Магнитное поле вещества. Республика Татарстан г.Зеленодольск МБОУ «Гимназия 5 ЗМР РТ» Учитель физики Салаватова Люция Ленаровна Физика 11 класс

Магнитные свойства любого тела определяется замкнутыми электрическими токами внутри него. Гипотеза Ампера. Согласно гипотезе Ампера внутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи. Эти токи образуются вследствие движения электронов в атомах.

e e e n p n n p p

т.е. мы видим, что вращение электронов вокруг ядра атома вызывает круговой электрический ток. мы могли бы предположить, что благодаря циркулирующим токам атомов, вещество должно проявлять магнитные свойства. Но…

из-за теплового движения молекул действие этих токов взаимно компенсируются, и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает. Т.е. совокупность микроскопических токов вещества имеет следующий вид:

В намагниченном состоянии элементарные токи в теле ориентированы так, что их действия складываются.

магнитное поле проводника с током образовалось дополнительное магнитное поле вещества

Вектор магнитной индукции В характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками, т.е. при одном и том же токе и прочих равных условиях вектор В в различных средах будет иметь разные значения. Физическая величина, показывающая во сколько раз индукция В магнитного поля в веществе, отличается по модулю от индукции В 0 магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью среды: Магнитное поле макро токов (внешнее магнитное поле) описывается вектором напряженности Н. Для однородной среды вектор магнитной индукции связан с вектором напряженности следующим соотношением: µ 0 =4π*10 -7 Н/А 2 -магнитная постоянная, µ- магнитная проницаемость среды, показывающая, во сколько раз магнитное поле макро тока усиливается за счет поля микротоков среды.

В случае вакуума (µ=1):

Виды магнетиков Значение µ Свойства магнетиков диамагнетикиµ1Парамагнетик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. При отсутствии внешнего магнитного поля молекулярные токи парамагнетика не компенсируют друг друга, но из-за теплового движения молекул магнитные свойства парамагнетика не наблюдаются. ферромагнетикиµ>>1 обладают спонтанной намагниченностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля, сильномагнитные вещества.

e p Собственный вращательный момент (момент импульса) электрона называется спином. В ферромагнетиках существуют области с параллельными ориентациями спинов, называемые доменами; размеры доменов порядка 0,5 мкм.

Если ферромагнетик не намагничен, то ориентация доменов хаотична, и суммарное магнитное поле, создаваемое доменами, равно нулю. При включении внешнего магнитного поля домены ориентируются вдоль линий магнитной индукции этого поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается, становясь в тысячи и даже миллионы раз больше индукции внешнего поля. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остается намагниченным, т. е. создает магнитное поле в окружающем пространстве, т.к. домены не возвращаются в прежнее положение и их ориентация частично сохраняется. Благодаря этому существуют постоянные магниты.

При температурах, больших некоторой определенной для данного ферромагнетика, его ферромагнитные свойства исчезают. Эту температуру называют температурой Кюри по имени открывшего данное явление французского ученого. Магнетикtktk Fe753 °С Ni365 °С Co1000 °С

Используемые материалы: Универсальные поурочные разработки по физике 11 класс. – М.: Вако, – 464 с. – (В помощь школьному учителю), Волков В.А. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профиль. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. 19-е изд. М.: Просвещение, с. «Курс физики»_Трофимова Т.И_2006, 11-е изд., 560 с, М.:ACADEMIA (портрет Ампера, Андре- Мари) Рисунки и анимации автора.