73716

Парамагнетики. Диамагнетики. Ферромагнетики

Лекция

Физика

Поместим наше тело во внешнее магнитное поле. Поле будем считать однородным. Суммарное поле будет больше. Если поместить атом во внешнее магнитное поле то электронная орбита начнет прецессироватьподробнее в лекции № 18.

Русский

2014-12-19

164 KB

4 чел.

Парамагнетики. Диамагнетики. Ферромагнетики.

  1.  Каждый атом или атомный фрагмент в веществе имеет ненулевой магнитный момент (электроны движутся вокруг атома, т. е. есть токи есть магнитный момент; у атома есть спин).

Поместим наше тело во внешнее магнитное поле. обозначим атом как виток с током. Поле будем считать однородным. На виток не действуют силы (их геометрическая сумма равна нулю), но действует момент сил. Так будет выглядеть картина.

Суммарное поле будет больше. Это модель парамагнетика(вещество, у атомов которого есть ненулевой магнитный момент).

  1.  У атомов или атомных фрагментов вещества нет магнитного момента. Электрон, вращающиеся вокруг ядра, представляют собой своеобразные замкнутые токи (виток с током). Если поместить атом во внешнее магнитное поле, то электронная орбита начнет прецессировать(подробнее в лекции № 18).

Электронная орбита будет прецессировать около направления поля с ларморовской частотой. Прецессия электронной орбиты эквивалентна некоторому дополнительному вращению электрона, которое дает дополнительный магнитный момент. Этот дополнительный магнитный момент  ориентирован против поля. Это модель диамагнетика.

  1.  Ферромагнетик характеризуется двумя свойствами:
    1.  образец ферромагнетика имеет спонтанную намагниченность: ;
    2.  зависимость  и  сильно нелинейная(соотношение  не выполняется; при разных значениях   – разное).

Особенностью ферромагнетиков является наличие гистерезиса. Функция  – неоднозначная (некоторому значению  соответствует несколько значений ).

К ферромагнетикам относятся некоторые металлы, кобальт, редкоземельные металлы и их сплавы. Ферромагнетизм – чисто квантовый эффект.

Электромагнитная индукция.

Эффект электромагнитной индукции открыл Фарадей в 1831 году.

Пусть имеется проводник(провод). По проводу может скользит металлическая перемычка. На электроны в проводнике будет действовать сила Лоренца:

.

При таком движении в проводнике будет наблюдаться упорядоченное движение зарядов вниз, т. е. пойдет ток(т.к. проводник лежит на проводнике, то ток будет циркулировать). Сменим направление движение перемычки, тогда сила Лоренца поменяет направление на противоположное, в туже сторону будет направлена плотность тока.

Сила Лоренца не электрическая сила, поэтому ее можно считать сторонней. Найдем силу, действующую на единичный положительный заряд, это будет напряженность поля сторонней силы.

.

Найдем работу сил стороннего поля по перемещению единичного положительного заряда(ЭДС).

.

Интеграл  – поток вектора  через поверхность , называется магнитным потоком.

.

.

Эта формула справедлива для любой формы изменения магнитного потока.

  1.  Можно все стороны рамки деформировать и не только в плоскости, но и в пространстве, тогда поток можно выразить как ;
  2.  можно рамку не трогать, а измерять ;
  3.  можно измерять угол между  и (повернуть рамку).

Это невозможно доказать при помощи тех постулатов, которые нам известны. Это фундаментальное свойство электромагнитного поля.

.

Сила Лоренца не совершает работу. При изменении магнитного потока электроны перемещает электрическое поле. при изменении магнитного потока возникает электрическое поле, отличное от электростатического. Работа по замкнутому контуру не равна нулю и она зависит от пути, следовательно для такого поля нельзя вести понятие потенциала. Такое поле называется вихревым электрическим полем.

Уравнение  выражает закон Фарадея в дифференциальной форме.

