Loading...
 
Elementy Fizyki Współczesnej
Pod redakcją:Zbigniew Kąkol
Autorzy/Autorki:Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski, Bartek Wiendlocha
Afiliacja autorów:AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Wydawca:Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
Data publikacji:2015
Recenzja: dr hab. inż. Jacek Tarasiuk
ISBN:978-83-952550-2-1

Elementy Fizyki Współczesnej
Własności magnetyczne materii - wstęp

Ze zjawiskami magnetycznymi spotykamy się na co dzień. Najczęściej mamy do czynienia z magnesami stałymi ponieważ są one powszechnie wykorzystywane we wszelkich urządzeniach technicznych. Na przykład w urządzeniach w gospodarstwie domowym posiadamy do kilkunastu kilogramów magnesów trwałych (wszystkie urządzenia posiadające silnik elektryczny - robot kuchenny, blender, krajalnica, maszynka do miesa, ale także głosniki i mikrofony).

Omówienie własności magnetycznych rozpoczniemy od przypomnienia obliczeń, z modułu Działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem. Pokazaliśmy tam, że elektron krążący w odległości \( r \) wokół jądra w atomie posiada magnetyczny moment dipolowy \( {\mu _{{e}}=\frac{e}{2m}L} \) związany z orbitalnym momentem pędu \( L \). Podobnie jak z orbitalnym momentem pędu elektronu również z jego spinem związany jest moment magnetyczny tak zwany spinowy moment magnetyczny.

Własności magnetyczne ciał są określone przez zachowanie się tych elementarnych momentów (dipoli) magnetycznych w polu magnetycznym.

Przy opisie własności magnetycznych ciał posługujemy się pojęciem wektora polaryzacji magnetycznej \( M \) nazywanej też namagnesowaniem lub magnetyzacją. Wektor ten określa sumę wszystkich momentów magnetycznych, czyli wypadkowy moment magnetyczny jednostki objętości.

Jeżeli próbkę zawierającą elementarne dipole magnetyczne umieścimy w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji \( B_{0} \) to pole to dąży do ustawienia dipoli w kierunku pola i w efekcie powstaje w próbce wypadkowe pole o indukcji

\( {\;B=B_{{0}}+\mu _{{0}}M=\mu _{{r}}B_{{0}}} \)


Względną przenikalnością magnetyczną ośrodka \( \mu_{r} \) można na podstawie wzoru ( 1 ) zapisać jako

\( {\mu _{{r}}=1+\mu _{{0}}\frac{M}{B_{{0}}}=1+\chi } \)


gdzie wielkość \( \chi \) nazywana jest podatnością magnetyczną.

W zależności od wielkości i znaku podatności magnetycznej \( \chi \) , dzielimy ciała na następujące trzy grupy:

  •   \( \chi < \) 0, ciała diamagnetyczne,
  •   \( \chi \) > 0, ciała paramagnetyczne,
  •   \( \chi \) >> 0, ciała ferromagnetyczne.

Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.