<<
>>

25. Магнитное поле в веществе. Макро- и микротоки. Магнитные моменты атомов. Намагниченность

Если несущие ток проводники находятся в какой-либо среде, магнитное поле существенным образом изменяется. Это объясняется тем, что всякое вещество является магнетиком, т. е. способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).

Намагниченное вещество создает магнитное поле В', которое накладывается на обусловленное токами поле В0. Оба поля в сумме дают результирующее поле:

В=В0+В'.

Макроскопические токи, т.е. электрические токи, протекающие по проводникам в электрических цепях и микроскопические токи, обусловленных движением электронов в атомах и молекулах.

Намагниченность постоянных магнитов является следствием существованием в них микротоков.

Внешнее магнитное поле оказывает ориентирующее, упорядочивающее действие на эти микротоки. Например, если вблизи какого-то тела поместить проводник с током (макроток), то под действием его магнитного поля микротоки во всех атомах определенным образом ориентируются, создавая в теле дополнительное магнитное поле. Вектор магнитной индукции B характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками. Поэтому, при одном и том же макротоке, вектор B в различных средах будет иметь разные значения. Магнитное поле макротока описывается вектором напряженности магнитного поля H.

В среде магнитное поле макротоков усиливается за счет поля микротоков среды.

Мы уже не раз отмечали, что с механическим моментом атома М связан магнитный момент . Отношение называется гиромагнитным отношением.

Хотя представление об орбитах, как и вообще представление о траекториях микрочастиц, является неправомерным, момент, обусловленный движением электронов в атоме, называют орбитальным.

Определенное экспериментально отношение магнитного и механического ML орбитальных моментов совпадает с гиромагнитным отношением, вытекающим из классических представлений Это отношение равно –e/2mec соответственно

(33.1)

Величина

называется магнетоном Бора и представляет собой естественную единицу магнитного момента. Знак минус в формуле (33.1) указывает на то, что направления магнитного и механического моментов противоположны (это обусловлено тем, что заряд электрона является отрицательным). Наличие минуса позволяет получить проекцию на направление z простои заменой в выражении (33.1) на квантовое число mL:

При mL>0 проекция ML положительна, а проекция отрицательна; при mL

<< | >>
Источник: Ответы на вопросы к экзамену по электричеству и магнетизму. 2017

Еще по теме 25. Магнитное поле в веществе. Макро- и микротоки. Магнитные моменты атомов. Намагниченность:

  1. 25. Магнитное поле в веществе. Макро- и микротоки. Магнитные моменты атомов. Намагниченность