Магнітна проникність. Феромагнетики

Для того, щоб пояснити існування магнітного поля постійних магнітів, Ампер припустив, що в речовині, що володіє магнітними властивостями, є мікроскопічні кругові струми (молекулярні струми). Ця ідея надалі, після відкриття електрона і будови атома, підтвердилася: ці струми створюються рухом електронів навколо ядра і, так як орієнтовані однаково, в сумі утворюють поле всередині і навколо магніту.

На малюнку а площини, в яких розміщені елементарні електричні струми, орієнтовані безладно через хаотичного теплового руху атомів, і речовина не проявляє магнітних властивостей. У намагніченому стані (під дією, наприклад, зовнішнього магнітного поля) (малюнок б) ці площини орієнтовані однаково, і їх дії підсумовуються.

Магнітна проникність.

Реакція середовища на вплив зовнішнього магнітного поля з індукцією В0 (поле у вакуумі) визначається магнітною сприйнятливістю μ:

Магнітні властивості речовини Магнітна проникність Феромагнетики.

де В — індукція магнітного поля у речовині. Магнітна проникність аналогічна діелектричної проникності ɛ.

За своїм магнітним властивостям речовини поділяються на диамагнетики, парамагнетики і феромагнетики. У діамагнетиків коефіцієнт μ, який характеризує магнітні властивості середовища, менше одиниці (наприклад, у вісмуту μ = 0,999824); у парамагнетиків μ > 1 (у платини μ – 1,00036); у феромагнетиків μ ≫ 1 (залізо, нікель, кобальт).

Диамагнетики відштовхуються від магніту, парамагнетики — притягуються до нього. За цими ознаками їх можна відрізнити один від одного. У багатьох речовин магнітна проникність майже не відрізняється від одиниці, але у феромагнетиків сильно перевершує її, досягаючи декількох десятків тисяч одиниць.

Феромагнетики.

Найсильніші магнітні властивості проявляють феромагнетики. Магнітні поля, які створюються ферромагнетиками, набагато сильніше зовнішнього поля, що намагнічує. Правда, магнітні поля феромагнетиків створюються внаслідок звернення електронів навколо ядер — орбітального магнітного моменту, а внаслідок власного обертання електрона — власного магнітного моменту, який називають спіном.

Температура Кюрі (Тс) — це температура, вище якої феромагнітні матеріали втрачають свої магнітні властивості. Для кожного феромагнетика вона своя. Наприклад, для заліза Тс= 753 °С, для нікелю Тс = 365 °С, для кобальту Тс = 1000 °С. Існують феромагнітні сплави, у яких Тз < 100 °С.

Перші детальні дослідження магнітних властивостей феромагнетиків були виконані видатним російським фізиком А. Р. Столєтова (1839-1896).

Феромагнетики застосовуються досить широко: як постійних магнітів (в електровимірювальних приладах, гучномовцях, телефонах і так далі), сталевих сердечників в трансформаторах, генераторах, електродвигунах (для посилення магнітного поля та економії електроенергії). На магнітних стрічках, які виготовлені з феромагнетиків, здійснюється запис звуку і зображення для магнітофонів та відеомагнітофонів. На тонкі магнітні плівки проводиться запис інформації для запам’ятовуючих пристроїв до електронно-обчислювальних машинах.

ПОДІЛИТИСЯ: