38. Орбитальный диамагнетизм.

Э ДС индукции в контуре. ε_i= - = ; => E= ; на электрон, двигающийся по орбите действует сила Кулона: m_e => dv= - ; уменьшится также и угловая скорость при обращении электрона по орбите: ; при любом направлении движения электрона по орбите, атом «намагничивается» против поля. МП изменяет скорость движения

электрона по орбите и эта скорость сохраняется неизменной все время пребывания атома в магнитном поле. Если плоскость орбиты не направлению МП, то ось орбиты будет поворачиваться относительно перпендикулярно, т.е. будет прецессировать: ; Наблюдается диамагнитный эффект – поле атома уменьшает величину внешнего магнитного поля. Парамагнитный эффект наблюдается в атомах, собственный магнитный момент которых не равен нулю. В магнитном поле такие атомы ориентируются вдоль внешнего поля и усиливают его. Диамагнитный эффект присутствует у всех магнетиков.

3 9. Ферромагнетизм. Домены. Кривая намагничивания ферромагнетика. Петля гистерезиса.

1) кривая намагничивания: B=μ₀H=μ₀(H₀+M)= μ₀H₀+ μ₀M; 2) зависимость μ – магнитной проницаемости от напряженности H₀. B= μμ₀H₀; μ= ; т.е. ферромагнетики эффективны для получения сильных полей в области, далекой от насыщения. 3) наличие гистерезиса (отставания): 1-2 намагничивание до насыщения; 2-3 уменьшение намагничивающего поля до нуля. B_ост – остаточная намагниченность. 3-4 для компенсации остаточной намагниченности необходимо приложить обратное поле H_c ; H_c – задерживающая (коэрцитивная) сила. Ферромагнетики с широкой петлей (большая коэрцитивная сила) используют как постоянные магниты. Ферромагнетики с узкой петлей (малая коэрцитивная сила) используют в качестве сердечников трансформаторов.4) температура Кюри: Закон Кюри–Вейсса: χ(T)= ;

Доменная структура: в ферромагнетике существуют области, намагниченные до насыщения, в которых спиновые моменты ориентированы одинаковым образом – домены. Размер одного домена ~1–10 мкм. Намагничивание ферромагнетиков обусловлено сильным обменным взаимодействием электронных спинов. Ферромагнетик состоит из многих доменов 1) магнетик в виде одного домена, он эквивалентен постоянному магниту, который создает м.п. 2) разобьем его на два энергия м.п. поля оказывается меньше. 3) возникновение замыкающих доменов, весь магнитный поток внутри магнетика. В реальном ф/м форма доменов и их число определяется минимумом полной энергии.

40. Первое уравнение Максвелла. Вихревое электрическое поле.

ЭСП (поле силы Кулона) потенциально: ; По определению ЭДС и закону ЭМИ: ; если S и L = const, то ; Для результирующего поля E=Е^кулон+Е^стор; получаем 1-е уравнение Максвелла: т.е. если B≠const (МП переменное, то) возникает вихревое электрическое поле.

41. Второе уравнение Максвелла. Ток смещения.

П ри включении конденсатор заряжается, и лампочка вспыхивает и гаснет. При периодическом переключении в цепи потечет переменный ток, связанный с перезарядкой конденсатора. Этот ток создает переменное магнитное поле. Так как любое МП создается эл. током, то переменное ЭП было названо Максвеллом током смещения. Ранее было показано, что переменное МП вызывает появление вихревого ЭП. (линии вектора E– замкнуты); В рассмотренном случае (и в других электромагнитных процессах) наблюдается обратное явление – всякое изменение электрического поля должно вызывать появление вихревого магнитного поля. Вычислим плотность тока смещения. Поле между обкладками конденсатора: E= => D= ; S – площадь одной обкладки; q – ее заряд. – сила тока в проводнике; j_см= – - плотность тока смещения; который вызывает в пространстве такое же магнитное поле, что и переменное во времени электрическое поле. При протекании переменного тока в среде будет существовать и ток проводимости и ток смещения: j_полн=j+j_см=j+ ; В диэлектрике: D ; - электр. момент единицы объема. Тогда = (плотность тока смещения) + (плотность тока поляризации). Первое слагаемое – это плотность «истинного» тока смещения, не связанного с движением зарядов и выделением джоулева тепла. Оно обусловлено переменным эл. полем. Второе – связано с движением зарядов внутри молекул диэлектрика при поляризации (часть тока проводимости). Получаем: ; второе уравнение Максвелла.