B = B0 + m0J
® ® ® ® ®
H = B/m0 – J = B0/m0 = H0 (теоретически)
® ® ®
H = H0 – H0, где Н0 – размагничивающее поле;
® ®
H0 = N*J (фактор размагничивания)
N = 1 для тонкого диска;
N = 1/3 для шарика.
Если однородный магнетик помещается во внешнее однородное поле, то внутреннее поле магнетика так – же будет однородным.
45. Поведение векторов В и Н на границе двух магнетиков:
®
n ®
B
m1
b
m2
®
n
oò BdS = -Bn1S + Bn2 + <Bn>SБОК = 0, где (<Bn>SБОК) = 0;
B1n = B2n
Компонента вектора индукции магнитного поля неприрывна.
m0m1H1n = m0m2H2n
H1n/H2n = m2/m1
a1
m1 I a
b
m2 I
a2
m1 > m2
® ®
oòH dl = H1t*a - H2t*a + <H>*2b = 0
H1t = H2t
B1t/(m0m1) = B2t/(m0m2) Û B1t/B2t = = m1/m2
tg a1/tg a2 = m1/m2.
46. Магнитные механические явления:
Представления Бора:
u
® ®
M r PM
е
I = en = e (w/2p) = e [u/(2pr)] – величина силы тока, создаваемого электронами.
L = Jw = mr2*u/r = mur – механический момент. (m - ?)
Замена L ® M:
PM = IS = I*pr2 = (eur)/2 – магнитный момент.
PM/M = -l/(2m) – гиромагнитное отклонение.
åM ¹ 0 – суммарный механический момент электронов.
-åMi ¹ 0 – суммарный механический момент атомов.
Магнетик в магнитном поле приобретает отличные от нуля суммарные механические моменты атомов и электронов, в вследствие чего он начинает вращаться, что приводит к намагничиванию магнетика.
Собственный механический момент:
~
MS = h/2 – этому кратен собственный механический момент для электрона.
~
h = h/2p = 1,05*10– 34 (Дж*с)
Собственный механический момент (спин) равен половине постоянной Планка (h), которая играет роль элементарного магнитного импульса.
Собственный магнитный момент:
PMS/MS = - l/m;
~
PMS = - (l h)/(2m);
~
mБ = (l h)/2m – магнетон Бора.
Каждый атом, его магнитный момент складывается из орбитальных и силовых моментов электронов.
Было исследовано поведение атомов в магнитном поле:
F = PM (¶B/¶x) cos(a), a - угол между направлением магнитного момента и индукцией. Магнитные моменты атомов имеют произвольные углы ориентации.
48. Пара- и ферромагнетики:
У парамагнетиков магнитная восприимчивость немногим > 0.
m у парамагнетиков мало отличается от 1.
У ферромагнетиков (железо, никель, кобальт и др.) магнитная восприимчивость » 1010 раз больше, чем у парамагнетиков.
У ферромагнетиков:
J
H
B
HC
BОБ
H
m
H
49. Электромагнитная индукция, ЭДС индукции, токи Фуко:
В электропроводящем контуре при изменении проходящего через него потока возникает ток, независящий от способа изменения потока, и называемый индукционным. В контуре так же возникает ЭДС.
IИНД = dФ/dt (скорость изменения потока).
Если контур заполнен магнетиком с проницаемостью m, то это приводит к увеличению потока в m раз.
Правило Ленца:
Индукционный ток I имеет такое направление, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.
ЭДС индукции:
®
I
®
(X) n ®
e + R u
¾ ®
(X) B
®
I
DФ
Ie dt = dA – работа сторонних сил внутри источника.
Если R неподвижен, то dQ =I2R dt – тепло, выделяющееся в R, dA = dQ.
Если R перемещается, то
dA = dQ + I dФ
eI dt = I2R dt + I dФ
I = (e - dФ/dt)/R.
Поток магнитной индукции Ф измеряется в веберах (Вб).
ei = - dФ/dt.
Если витков несколько:
Ф ® y = N*Ф1
ei = -dy/dt = -N(dФ1/dt), где y - потокосмещение.
При перемещении проводника с током:
®
(X) B
(e)
FИ ®
U ®
u
®
FЛ
® ® ® ®®
dA = FЛ U dt + FИ u dt
dA = FЛ U dt - FИ u dt = e u B U dt - - e U B u dt = 0.
Токи Фуко:
Возникают в проводах, по которым текут переменные токи. Направлены они так, что ослабляют токи внутри провода и усиливают их внутри поверхности. В результате быстропеременный ток оказывается распределенным по сечению проводника неравномерно, он как бы вытесняется на поверхность проводника. Это явление называется скин – эффектом. Из-за него внутренняя часть в высокочастотных проводниках оказывается бесполезной, и обычно такие проводники представляют из себя трубки
Токи Фуко приводят к тепловым потерям. Используются в индукционных печах.
50. Явление самоиндукции:
Если по проводнику течет ток, то его контур пронизывает магнитный поток.
Ф ® y (y - потокосмещение);
y ~ B ~ I ® y = L*I
L – коэффициент пропорциональности (индуктивность). Определяется геометрическими размерами контура, у ферромагнетиков еще и материалом среды.
Если контур жесткий и не может быть деформирован, то L – const.
Индуктивность солинойда:
B = m0mnI (n – число витвов на единицу длины);
Ф = BS, y = ФN = m0mnISnl = = m0mn2IV;
L = m0mn2V, где V – объем соленоида.
Возникает самоиндукция:
eS = -dy/dt = -(L*dI/dt + I*dL/dt) – ЭДС самоиндукции;
L – const, то eS = -L*dI/dt.
51. Энергия магнитного поля:
L
R
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
