December 03 2016 15:43:21
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
молекулярные токи
Основы электростатики

Существование спина – собственного момента импульса неподвижной элементарной частицы следует из законов релятивисткой квантовой механики. Если частица заряжена, то с её спином связан магнитный момент, величина которого также определяется магнетоном Бора (8.1).

Нуклоны атомного ядра участвуют как в орбитальном, так и в спиновом движении. Порядок величины соответствующих магнитных моментов определяется ядерным магнетоном

img655                                                          (8.2)

где img656- масса протона. Интересно отметить, что магнитный момент электрически нейтрального нейтрона отличен от нуля, что объясняется кварковой структурой нейтрона.

Таким образом, в качестве источников магнитного поля вещества рассматриваются магнитные моменты элементарных частиц, образующих атомы. Поскольку ядерный магнетон (8.2) почти на три порядка меньше магнетона Бора (8.1), то в дальнейшем ядерный магнетизм не учитывается.

Для вещества в состоянии термодинамического равновесия суммарный магнитный момент всех атомов равен нулю. При включении внешнего магнитного поля орбитальное и спиновое движения атомных электронов меняются. В классической электродинамике эти измененные движения определяют молекулярные токи, индуцированные магнитным полем. При макроскопическом подходе индуцированные микроскопические токи в атомах усредняются по объему, содержащему большое число атомов, и вводятся так называемые токи намагничивания

img657                                                                   (8.3)

С помощью токов намагничивания описывается отклик вещества на внешнее магнитное поле.

Под действием магнитного поля атомы приобретают индуцированные магнитные моменты, ориентация которых определяется направлением этого магнитного поля. В результате суммарный магнитный момент единицы объема вещества, называемый намагниченностью,

img658                                                                                  (8.4)

становится отличным от нуля. Здесь img659 - магнитный момент i-ого элемента и n-число атомов в единице объем. В системе СИ намагниченность имеет размерность ампер/метр (А/м).

Намагниченность и токи намагничивания связаны между собой интегральным соотношением

img660,                                                                     (8.5)

представляющим собой теорему о циркуляции вектора намагниченности. В правую часть равенства (8.5) входит алгебраическая сумма токов намагничивания, пересекающих поверхность, натянутую на контур  L.

С учетом как токов проводимости, создаваемыми свободными зарядами в проводниках, так и токов намагничивания, создаваемых связанными зарядами в веществе, теорема о циркуляции векторного поля магнитной индукции img661принимает вид

img662.                                            (8.6)

Обычно внешнее магнитное поле создается с помощью токов проводимости, поэтому эти токи являются известными. Токи намагничивания необходимо определять с помощью заданных магнитных свойств вещества и внешнего магнитного поля.

Для удобства расчета намагниченного вещества вводится новая характеристика магнитного поля

img663,                                                                                (8.7)

которая называется напряженностью магнитного поля. В системе СИ размерность напряженности магнитного поля ампер/метр (А/м). Из (8.5) – (8.7) следует теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля

img664.                                                                   (8.8)

Здесь в правую часть входят известные токи проводимости.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.06 секунд 4,191,209 уникальных посетителей