ФИЗИКА

3.6.1. Намагничивание вещества

Ранее предполагалось, что провода, по которым текут токи, создающие магнитное поле, находятся в вакууме. Если же несущие ток провода находятся в какой-либо среде, магнитное поле изменяется. Это объясняется тем, что всякое вещество является магнетиком, т.е. способно под действием магнитного поля намагничиваться. Намагниченное вещество создаёт магнитное поле , которое накладывается на обусловленное токами поле . Оба поля в сумме дают результирующее поле:

(3.6.1)

Истинное (микроскопическое) поле в магнетике сильно изменяется в пределах межмолекулярных расстояний. Под подразумевается усреднённое (макроскопическое) поле.

Для объяснения намагничивания тел Ампер предположил, что в молекулах вещества циркулируют молекулярные токи. Каждый такой ток обладает магнитным моментом и создаёт в окружающем пространстве магнитное поле. В отсутствие внешнего поля молекулярные токи ориентированы беспорядочным образом, поэтому обусловленное ими результирующее поле в среднем равно нулю. Под действием внешнего поля магнитные моменты молекул приобретают преимущественную ориентацию в одном направлении, вследсвие чего вещество намагничивается.

Намагничение вещества естественно характеризовать магнитным моментом единицы объёма. Эту величину называют намагниченностью J. Если вещество намагничено неоднородно, намагниченность в данной точке определяется выражением

(3.6.2)

где – физически бесконечно малый объём, взятый в окрестности рассматриваемой точки;

– магнитный момент отдельной молекулы.

Суммирование производится по всем молекулам, находящимся в объёме .

Поле , также как и поле не имеет источников. Поэтому дивергенция результирующего поля всюду равна нулю:

(3.6.3)

к к к