магнетизирана. Само големината на индукцијата на магнетното поле има спротивна насока во споредба со вредноста во точката. Продолжувајќи да ја зголемуваме вредноста на магнетната индукција во истата насока, постигнуваме целосна демагнетизација на супстанцијата во точката, а потоа повторно се наоѓаме во точката. Така, добиваме затворена функција која го опишува циклусот на целосно враќање на магнетизацијата. Таквата зависност на индукцијата на магнетното поле на примерокот од големината на надворешното магнетно поле за време на циклус на целосно враќање на магнетизацијата се нарекува хистереза ​​јамка. Обликот на јамката за хистерезис е една од главните карактеристики на секоја феромагнетна супстанција. Сепак, на овој начин е невозможно да се дојде до поентата.

Во денешно време е прилично лесно да се добијат силни магнетни полиња. Голем број инсталации и уреди работат на постојани магнети. Тие постигнуваат нивоа на зрачење од 1-2 Т на собна температура. Во мали количини, физичарите научија да добиваат постојани магнетни полиња до 4 Тесла, користејќи специјални легури за оваа намена. При ниски температури, по редослед на температурата на течниот хелиум, се добиваат магнетни полиња над 10 Тесла.

43) Закон за електромагнетна индукција (закон Фарадеј-Максвел). Правилата на Ленц

Сумирајќи ги резултатите од неговите експерименти, Фарадеј го формулирал законот за електромагнетна индукција. Тој покажа дека со секоја промена на магнетниот флукс во затворено спроводно коло, се возбудува индукциона струја. Следствено, во колото се јавува индуциран EMF.

Индуцираниот EMF е директно пропорционален на брзината на промена на магнетниот тек со текот на времето. Математичката нотација на овој закон е составена од Максвел и затоа се нарекува закон Фарадеј-Максвел (закон за електромагнетна индукција).

Магнетниот момент е главната векторска количина што ги карактеризира магнетните својства на супстанцијата. Бидејќи изворот на магнетизам е затворена струја, вредноста на магнетниот момент Мсе дефинира како производ на струја Јасдо областа покриена со струјното коло С:

M = I×S A×m 2 .

Електронските школки на атоми и молекули имаат магнетни моменти. Електроните и другите елементарни честички имаат спин магнетски момент, определен со постоење на сопствен механички момент - спин. Спин магнетниот момент на електронот може да биде ориентиран во надворешно магнетно поле на таков начин што се можни само две еднакви и спротивно насочени проекции на моментот кон насоката на векторот на јачината на магнетното поле, еднакви Бор магнетон-9.274 × 10 -24 A × M 2.

1. Дефинирајте го концептот на „магнетизација“ на супстанција.

Магнетизација - J-е вкупниот магнетски момент по единица волумен на супстанција:

1. Дефинирајте го концептот на „магнетна подложност“.

Магнетна подложност на супстанција, v -Односот на магнетизацијата на супстанцијата со јачината на магнетното поле по единица волумен:

אv = ,бездимензионална количина.

Специфична магнетна подложност, – односот на магнетна подложност на густината на супстанцијата, т.е. Магнетна подложност на единица маса, измерена во m 3 /kg.

1. Дефинирајте го концептот на „магнетна пропустливост“.

Магнетна пропустливост, μ – Ова е физичка количина што ја карактеризира промената во магнетната индукција кога е изложена на магнетно поле . За изотропни медиуми, магнетната пропустливост е еднаква на односот на индукција во медиумот ВОдо надворешното јачина на магнетното поле Ни до магнетната константа μ 0 :

Магнетната пропустливост е бездимензионална количина. Неговата вредност за специфичен медиум е 1 поголема од магнетната подложност на истиот медиум:

μ = אv+1,бидејќи B = μ 0 (H + J).

1. Наведете класификација на материјалите врз основа на магнетни својства.

Врз основа на нивната магнетна структура и вредностите на магнетна пропустливост (чувствителност), материјалите се поделени на:

Дијамагнети μ< 1 (материјалот „се спротивставува“ на магнетното поле);

Парамагнети μ > 1(материјалот слабо перцепира магнетно поле);

Феромагнети μ >> 1(Магнетното поле во материјалот се зголемува);

Феримагнети μ >> 1(магнетното поле во материјалот се зголемува, но магнетната структура на материјалот се разликува од структурата на феромагнетите);

Антиферомагнети μ ≈ 1(материјалот слабо реагира на магнетно поле, иако неговата магнетна структура е слична на феримагнетите).

