- •6 Магнитное поле прямого и кругового токов.
- •8 Магнитный момент контура с током
- •11 Сила, действующая на магнитный момент.
- •12 Разность потенциалов
- •13 Потенциал зарядов
- •14 Электрическое поле в веществе
- •15 Уравнения магнитостатики:
- •17 Понятие векторного потенциала
- •18 Теорема Гаусса для магнитных полей
- •19 Работа при перемещении витка с током в постоянном магнитном поле
- •20 Теорема о сохранении магнитного потока:
- •21 Магнитное поле веществе и понятие о спине
- •24 Магнитные свойства атомов. Магнитомеханическое отношение
- •25 Теорема о циркуляции магнитного поля в веществе
- •26 Граничные условия для векторов напряженности магнитного поля и магнитной индукции
- •27 Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость
- •28 Эффект Холла
- •29 Сверхпроводники
24 Магнитные свойства атомов. Магнитомеханическое отношение
В простейшей боровской модели атома водорода электрон вращается вокруг ядра по окружности. Заряд электрона будем обозначать через — Вращающийся по окружности электрон в среднем возбуждает магнитное поле как ток, где- период обращения электрона. Поэтому вращающемуся электрону присущ не только орбитальный момент импульса (или механический момент)
, но и магнитный
- гиромагнитное отношение, (или магнитомеханическое отношение)
Согласно теории Бора момент импульса атома квантуется, т. е. может принимать не непрерывный, а только дискретный ряд значений. п– целое число. Вместе с механическим моментом магнитный момент квантуется:
- наименьшее значение магнитного момента. Эта величина играет роль атома магнитного момента и называется магнетоном Бора.
Помимо орбитального электрон обладает еще собственным, или спиновым, моментом количества движения (короче, спином). В стационарных состояниях проекция спина на избранное направление может принимать только два значения: Спину соответствует магнитный момент, проекция которого на избранное направление равна магнетону Бора. Таким образом, со спином электрона связано гиромагнитное отношение
25 Теорема о циркуляции магнитного поля в веществе
Найдем циркуляцию вектора В по любому замкнутому контуру L.
- линейная плотность тока намагничивания
- ток, приходящийся на элемент длины трубки
- полный ток намагничивания
Теореме и циркуляции магнитного поля в веществе
интегральная
- дифференциальная формы
26 Граничные условия для векторов напряженности магнитного поля и магнитной индукции
на границе раздела нормальные слагающие вектора В должны быть непрерывны
Применив теорему о циркуляции к прямоугольному контуру , высота которого мала по отношению к длине, тогда вкладом в циркуляцию боковых сторон можно пренебречь.
циркуляция вектора Н, по теореме о циркуляции она равна , где- слагающая токавдоль нормали к контуруПриравняв их получим:
- единичный вектор касательной к границе раздела.
- если на границе сред ток проводимости не течет, то тангенсальные составляющие вектора Н на границе раздела непрерывны.
27 Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость
Магнитная восприимчивость - величина, характеризующая способность в-ва намагничиваться в магн. Поле
Магнитная проницаемость - физич. величина, характеризующая изменение магнитной индукции В среды при воздействии магн. поля H
- в СИ
, - в гауссовой системе единиц где
- магнитная восприимчивость, - магнитная проницаемость
, - парамагнетики
, - диамагнетики
на границе раздела двух сред из непрерывности тангенсальных слагающих вектора Н,- из непрерывности нормальных слагающих. Получим следующее соотношение: Это приводит к концентрации магнитных силовых линий в магнетиках с большей
28 Эффект Холла
явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
вдоль длинной и тонкой металлической ленты течет постоянный ток с плотностью перпендикулярно к плоскости ленты приложено постоянное однородное магнитное поле В
Если носители тока положительные частицы, то они двигались бы вместо с током вправо, а сило Лоренца отклоняла бы их вниз, Возникшее электрическое поле Еу препятствовало бы отклонению, вызываемому магнитным полем. поперек ленты между противоположными точками 1 и 2 установится положительная разность потенциалов V1— V2. Если носители тока отрицательные частицы, то разность потециалов отрицательна Возникновение поперечной разности потенциалов в магнитном поле было экспериментально обнаружено Холлом и получила название эффект Холла.
где R –постоянная Холла, j – плотность тока