Магнітна проникність середовища. Напруженість магнітного поля.

Вивчаючи взаємодію провідників зі струмами, ми звертали увагу на те, що на магнітну взаємодію впливає середовище, в якому перебувають провідники. Намагнічування речовин можна вивчити експериментально. Для цього виготовимо з досліджуваної речовини кільце і надінемо на нього обмотку, по якій пропускатимемо електричний струм. Такої форми обмотку називають тороїдом (котушка, вісь якої зігнута у формі кола). Кільце з досліджуваної речовини звичайно розрізають в одному місці так, щоб дістати невеликий повітряний проміжок (зазор). Коли проміжок малий, лінії магнітної індукції не розсіюватимуться, а потік магнітної індукції через поперечний переріз повітряного проміжку буде практично таким самим, як і потік у кільці. Отже, значення магнітної індукції у повітряному проміжку дорівнюватиме значенню магнітної індукції в кільці, яке можна знайти, вимірюючи, наприклад, силу, з якою магнітне поле діє на невеликий прямолінійний провідник, уміщений у повітряний проміжок. Досліди показують, що для більшості речовин магнітна індукція В мало відрізняється від магнітної індукції В₀, виміряної у випадку, коли всередині тороїда вакуум. Однак є речовини, в яких магнітна індукція В у сотні і тисячі разів може перевищувати магнітну індукцію у вакуумі.

Величину, що показує, у скільки разів магнітна індукція в речовині більша за магнітну індукцію, створювану цим самим струмом у вакуумі, називають відносною магнітною проникністю деякої речовини:

Оскільки індукція магнітного поля залежить від роду середовища, то введемо величину, що характеризує магнітне поле в даній точці і не залежить від роду середовища.

де μ₀=4π·10^-7Тл·м/А – магнітна стала

Тоді [Н]=А/м

З дослідів можна зробити висновок, що всі речовини в магнітному полі намагнічуються, тобто стають джерелами магнітного поля. Результуюче магнітне поле у середовищі є сумою полів, створюваних струмом і намагніченим середовищем, і тому не дорівнює полю у вакуумі.

Причину намагнічування речовин зрозуміти неважко. Адже ми знаємо, що всі речовини складаються з атомів, молекул чи йонів. У кожному атомі чи молекулі рухаються замкнутими орбітами електрони і цей рух електронів еквівалентний за своїми магнітними властивостями замкнутому струмові звичайного провідника. Тому будь-який атом чи молекулу з точки зору їх магнітних властивостей можна розглядати як деяку сукупність електронних мікрострумів. Інакше кажучи, атоми й молекули мають магнітні властивості. Якщо речовина не намагнічена, вона не створює магнітного поля. Це означає, що електронні струми розташовані в ній хаотично, а тому їх сумарна магнітна дія дорівнює нулю. Саме тому шматок міді у звичайних умовах не виявляє магнітних властивостей, хоча їх має кожен атом. Якщо ж помістити речовину в зовнішнє магнітне поле, розташування електронних струмів стає частково або повністю упорядкованим. Тому намагнічену речовину можна розглядати як систему мікроскопічних орієнтованих струмів.

Залежно від значення відносної магнітної проникності всі речовини можна поділити на такі групи: парамагнетики, діамагнетики та феромагнетики. Згідно з різними значеннями відносної магнітної проникності речовини по-різному поводяться в магнітному полі.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.