Нет площадей, проводников и т.д., есть точка, в которой меняется индукция магнитного поля и в ней возникает вихревое электрическое поле.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37422. Модель: оцінка наявної ситуації та впливу чинників ринку на розвиток системи або її суб’єкта 206.99 KB
  Повільність та негаразди повязані з цим процесом можна пояснити тим що більшість підприємців та полісімейкерів особи що приймають політичні рішення не усвідомлюють того що кожний субєкт ринку взаємоповязаний з будьяким іншим а отже має вплив фактично на всю ринкову систему. Які б не були думки з цього приводу дуже велику роль в економічних системах відіграють закони ринку зокрема їх математичне вираження. Таким чином завданням моделі що ми її будемо будувати є оцінка наявної ситуації та впливу чинників ринку на розвиток системи...
37423. Автоматизированное рабочее место оператора автоматизированного переговорного пункта и информационной системы 286.94 KB
  Междугородная телефонная связь должна работать четко, бесперебойно. Работники междугородной телефонной связи на основе сознательного, рыночного отношения 'к труду и строгой производственной дисциплины должны культурно и внимательно обслуживать государственные учреждения и предприятия, общественные организации и население Украины.
37425. Влияние инфляционных процессов на результаты финансовой деятельности предприятия и на уровень жизни населения РФ 335.5 KB
  Денежная масса в обращении достигала 496 квинтиллионов марок а денежная единица обесценилась в триллион раз. Невозможно найти серьёзного учёногоэкономиста который считал бы систематический рост цен безобидным явлением. Опережающий рост цен на товары независимо от длинны инфляционной волны представляет собой крайне болезненный процесс для любого даже высокоразвитого нацио нального хозяйственного комплекса[15] . В настоящее время инфляция один из самых опасных процессов негативно воздействующих на финансы денежную и...
37426. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 598.86 KB
  Подготовка к защите выпускной квалификационной работы. В данных методических указаниях определены требования к содержанию оформлению и защите выпускной квалификационной работы ВКР. Курсовые работы не рецензируются их защита проходит на заседании кафедры.
37427. АРТ-ІНВЕСТУВАННЯ: СВІТОВИЙ КОНТЕКСТ 2.29 MB
  Характеристика видів творів мистецтва та специфіка артінвестування Основними якостями через які твори образотворчого мистецтва набули популярності в інвестиційній діяльності є їх матеріальне вираження висока динаміка економічного розвитку ринку на якому вони обертаються а також їх відносно висока ліквідність в порівнянні з іншими видами творів мистецтва. Власне це і спрощує процес його обертання на артринку. Введемо поняття артінвестування інвестиційна діяльність обєктом якої виступають твори мистецтва. Артінвестування є одним з...
37428. Разработка системы управления работой коммерческой компании 189.05 KB
  Целью данного дипломного проекта является разработка системы управления работой коммерческой компании. Исходя из современных требований, предъявляемых к качеству работы управленческого звена коммерческой компании, нельзя не отметить, что эффективная работа его всецело зависит от уровня оснащения офиса компании электронным оборудованием, таким, как компьютеры, средства связи, копировальные устройства.
37429. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ СОВРЕМЕННОГО WEB-САЙТА 230.5 KB
  Многие Web-дизайнеры сходятся во мнении, что одна из главных проблем Web-дизайна – многообразие браузеров и платформ, каждая из которых по-разному поддерживает HTML и сценарии. С выпуском каждого нового браузера улучшаются их характеристики и возможности, но это не означает, что более ранние версии при этом исчезают. В большинстве своем люди не склонны гнаться за новейшим и лучшим. Одни довольствуются тем, что у них имеется, а другие, вероятнее всего, работают на компьютерах фирм или учреждений, которые выбрали браузеры за них.
37430. Идентификация и распознавание фальсификации товаров. Виды и способы фальсификации товаров 19.35 KB
  Идентификация – установление соответствия наименований товара, указанных на маркировке и/или в сопроводительных документах, предъявляемым к ним требованиям. Это установление соответствия конкретной продукции образцу и (или) ее описание.