Презентация, доклад к уроку физики в 11 классе Магнитное поле в веществе. Ферромагнетики.

магнитного поля в веществе. Познакомится с понятием ферромагнетик.

ф

двигаться проводник с током.

В

I

Лоренца?

стол.

веществе, отличается от индукции магнитного поля, создаваемого теми же токами в воздухе ( или вакууме).
Согласно гипотеза Ампера в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах.

однородной среде отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью:

протонов и нейтронов), входящих в состав атомов.

Согласно гипотеза Ампера в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах.

В настоящее время установлено, что магнитные свойства протонов и нейтронов почти в 1000 раз слабее магнитных свойств электронов. Поэтому магнитные свойства веществ в основном определяются электронами, входящими в состав атомов.

Одним из важнейших свойств электрона является наличие у него не только электрического, но и собственного магнитного поля. Собственное магнитное поле электрона называют спиновым (spin – вращение).

Электрон создает магнитное поле также и за счет орбитального движения вокруг ядра, которое можно уподобить круговому микротоку. Спиновые поля электронов и магнитные поля, обусловленные их орбитальными движениями, и определяют широкий спектр магнитных свойств веществ.

свойства выражены слабо. Слабо-магнитные вещества делятся на две большие группы – парамагнетики и диамагнетики. Они отличаются тем, что при внесении во внешнее магнитное поле парамагнитные образцы намагничиваются так, что их собственное магнитное поле оказывается направленным по внешнему полю, а диамагнитные образцы намагничиваются против внешнего поля. Поэтому у парамагнетиков μ > 1, а у диамагнетиков μ < 1.

полюсами электромагнита, ведут себя по-разному – парамагнетики втягиваются в область сильного поля, диамагнетики – выталкиваются

Парамагнетик (1) и диамагнетик (2) в неоднородном магнитном поле.

У атомов диамагнитных веществ в отсутствие внешнего поля собственные магнитные поля электронов и поля, создаваемые их орбитальным движением, полностью скомпенсированы.
Возникновение диамагнетизма связано с действием силы Лоренца на электронные орбиты.
Под действием этой силы изменяется характер орбитального движения электронов и нарушается компенсация магнитных полей. Возникающее при этом собственное магнитное поле атома оказывается направленным против индукции внешнего поля.

атом оказывается подобным маленькому круговому току. В отсутствие внешнего поля эти круговые микротоки ориентированы произвольно, так что суммарная магнитная индукция равна нулю.
Внешнее магнитное поле оказывает ориентирующее действие – микротоки стремятся сориентироваться так, чтобы их собственные магнитные поля оказались направленными по индукции внешнего поля. Из-за теплового движения атомов ориентация микротоков никогда не бывает полной.
При усилении внешнего поля ориентационный эффект возрастает, так что индукция собственного магнитного поля парамагнитного образца растет прямо пропорционально индукции внешнего магнитного поля.

случаях диамагнетизм атомов маскируется более сильным парамагнитным эффектом.
Явление диамагнетизма было открыто М. Фарадеем (1845 г.).

по порядку величины лежит в пределах 102–105.
Например, у стали μ ≈ 8000, у сплава железа с никелем магнитная проницаемость достигает значений 250000.
К группе ферромагнетиков относятся четыре химических элемента: железо, никель, кобальт, гадолиний.
Из них наибольшей магнитной проницаемостью обладает железо. Поэтому вся эта группа получила название ферромагнетиков.

от индукции B0 внешнего поля. Типичная зависимость μ (B0) приведена на рисунке. В таблицах обычно приводятся значения максимальной магнитной проницаемости.

поля в ферромагнетике от индукции Bо внешнего магнитного поля.
Характерной особенностью процесса намагничивания ферромагнетиков является так называетмый гистерезис, то есть зависимость намагничивания от предыстории образца.
Кривая намагничивания B (B0) ферромагнитного образца представляет собой петлю сложной формы, которая называется петлей гистерезиса.

образца при изменении индукции B0 внешнего магнитного поля.

представлений. Качественно ферромагнетизм объясняется наличием собственных (спиновых) магнитных полей у электронов.
В кристаллах ферромагнитных материалов возникают условия, при которых, вследствие сильного взаимодействия спиновых магнитных полей соседних электронов, энергетически выгодной становится их параллельная ориентация.
В результате такого взаимодействия внутри кристалла ферромагнетика возникают самопроизвольно намагниченные области размером порядка 10–2–10–4 см.
Эти области называются доменами.
Каждый домен представляет из себя небольшой постоянный магнит.

различных доменах ориентированы в большом кристалле хаотически. Такой кристалл в среднем окажется ненамагниченным.
При наложении внешнего магнитного поля происходит смещение границ доменов так, что объем доменов, ориентированных по внешнему полю, увеличивается.
С увеличением индукции внешнего поля возрастает магнитная индукция намагниченного вещества.
В очень сильном внешнем поле домены, в которых собственное магнитное поле совпадает по направлению с внешним полем, поглощают все остальные домены, и наступает магнитное насыщение.

магнитной проницаемостью?
Движение каких заряженных частиц создаёт собственную индукцию в ферромагнетике?
Что такое домены ферромагнетика?
Чем отличаются магнито-жёсткие ферромагнетики от магнито-мягких?
Что такое температура Кюри?