Магнитное поле в веществе
При помещении вещества во внешнее магнитное поле молекулярные токи в веществе ориентируются так, чтобы плоскости, в которых они протекают, расположились перпендикулярно силовым линиям . Магнитные поля молекулярных токов складываются, образуя внутреннее магнитное поле . Тогда результирующее магнитное поле внутри вещества равно: , где m - относительная магнитная проницаемость вещества (безразмерный коэффициент). Магнитное поле в веществе характеризуют вектором магнитной индукции: . Отсюда следует, что: , т.е. m показывает, во сколько раз напряжённость магнитного поля в среде отлична от напряжённости магнитного поля (создаваемого тем же источником) в вакууме. Для вакуума . Тогда сила Ампера в веществе: , а m можно истолковывать как величину, показывающую, во сколько раз изменяется сила Ампера в веществе по сравнению с её значением в вакууме. Вещества, ослабляющие магнитное поле (по сравнению с вакуумом), называют диамагнетиками (для них ). К диамагнетикам относятся такие вещества как полупроводники металлы - , а также - вода, большинство химических соединений и почти все органические соединения. Вещества, усиливающие магнитное поле, называют парамагнетиками (для них ). К парамагнетикам относятся все газы ( ) и такие металлы, как Al, W, Pt, Na, K , … Из класса парамагнетиков выделяют вещества (Со, Ni, Fe, сталь), называемые ферромагнетиками, в которых магнитное поле усиливается очень сильно (m=102¸105). Магнитные свойства ферромагнетиков объясняются наличием в них доменов – областей (размером ~10 мкм), в которых молекулярные токи имеют одинаковую ориентацию. Области применения ферромагнетиков: магнитные экраны и носители информации, сердечники электрических трансформаторов, двигателей, магнитов и т.п. Сила Лоренца Это сила, действующая на движущуюся заряженную частицу в электрическом или (и) магнитном поле. 1) Сила Лоренца в однородном электрическом поле. Пусть частица с массой m и зарядом q влетает в однородное электрическое поле , перпендикулярно его силовым линиям. В этом случае на движущуюся частицу действует кулоновская сила, называемая в этом случае силой Лоренца:
Þ . Тогда уравнение равноускоренного движения частицы имеет вид: , это уравнение параболы, так как . 2) Сила Лоренца в однородном магнитном поле. Пусть частица с массой m и зарядом q влетает в однородное магнитное поле с индукцией , перпендикулярно его силовым линиям. В магнитном поле на движущуюся заряженную частицу действует сила Ампера, которую, в этом случае, называют также силой Лоренца: . Так как , то она изменяет только лишь направление движения частицы (но не модуль скорости ), поэтому траектория - окружность. Рассчитаем её радиус: Þ . Если не перпендикулярна к , то траектория полёта заряженной частицы - спираль, навитая на силовые линии (результат сложения поступательного и вращательного движений). Именно в этом и состоит принцип магнитной ловушки Земли для заряженных частиц, влетающих в магнитосферу Земли со стороны Солнца (солнечный ветер), что приводит к полярному сиянию. При движении заряженной частицы в пространстве, пронизанном одновременно электрическим и магнитным полями, сила Лоренца описывается формулой: .
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (202)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |