Магнитная восприимчивость
Содержание
Определение
Магнитная восприимчивость определяется отношением намагниченности единицы объёма вещества к напряжённости намагничивающего магнитного поля. По своему смыслу восприимчивость является величиной безразмерной.
= М/Н, где M — намагниченность вещества под действием магнитного поля, Н — напряженность магнитного поля.
Иногда бывает полезно также ввести понятие удельной магнитной восприимчивости, равной восприимчивости единицы массы вещества. В СИ удельная восприимчивость измеряется в обратных килограммах (кг −1 ). Аналогично, молярная магнитная восприимчивость определяется как восприимчивость одного моля вещества и измеряется в обратных молях (моль −1 ).
Магнитная восприимчивость некоторых веществ
Реальные объекты могут обладать как положительными, так и отрицательными магнитными восприимчивостями. Примером веществ с отрицательной восприимчивостью могут служить диамагнетики — их намагниченность по направлению противоположна приложенному магнитному полю. Положительной восприимчивостью обладают, например, парамагнетики и ферромагнетики.
В ферромагнетиках магнитная восприимчивость может достигать весьма больших значений, составляя величины от нескольких десятков до многих тысяч единиц, причём наблюдается её сильная зависимость от напряжённости приложенного поля. Поэтому для удобства используют также дифференциальную магнитную восприимчивость, равную производной намагниченности единицы объёма вещества по напряжённости поля. В отсутствие поля магнитная восприимчивость ферромагнетиков отлична от нуля и имеет некоторое положительное значение 
, называемое начальной магнитной восприимчивостью. С увеличением напряжённости поля величина восприимчивости растёт, пока не достигает некоего максимума 
, после чего вновь уменьшается. В области очень сильных полей магнитная восприимчивость ферромагнетиков (при температурах, не очень близких к точке Кюри) падает практически до нуля, сравниваясь с величиной восприимчивости обычных парамагнетиков (эта область параметров называется областью парапроцесса). Вид зависимости магнитной восприимчивости ферромагнетика от напряжённости намагничивающего поля носит название кривой Столетова и обусловлен сложными механизмами намагничивания ферромагнетиков.
Типичные значения и :
8000 (в нормальных условиях).
Зависимость от температуры
Магнитная восприимчивость большинства веществ (за исключением большей части диамагнетиков и некоторых парамагнетиков — щелочных и, в меньшей степени, щёлочноземельных металлов) обычно зависит от температуры вещества. У парамагнетиков магнитная восприимчивость уменьшается с температурой, подчиняясь закону Кюри — Вейса. У ферромагнетиков магнитная восприимчивость с ростом температуры увеличивается, достигая резкого максимума вблизи точки Кюри (см. эффект Гопкинса).
Магнитная восприимчивость антиферромагнетиков увеличивается с ростом температуры до точки Нееля, а затем падает по закону Кюри — Вейса. [2]
Магнитная восприимчивость почв
Магнитная воприимчивость почв зависит от соотношения в ней диа-, пара-, и ферромагнетиков. Она возрастает в почвах, богатых окристаллизованными оксидами железа (что характерно в верхних горизонтах почв аридных районов), резко снижена в оглееных почвах и органических горизонтах, обыкновенно снижается при возрастании выветрелости первичных пород.
Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества
Проведение второго опыта дает понять, что наличие магнитного потока значительно больше, чем в первом. Если повторить процесс, но с задействованием сердечника разной толщины, то получаем максимальный поток при полном заполнении соленоида железом, то есть при плотно навитой обмотке на сердечнике. Имеем, что:
Увеличение магнитного потока при введении сердечника в соленоид обусловлено появлением магнитного потока, создаваемого совокупностью ориентированных амперовых молекулярных токов, и присоединение его к уже имеющемуся магнитному потоку от тока обмотки соленоида. Происходит ориентировка молекулярных токов под влиянием магнитного поля, их суммарный момент больше не равняется нулю, потому как происходит возникновение дополнительного магнитного поля.
Магнитная проницаемость. Измерения
Величина μ характеризует магнитные свойства среды и называется магнитной проницаемостью (относительной магнитной проницаемостью).
Она является безразмерной характеристикой вещества. Если происходит увеличение потока Φ в μ раз, это говорит о том, что магнитная индукция B → в сердечнике во столько же раз больше, чем в вакууме при том же токе в соленоиде. Запись примет вид:
Если формула B → = μ H → применится в опыте с сердечником, тогда при его отсутствии:
Равенство B → = μ B 0 → выполняется, поэтому
Магнитная восприимчивость вещества
Обычно связь вектора намагниченности J → и вектора напряженности в каждой точке магнетика обозначается:
χ является магнитной восприимчивостью. Величина безразмерная. Если вещество неферромагтиное и обладает небольшим полем, то χ не зависит от напряженности, является скалярной величиной.
Анизотропные среды предполагают χ в качестве тензора, направления J → и H → не совпадают.
Связь между магнитной восприимчивостью и магнитной проницаемостью
Из определения вектора напряженности магнитного поля:
Напряженность приобретает вид:
При сравнении B → = μ μ 0 H → и H → = B → μ 0 1 + χ → B → = μ 0 ( 1 + χ ) H → :
Следует применить выражение, которое показывает связь напряженности магнитного поля и намагниченности, то есть:
Далее произведем поиск поля в центре витка с током, так как необходимо вычислить намагниченность в этой точке.
Произведем подстановку d H = 1 4 π I d l R 2 в H = ∮ d H :
Вычисляем с числовыми выражениями:
Магнитная восприимчивость находится из
Магнитное поле молекулярных токов будет равно:
По формуле находим полное поле в стержне:
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе.
М. в, может быть как положительной, так и отрицательной. Отрицательной М. в. обладают диамагнетики, они намагничиваются не по полю, а против поля. У парамагнетиков и ферромагнетиков М, в. положительна (они намагничиваются по полю). М. в. диамагнетиков и парамагнетиков мала (
Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков и парамагнетиков (при нормальных условиях)
Неорган и ч. соединения
Орган и ч. соединения
* Данные приведены для СГС системы единиц.
М. в. достигает особенно больших значений в ферромагнетиках (от неск десятков до многих тыс единиц), причём она очень сильно и сложным образом зависит от Н. Поэтому для ферромагнетиков вводят дифференциальную М. в. nд = dJ/dH. При H = О (см. рис.) М.в, ферромагнетиков не равна нулю, а имеет значение nа, наз. начальной М.в. С увеличением Н М. в. растёт, достигает максимума (Имакс) и затем вновь уменьшается. В области очень высоких значений Н М, в. ферромагнетиков (при темп-рах, не очень близких к точке Кюри) становится столь же незначительной, как и в обычных парамагнетиках (область парапроцесса). Вид кривой n(Н) (кривая Столетова) обусловлен сложным механизмом намагничивания ферромагнетиков. Типичные значения nа и nмакc: Fe
80, сплав пермаллой
8000 (в нормальных условиях).
Кривая зависимости дифференциальной магнитной восприимчивости Ид ферромагнетиков от напряжённости намагничивающего поля Н.
Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Бозорт Р., ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Tables de constantes et donnees numeriques, 7. Constantes selectionnees. Diamagnetisme et paramagnetisme, par G. Foex, P., 1957. С. В. Вонсовский.
Смотреть что такое МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в других словарях:
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе. Объ. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
величина, характеризующая способность в-ва намагничиваться в магн. поле. Вектор намагниченности М, т. е. магн. момент единицы объема в-ва, связан с ве. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
—см. Восприимчивость магнитная.Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра.Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др..1978. Магнитная восприимчивост. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
«. Магнитная восприимчивость: физическая величина, характеризующая способность материала изменять свой магнитный момент под воздействием внешнего магн. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
84 магнитная восприимчивость Величина, характеризующая свойство вещества намагничиваться в магнитном поле, скалярная для изотропного вещества и тензо. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
1. Величина, характеризующая свойство вещества намагничиваться в магнитном поле, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность магнитного поля равно намагниченности Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий Телекоммуникационный словарь.2013. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
вещества или среды (обычно обозначается к), безразмерная физ. величина, характеризующая связь между намагниченностью в-ва М и напряжённостью магн. поля. смотреть
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
magnetische Aufnahmefähigkeit, Magnetisierfähigkeit, magnetische Suszeptibilität
