4.7 Магнитное поле в веществе

Магнитные свойства вещества

 В зависимости от численного значения магнитной проницаемости все магнетики подразделяются на три группы:

1 – диамагнетики (Ag, Au, Cu, …);

1 – парамагнетики (Al, Pt, …);

1 – ферромагнетики (Fe, Ni, Co, …).

Диа- и парамагнетики принадлежат к категории слабомагнитных веществ, их магнитная проницаемость не зависит от величины магнитного поля

Диамагнетики намагничиваются против направления внешнего магнитного поля, т.е. собственное магнитное поле вещества ослабляет внешнее поле.

Примеры: вода μ = 0,999991; золото μ = 0,999963; висмут μ = 0,999824 .

Парамагнетики намагничиваются во внешнем поле по направлению поля, т.е. собственное магнитное поле вещества усиливает внешнее поле.

Примеры: воздух μ = 1,000038; алюминий

μ = 1,000023; платина μ = 1,000253.

Ферромагнетики и их свойства.

Явление гистерезиса

Ферромагнетиками называют вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, сохраняющейся даже при отсутствии внешнего поля, и имеющие высокие значения магнитной проницаемости.

•Например, у стали μ ≈ 8000, у сплава железа с никелем μ ≈ 250000.

•Температура или точка Кюри, выше которой ферромагнитные свойства исчезают, и вещество

становится парамагнетиком: у железа 770 °C, у кобальта 1130 °C, у никеля 360 °C.

max

•Типичная зависимость магнитной проницаемости ферромагнетика от индукции внешнего магнитного поля

Ферромагнетики делятся на две большие группы –

магнитомягкие и магнитожесткие.

Магнитомягкие ферромагнетики почти полностью размагничиваются, когда внешнее магнитное поле становится равным нулю (чистое железо, электротехническая сталь).

Применяются в приборах переменного тока, в которых происходит непрерывное перемагничивание (трансформаторах, электродвигателях и т. п.).

Магнитожесткие ферромагнетики сохраняют свою намагниченность после удаления их из магнитного поля, их используют для изготовления постоянных магнитов.

Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля (петля гистерезиса).

достаточно «узкая».

Доменная структура ферромагнетика

В ферромагнетиках существуют макроскопические

(размером 10-4 – 10-5 м) области спонтанной намагниченности – домены. В пределах каждого домена магнитные моменты атомов ориентированы параллельно друг другу, и все вместе создают магнитное поле, во много раз превышающее поле одного атома. При включении внешнего магнитного поля материал превращается в один домен.