Намагниченность

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Намагниченность
Размерность L−1I
Единицы измерения
СИ А/м
СГС эрг·Гс−1·см−3
Примечания
векторная величина

Намагни́ченность (также: ве́ктор намагни́чивания) — векторная физическая величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. Обозначается обычно буквой , реже . Определяется как магнитный момент единицы объёма вещества:

,

где  — вектор магнитного момента всей совокупности атомов в объёме , а магнитный дипольный момент -го отдельного атома. В системе СИ измеряется в А/м (амперах на метр).

В общем случае (случае неоднородной, по тем или иным причинам, среды) намагниченность является функцией координат и выражается как:

где  — суммарный магнитный момент молекул в объёме .

Намагниченность выступает количественной характеристикой намагничивания — эффекта частичного упорядочения направлений магнитных моментов отдельных атомов и/или магнитных доменов вещества при наложении магнитного поля. Смысловое соотношение между понятиями «намагничивание» и «намагниченность» аналогично соотношению между «эффектом поляризации» и «вектором поляризации» в физике диэлектриков. В англоязычной литературе и для эффекта, и для его численной характеристики используется одно слово англ. magnetization. Эффект намагничивания наиболее заметен в ферромагнитных средах.

Магнитные моменты, на микроскопическом уровне, создаются так называемыми молекулярными токами, обусловленными локальным движением зарядов (например, электронов) в пределах молекулы. Они появляются в магнетиках там, где текут токи проводимости, и в местах неоднородности среды.

Намагниченность математически связана с объёмной плотностью молекулярных токов через соотношение[1]:

Зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля в разных средах:
— в вакууме;
— в диамагнетике;
— в парамагнетике;
— в ферромагнетике.

Связь между и напряженностью магнитного поля в диамагнитных и парамагнитных материалах обычно линейна (по крайней мере, при не слишком больших величинах намагничивающего поля):

величину называют магнитной восприимчивостью, а (система СИ) или (СГС) — магнитной проницаемостью.

В ферромагнитных материалах нет однозначной связи между и из-за магнитного гистерезиса, эта связь зависит от предыстории намагничивания тела.

Магнитная индукция определяется через намагниченность как:

(в системе СИ);
(в системе СГС).

Применительно к анизотропным средам различают продольную и поперечную намагниченность по отношению к направлению вектора . В таких случаях вводится тензор магнитной восприимчивости.

Примечания[править | править код]

  1. Осташев В. Б. Электромагнетизм. Изд-во СПбГТИ (2020). — см. с. 40. Дата обращения: 8 ноября 2021.

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Намагниченность // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  • Вонсовский С. В. Магнетизм. — М., 1971.
  • Киренский Л. В. Магнетизм. — 3-е изд. — М., 1967.
  • Савельев И. В. Электричество и магнетизм. — 2001.