Ф-ла (12) дает закон Ампера. Два замкнутых тока и 12 взаимодействуют друг с другом с силой F = WД [dl, B«j] • (13)
Табл. 1. — Твердые и жидкие тела.
Удельная Название ве
Удельная восприимНазвание тела восприимщества чивость % чивость z 1
О О 1
«
м
о 1о
гпг — Вода............
Глицерин . .
Этилен . . .
Бензол . . .
Этиловый алкоголь . . .
« «
- 1, 38*10—6 — 0, 15*10—6 — 0, 09*10—6 +1, 1*10—6 +0, 65*10—6
Ф
Висмут . . .
Золото....
Медь............
Платина . . .
Алюминий .
Медный купорос (безводный) ....
со
= хМ = ~ М, где М — молекулярный вес вещества.
Если тело помещено в неоднородное магнитное поле, то парамагнитное тело стремится попасть в то место, где интенсивность поля наибольшая, т. е. оно втягивается в неоднородное магнитное поле. Наоборот, диамагнитное тело выталкивается из него. На этом
факте основано измерение магнитной восприимчивости. Простейшим методом измерения F — силы, действующей на исследуемое тело, является метод, изображенный на рис. 1. Электромагнит, снабженный коническими полюсными наконечниками 2VS, _
создает неоднородное магнитное поле. В точке, где расположено исследуемое тело А, действует поле Н, имеющее градиент (см.), направленный по оси У.
Весы уравновешиваются раньше, чем включается ток в электромагните. После включения тока равновесие оказывается нарушенным, парамагнитное тело как бы становится тяжелее, диамагнитное — легче. Приводя весы снова к равновесию, мы непосредственно измеряем F.
Для измерения сил, действующих на твердые тела, применяются и др. экспериментальные методы; все они сводятся к измерению F. Так, напр., иногда применяются крутильные весы.
На рис. 2 изображена схема крутильных весов, на к-рых подвешен образец. Сила F измеряется по закручиванию нити весов. Для исследования магнитной восприимчивости жидкостей и газов можно применять те же методы, что и для твердых тел, помещая их лишь в соответствующие ампулы. Приведем для примера таблицы магнитных восприимчив остей различных слабомагнитных тел при комнатной темп-ре.
оо+'о Illi
(Символ [] означает векторное произведение).
Ф-лы (10) и (12) являются исходными для вычисления любого пондеромоторного действия тока.
Магнитные явления в магнетиках. Если какое-нибудь тело, способное намагничиваться, помещается в магнитное поле Н, то поле искажается этим телом. Тело намагничивается, т. е. в нем возбуждается (индуцируется) полем «магнитное состояние». Фактически тело само становится поэтому источником магнитного поля.
Вместо поля Н внутри тела появляется индуцированное поле или «индукция» В=Н+Р, где. Р — т. н. поляризация. У одних тел, которые называются «парамагнитными», поляризация имеет положительный знак и усиливает поле Н внутри образца; у других тел, именуемых «диамагнитными», поляризация Р имеет отрицательный знак. Тела с аномально большим паYi рамагнитизмом именуются • «ферромагнитными» («же'_ лезоМагнитными»). Приме• " =7? рами парамагнитных тел /\ являются: кислород, алю/п\ миний, медный купорос.
Примерами диамагнитных тел являются: висмут, медь, к z водород, вода, подавляюК 1А як щее большинство органп___ х ческих соединений. Ферwf ! ________ромагнитны: железо, ко/ I бальт, никель, сталь. У па• рамагнитных и диамагнит• ных тел Р пропорциональна ’ но напряженности поля Н при не слишком больших значениях Н, поэтому В = Н + КН = (1 + &)# = №.
Вследствие особого подбора единиц, в к-рых принято выражать эти величины: В = Н ± 4лJ = Н ± 4лиН — (1 ± 4лк) Н = pH.
Р называется магнитной проницаемостью тела, я называется магнитной восприимчивостью. Поскольку тело, помещенное в магнитное поле, само становится источником магнитного поля, то естественно, что оно взаимодействует с источником поля Н. Энергия тела в поле Н равна W = ± где V — объем тела.
Величина %VH = Q — VJ, как уже выше было указано, называется магнитным моментом тела.
Отсюда явствует, что я представляет собой магнитный момент, приобретаемый одним кубич. сантиметром данного вещества в поле, где Н=1.
Нередко бывает желательно относить восприимчивость не к одному кубич. сантиметру, а к одному грамму вещества или к одной граммолекуле вещества. Поэтому отличают объемную восприимчивость — я, удельную восприимчивость % = у, где <3 — уд. вес вещества, ихт — 630
+8, 6*10—6
Табл. 2. — Г азы.
Название тела
Водород .........................................
Азот............................................ .
Иислород......................................
Воздух..........................................
Объемная восприимчивость — 0, 164*10—9 — 0, 49*10—9 +139*10—9 +28, 7*10—9
У большинства неметаллических парамагнитных тел наблюдается падение X с ростом температуры, наоборот, у большинства диамагнитных тел замечается неизменность X с температурой. — Между тем ____________ j как у пара — и диамагнит0 ных тел X не зависит от инf________ тенсивности внешнего маг/ нитного поля Н, у ферро/ магнитных тел X в такой J____________ в степени зависит от Н, что Рис 3 самый смысл его теряется.
Это значит, что магнитный момент ферромагнитного тела не просто пропорционален Н, а выражается гораздо более сложной функцией. На рис. 3 изображена зависимость J=^otH у ферромагнитных тел. Магнитный момент здесь сначала возрастает с