1. Опишете ја природата на дијамагнетизмот.

Дијамагнетизмот е својство на супстанцијата да се магнетизира кон насоката на надворешното магнетно поле што дејствува на неа (во согласност со законот за електромагнетна индукција и правилото на Ленц). Дијамагнетизмот е карактеристичен за сите супстанции, но во својата „чиста форма“ се манифестира во дијамагнетни супстанции. Дијамагнетите се супстанции чии молекули немаат свои магнетни моменти (нивниот вкупен магнетен момент е нула), затоа тие немаат други својства освен дијамагнетизам. Примери на дијамагнетни материјали:

Водород, А = - 2×10 -9 m 3 / kg.

Вода, А = - 0,7×10 -9 m 3 / kg.

Дијамант, А = - 0,5×10 -9 m 3 / kg.

Графит, А = - 3×10 -9 m 3 / kg.

Бакар, А = - 0,09×10 -9 m 3 / kg.

Цинк, А = - 0,17×10 -9 m 3 / kg.

Сребрена, А = - 0,18×10 -9 m 3 / kg.

Злато, А = - 0,14×10 -9 m 3 / kg.

43. Опишете ја природата на парамагнетизмот.

Парамагнетизмот е својство на супстанциите наречени парамагнети, кои кога ќе се стават во надворешно магнетно поле добиваат магнетен момент кој се совпаѓа со насоката на ова поле. Атомите и молекулите на парамагнетните материјали, за разлика од дијамагнетните материјали, имаат свои магнетни моменти. Во отсуство на поле, ориентацијата на овие моменти е хаотична (поради термичко движење) и вкупниот магнетен момент на супстанцијата е нула. Кога се применува надворешно поле, магнетните моменти на честичките се делумно ориентирани во насока на полето, а магнетизацијата J се додава на јачината на надворешното поле H: B = μ 0 (H + J). Индукцијата во супстанцијата се зголемува. Примери на парамагнетни материјали:

Кислород, А = 108×10 -9 m 3 / kg.

Титан, А = 3×10 -9 m 3 / kg.

Алуминиум, А = 0,6×10 -9 m 3 / kg.

Платина, А = 0,97×10 -9 m 3 / kg.

44.Опишете ја природата на феромагнетизмот.

Феромагнетизмот е магнетно подредена состојба на супстанција во која сите магнетни моменти на атомите во одреден волумен на супстанцијата (доменот) се паралелни, што предизвикува спонтана магнетизација на доменот. Појавата на магнетниот ред е поврзана со размената на интеракција на електроните, која е од електростатска природа (Куломовиот закон). Во отсуство на надворешно магнетно поле, ориентацијата на магнетните моменти на различни домени може да биде произволна, а волуменот на материјата што се разгледува може да има вкупна слаба или нула магнетизација. Кога се применува магнетно поле, магнетните моменти на домените се ориентирани долж полето, толку е поголема јачината на полето. Во овој случај, вредноста на магнетната пропустливост на феромагнетот се менува и индукцијата во супстанцијата се зголемува. Примери на феромагнети:

Железо, никел, кобалт, гадолиниум

и легури на овие метали едни со други и други метали (Al, Au, Cr, Si, итн.). μ ≈ 100…100000.

45. Опишете ја природата на феримагнетизмот.

Феримагнетизмот е магнетно подредена состојба на материјата во која магнетните моменти на атомите или јоните се формираат во одреден волумен на материја (домен) магнетни подрешетки од атоми или јони со вкупни магнетни моменти нееднакви еден на друг и насочени антипаралелно. Феримагнетизмот може да се смета како најопшт случај на магнетно подредена состојба, а феромагнетизмот како случај со една супрешетка. Составот на феримагнетите нужно вклучува феромагнетни атоми. Примери на феримагнети:

Fe 3 O 4 ; MgFe2O4; CuFe 2 O 4; MnFe 2 O 4; NiFe 2 O 4 ; CoFe2O4...

Магнетната пропустливост на феримагнетите е од ист ред како и на феромагнетите: μ ≈ 100…100000.

46. ​​Опишете ја природата на антиферомагнетизмот.

