Намагниченность вещества. Лекция 8

То, что мы знаем, - ограничено, а то, что не знаем, - бесконечно
П. Лаплас
А.С. Чуев, 2019

Магнитный момент
Намагниченность – объемная плотность суммарного магнитного дипольного момента
А.С. Чуев, 2019

Намагниченность вещества
А.С. Чуев, 2019

Намагниченность веществ
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Однородная намагниченность
Неоднородная намагниченность
Намагниченность веществ
А.С. Чуев, 2019

Неоднородная намагниченность
А.С. Чуев, 2019

Теорема о циркуляции вектора J
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Граничное условие для вектора J
А.С. Чуев, 2019

Намагниченность численно равна поверхностной плотности тока намагничивания
А.С. Чуев, 2019

Циркуляция вектора В
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Реакция ферромагнетиков на внешнее однородное магнитное поле
Традиционное представление
?
А.С. Чуев, 2019

Реакция ферромагнетиков на внешнее однородное магнитное поле
Из учебника Матвеева
Однако на рис. 149 длины векторов Н показаны неизменными.
А.С. Чуев, 2019

Теорема о циркуляции вектора H
С учетом:
Можно записать:
А.С. Чуев, 2019

Из этого выражения, используя теорему Стокса
И соотношение:
Получим:
А.С. Чуев, 2019

преобразуем в
А.С. Чуев, 2019

Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость веществ
А.С. Чуев, 2019

Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики
Парамагнетиками называются вещества, атомы которых имеют, в отсутствие внешнего магнитного поля, отличный от нуля магнитный момент .
К парамагнетикам относятся многие щелочные металлы, кислород , оксид азота NO, хлорное железо FeCl2 и др.
Диамагнетиками называются вещества, магнитные моменты атомов которых в отсутствии внешнего поля равны нулю, т.к. магнитные моменты всех электронов атома взаимно скомпенсированы (например инертные газы, водород, азот, NaCl и др.).
При внесении диамагнитного вещества в магнитное поле его атомы приобретают наведенные магнитные моменты. В пределах малого объема ΔV изотропного диамагнетика наведенные магнитные моменты всех атомов одинаковы и направлены противоположно вектору B.
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Орбитальный магнитный момент электрона в атоме
Гиромагнитное соотношение
А.С. Чуев, 2019

Физическая природа диамагнетизма
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Ферромагнитные свойства веществ обусловлены наличием собственного (спинового) момента у электронов атомов.
А.С. Чуев, 2019

Соотношения магнитных векторов внутри магнетиков
А.С. Чуев, 2019

Вектор В - суммарный вектор
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Из Савельева
0-1 основная кривая намагничивания
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Классическое представление о поведении векторов Н и В на границе двух сред
А.С. Чуев, 2019

Для сравнения: классическое представление о поведении вектора D на границе двух сред
Закон преломления векторов электрической индукции D и магнитной индукции В оказывается одинаковым!!!
А.С. Чуев, 2019

ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ
МАТЕРИАЛ ЛЕКЦИИ
А.С. Чуев, 2019

вектор В (точнее, В/µο )
составной, он включает в себя векторы H и J
Траектория потока трубки магнитного поля
А.С. Чуев, 2019

Реакция ферромагнетиков на внешнее однородное магнитное поле
?
А.С. Чуев, 2019

Внешнее магнитное поле намагниченных тел
А.С. Чуев, 2019

Внешнее магнитное поле цилиндрического магнита (намагниченного стержня)
Есть ли поле Н?
А.С. Чуев, 2019

Линии вектора Е
Линии вектора В
А.С. Чуев, 2019

Магнитное поле свободного диполя и диполя, находящегося во внешнем поле Не большой совокупности диполей
Размагничивающее поле
А.С. Чуев, 2019

Внешнее поле намагниченных проволок ослабляет внутреннее магнитное поле соседних с ними проволок
А.С. Чуев, 2019

Картина магнитного поля намагниченного стержня (по Зоммерфельду). Поле вектора Н создается магнитными зарядами.
А.С. Чуев, 2019

Иное изображение намагниченности М
и магнитного поля В намагниченного стержня
А.С. Чуев, 2019
Получается, что намагниченность части пространства внутри вещества противоположна намагниченности пространства, свободного от вещества.
И картина становится в какой-то степени похожей на зоммерфельдовскую.

Предположительно по Чуеву
Приводимое изображение противоречит известному соотношению divB = 0
А.С. Чуев, 2019

Закон Б-С-Л не выполняется
Парадокс изображения магнитных полей
А.С. Чуев, 2019

Верные изображения магнитных полей от проводника с током на границе 2-х сред
Несоответствие сегодняшней теории:
А.С. Чуев, 2019

Магнитные поля от проводника с током на границе вакуум-парамагнетик и вакуум-ферромагнетик
Магнитные поля от проводника с током на границе вакуум-диамагнетик
А.С. Чуев, 2019

Вектор Н не может прерываться и преломляться на границе двух сред
В данном случае становится невыполнимой известная на практике теорема о циркуляции вектора Н
А.С. Чуев, 2019

Парадокс изображения магнитных векторов
в теле кольцевого магнита с щелевым зазором
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

J
H
B/μ0
Катушка индуктивности с током, внутри намагничиваемый стержень.
Внутри стержня поле Н и поле намагниченности J.
Поле суммарное поле внутри стержня.
B/μ0
А.С. Чуев, 2019

B/μ0 = J
Ток катушки выключен, внутри стержня поле намагниченности J
А.С. Чуев, 2019

B/μ0 = J
Магнитное поле внутри намагниченного стержня
А.С. Чуев, 2019
Поле вне стержня:

и на торцах намагниченного стержня
Это означает, что на торцах стержня вектор J переходит в вектор а вектор Н отсутствует .
Преобразуем в выражение:
Для ферромагнетиков
тогда
А.С. Чуев, 2019

В отсутствие токов проводимости на торцах магнита поле намагниченности переходит во внешнее поле
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Пример из ДЗ
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019

Проверка правильности решения
А.С. Чуев, 2019

А.С. Чуев, 2019