Img00284

288

Polaryzacja magnetyczna

5.12. Biorąc pod uwagę nie pojedyncze atomy lub cząstki, lecz skończone objętości badanych substancji, można mówić o sumie wektorowej magnetycznych momentów atomów lub cząstek, czyli o wypadkowym momencie magnetycznym przypadającym na daną objętość. Wypadkowy moment magnetyczny przypadający na jednostkę objętości stanowi tzw. wektor polaryzacji magnetycznej. Określa on stopień uporządkowania dipoli magnetycznych w materiale i definiuje się wzorem

n

E ^m«    (5.12-1)

M = lim —- [Vs/m²]

r-o V

gdzie: n jest liczbą atomów (cząstek) w objętości V substancji, m₍ - momentem magnetycznym i-tego atomu (cząstki).

Istnieją daleko idące podobieństwa między zachowaniem się dipoli magnetycznych w polu magnetycznym a zachowaniem się dipoli elektrycznych w polu elektrycznym. Polaryzacja magnetyczna, podobnie jak polaryzacja elektryczna w dielektryku, jest to stan, w którym każdemu dowolnie małemu elementowi substancji można przypisać moment dipolowy.

Wektor polaryzacji magnetycznej M jest zależny od natężenia zewnętrznego pola magnetycznego H

M =    (5.12-2)

gdzie: p₀ jest przenikalnością magnetyczną próżni, p₀ = 4n -10 ⁷ [H/m] a ^ -podatnością magnetyczną materiału. Wartości dla ciat dia- i paramagnetycznych są bliskie zeru i niezależne od H. Dla ferromagnetyków natomiast, wartość T|_m przyjmuje wartości bardzo duże i jest silnie zależna od wartości H.

Wektor indukcji magnetycznej w próżni określa zależność

B = \i₀H [V-s/m²]    (5.12-3)

W ośrodku materialnym natomiast

B = \i₀H + M = p₀(l +ri_m)tf = pff    (5-12-4)

Współczynnik p. jest absolutną przenikalnością magnetyczną

P = Po O ^{+ ł}O = PoPw    (5.12-5)

a wielkość p_w — względną przenikalnością magnetyczną ośrodka. Stanowi ona jedną ze stałych materiałowych występujących w równaniach Maxwella, charakteryzujących każdy ośrodek.