Антиферомагнетизмот е магнетно подредена состојба на супстанцијата, која се карактеризира со тоа што магнетните моменти на соседните честички на супстанцијата се ориентирани антипаралелно, а во отсуство на надворешно магнетно поле вкупната магнетизација на супстанцијата е нула. Во однос на неговата магнетна структура, антиферомагнет може да се смета за посебен случај на феримагнет, во кој магнетните моменти на подрешетките се еднакви по големина и антипаралелни. Магнетната пропустливост на антиферомагнетите е блиску до 1. Примери на антиферомагнети:

Cr 2 O 3; манган; FeSi; Fe 2 O 3; NiO……… μ ≈ 1.

47.Која е вредноста на магнетната пропустливост за материјали во суперспроводлива состојба?

Суперпроводниците под температурата на суперспој се идеални дијамагнети:

א= - 1; μ = 0.

Ако во експериментите опишани погоре, наместо железно јадро, земеме јадра од други материјали, тогаш може да се открие и промена на магнетниот тек. Најприродно е да се очекува дека најзабележителниот ефект ќе биде произведен од материјали слични по нивните магнетни својства на железото, т.е. никел, кобалт и некои магнетни легури. Навистина, кога јадрото направено од овие материјали се внесува во серпентина, зголемувањето на магнетниот флукс се покажува доста значајно. Со други зборови, можеме да кажеме дека нивната магнетна пропустливост е висока; за никел, на пример, може да достигне вредност од 50, за кобалт 100. Сите овие материјали со големи вредности се комбинираат во една група феромагнетни материјали.

Сепак, сите други „немагнетни“ материјали, исто така, имаат одредено влијание врз магнетниот тек, иако овој ефект е многу помал од оној на феромагнетните материјали. Со многу внимателни мерења, оваа промена може да се открие и може да се утврди магнетната пропустливост на разни материјали. Сепак, мора да се има на ум дека во експериментот опишан погоре, го споредивме магнетниот флукс во калем чија празнина е исполнета со железо со флуксот во калем со воздух внатре. Сè додека зборувавме за такви високомагнетни материјали како железо, никел, кобалт, тоа не беше важно, бидејќи присуството на воздух има многу мало влијание врз магнетниот тек. Но, кога ги проучуваме магнетните својства на другите супстанции, особено на самиот воздух, мора, се разбира, да направиме споредба со калем во кој нема воздух (вакуум). Така, за магнетна пропустливост го земаме односот на магнетните флукси во супстанцијата што се испитува и во вакуум. Со други зборови, ја земаме магнетната пропустливост за вакуум како еден (ако, тогаш).

Мерењата покажуваат дека магнетната пропустливост на сите супстанции е различна од единството, иако во повеќето случаи оваа разлика е многу мала. Но, она што е особено впечатливо е фактот дека за некои супстанции магнетната пропустливост е поголема од една, додека за други е помала од една, т.е. полнењето на серпентина со некои супстанции го зголемува магнетниот тек, а полнењето на серпентина со други супстанции го намалува овој флукс. Првата од овие супстанции се нарекува парамагнетски (), а вториот - дијамагнетски (). Како што покажува табелата. 7, разликата во пропустливоста од единство и за парамагнетски и дијамагнетски материи е мала.

Посебно треба да се нагласи дека за парамагнетни и дијамагнетни тела, магнетната пропустливост не зависи од магнетната индукција на надворешното, магнетизирачко поле, т.е., таа е константна вредност што ја карактеризира дадената супстанција. Како што ќе видиме во § 149, тоа не е случај за железо и други слични (феромагнетни) тела.

Табела 7. Магнетна пропустливост за некои парамагнетни и дијамагнетни супстанции

Влијанието на парамагнетните и дијамагнетните супстанции врз магнетниот тек се објаснува, исто како и влијанието на феромагнетните супстанции, со тоа што на магнетниот тек создаден од струјата во намотката на серпентина се спојува флуксот што произлегува од елементарните амперски струи. Парамагнетните супстанции го зголемуваат магнетниот тек на серпентина. Ова зголемување на флуксот кога серпентина е исполнета со парамагнетна супстанција покажува дека кај парамагнетните супстанции, под влијание на надворешно магнетно поле, елементарните струи се ориентирани така што нивната насока се совпаѓа со насоката на струјата на намотување (сл. 276). Мала разлика од единството само покажува дека во случајот на парамагнетни супстанции овој дополнителен магнетен флукс е многу мал, т.е. дека парамагнетните супстанции се магнетизираат многу слабо.

Намалувањето на магнетниот тек при полнење на серпентина со дијамагнетна супстанција значи дека во овој случај магнетниот тек од елементарните амперски струи е насочен спротивно на магнетниот тек на серпентина, т.е., оној кај дијамагнетните супстанции, под влијание на надворешен магнетно поле, се појавуваат елементарни струи, насочени спротивно на струите на ликвидацијата (сл. 277). Малиноста на отстапувањата од единството во овој случај укажува и на тоа дека дополнителниот проток на овие елементарни струи е мал.

Ориз. 277. Дијамагнетните супстанции во внатрешноста на серпентина го ослабуваат магнетното поле на соленоидот. Елементарните струи во нив се насочени спротивно на струјата во соленоидот

Наречена магнетна пропустливост . Апсолутна магнетнапропустливостживотната средина е односот B спрема H. Според Меѓународниот систем на единици, тој се мери во единици наречени 1 Хенри на метар.

Неговата нумеричка вредност се изразува со односот на неговата вредност со вредноста на магнетната пропустливост на вакуумот и се означува со µ. Оваа вредност се нарекува релативна магнетнапропустливост(или едноставно магнетна пропустливост) на медиумот. Како релативна величина нема мерна единица.

Следствено, релативната магнетна пропустливост µ е вредност што покажува колку пати индукцијата на полето на даден медиум е помала (или поголема) од индукцијата на вакуум магнетно поле.

Кога супстанцијата е изложена на надворешно магнетно поле, таа станува магнетизирана. Како се случува ова? Според хипотезата на Ампер, микроскопски електрични струи постојано циркулираат во секоја супстанција, предизвикани од движењето на електроните во нивните орбити и присуството на нивните. Во нормални услови, ова движење е нарушено, а полињата се „гасат“ (компензираат) едно со друго. . Кога телото се става во надворешно поле, струите се наредени и телото станува магнетизирано (т.е. има свое поле).

Магнетната пропустливост на сите супстанции е различна. Врз основа на нејзината големина, супстанциите можат да се поделат во три големи групи.

У дијамагнетни материјаливредноста на магнетната пропустливост µ е малку помала од единството. На пример, бизмутот има μ = 0,9998. Дијамагнетите вклучуваат цинк, олово, кварц, бакар, стакло, водород, бензен и вода.

Магнетна пропустливост парамагнетнималку повеќе од еден (за алуминиум µ = 1,000023). Примери на парамагнетни материјали се никел, кислород, волфрам, тврда гума, платина, азот, воздух.

Конечно, третата група вклучува голем број супстанции (главно метали и легури), чија магнетна пропустливост значително (неколку редови на големина) го надминува единството. Овие супстанции се феромагнети.Ова главно вклучува никел, железо, кобалт и нивните легури. За челик µ = 8∙10^3, за легура на никел-железо µ=2,5∙10^5. Феромагнетите имаат својства што ги разликуваат од другите супстанции. Прво, тие имаат преостанат магнетизам. Второ, нивната магнетна пропустливост зависи од големината на индукцијата на надворешното поле. Трето, за секој од нив постои одреден температурен праг, наречен Кири точка, при што ги губи своите феромагнетни својства и станува парамагнетна. За никел, точката Кири е 360°C, за железо - 770°C.

Својствата на феромагнетите се одредуваат не само со магнетна пропустливост, туку и од вредноста на I, т.н. магнетизацијана оваа супстанца. Ова е сложена нелинеарна функција на магнетната индукција; зголемувањето на магнетизацијата е опишано со линија наречена крива на магнетизација. Во овој случај, откако достигна одредена точка, магнетизацијата практично престанува да расте (на магнетна сатурација). Заостанувањето на вредноста на магнетизација на феромагнет од растечката вредност на индукцијата на надворешното поле се нарекува магнетна хистереза. Во овој случај, постои зависност на магнетните карактеристики на феромагнетот не само од неговата моментална состојба, туку и од неговата претходна магнетизација. Графичкиот приказ на кривата на оваа зависност се вика хистереза ​​јамка.

Поради нивните својства, феромагнетите се широко користени во технологијата. Тие се користат во роторите на генераторите и електричните мотори, во производството на трансформаторски јадра и во производството на делови за електронски компјутери. Феромагнетите се користат во магнетофони, телефони, магнетни ленти и други медиуми.