Магнитные восприимчивость и проницаемость

Намагниченность J вещества, помещенного в магнитное поле, зависит некоторым образом от его напряженности Я. Эта зависимость определяется поведением отдельных молекул в магнитном поле и их взаимодействием.

Для многих веществ зависимость намагниченности вещества от напряженности магнитного поля описывается формулой.

где магнитная восприимчивость _т является функцией модуля вектора напряженности магнитного поля:

В частном случае магнитная восприимчивость вещества может быть постоянной величиной. Согласно формуле (13.6) вектор намагниченности вещества коллинеарен вектору напряженности магнитного поля: J || Я. При этом в силу (13.7) магнитная восприимчивость _т одинакова при всех направлениях вектора Я. Вещества, для которых справедливы формулы (13.6) и (13.7), называются изотропными магнетиками. К ним относятся газы, жидкости, аморфные вещества и ноликристаллические твердые тела. Напротив, для монокристаллов соотношение (13.6) оказывается несправедливым. Магнитные свойства монокристалла зависят от направления внешнего магнитного поля. Итак, вектор намагниченности изотропного магнетика направлен всегда вдоль вектора напряженности поля, а его модуль зависит только от модуля вектора напряженности, но не зависит от его направления. Это свойство определяется молекулярным строением вещества. В этой главе будем рассматривать только магнитные свойства изотропных магнетиков.

Напряженность магнитного поля определяется соотношением.

где В — индукция магнитного поля, - магнитная постоянная, или магнитная проницаемость вакуума. Подстановка в это соотношение выражения (13.6) приводит к формуле.

где величина называется магнитной проницаемостью вещества. Величина.

называется относительной магнитной проницаемостью.

Величину /1_г, характеризующую магнитные свойства какого-либо вещества, сравнительно просто измерить. Это можно сделать следующим образом. Индуктивность L проволочного контура или соленоида пропорциональна магнитной проницаемости ц_т окружающего его вещества:

где Ь₀ — индуктивность того же контура без вещества. Существуют простые радиотехнические методы измерения индуктивности. По измеренным значениям индуктивностей Ь₀ и L ''пустого" соленоида и соленоида, заполненного исследуемым веществом, нетрудно найти относительную магнитную проницаемость этого вещества: //_г = L/L₀, а затем его магнитную восприимчивость Хт.