Характеристики магнитного поля.

Магнитная индукция В, [Тл] (тесла) - характеризует энергию магнитного поля в какой-либо точке. Чем гуще силовые линии (обычно - ближе к полюсам), тем больше магнитная индукция.

Магнитный поток Ф, [Вб] (вебер) - характеризует общую энергию магнитного поля, т.е общее число силовых линий проходящих через какую либо площадь S.

Ф = В* S; В = Ф/ S.

Прим. Различия между магнитной индукцией и потоком можно объяснить на примере воды из лейки душа: мощность одной струи эквивалентна индукции, а сумма всех струй аналогична магнитному потоку. При этом на одиночный проводник в магнитном поле действует именно индукция, а на массивную деталь – весь поток.

Магнитная проницаемость µ, [мю]-характеризует магнитные свойства данного материала или среды в сравнении с магнитными свойствами вакуума – пустого пространства (µ=1), т.е насколько хорошо материал пропускает магнитный поток и намагничивается. (по сравнению с вакуумом)

Прим. Конкретное значение магнитной проницаемости для любого материала или среды характеризует абсолютная магнитная проницаемость µ_а. Единицы ее измерения - Гн/м (генри/метр). Для удобства принято считать относительную магнитную проницаемость µ= µ_а/µ₀всравнением с магнитной проницаемостью пустого пространства – вакуума, у которого абсолютная магнитная проницаемость µ₀ = 4π*10^-7Гн/м.

В зависимости от значения µ все материалы по магнитным свойствам делятся на 3 группы:

Ферромагнетики µ » 1( >7000 единиц ) - хорошо пропускают магнитный поток и намагничиваются (железо Fe, кобальт Cо, никель Ni);

Парамагнетики µ ≥ 1 -намагничиваются слабо (алюминий Al, олово Sn и пр.);

Диамагнетики µ< 1 – не намагничиваются (медь Cu, золото Au и др.);

2.4. Природа ферромагнетизма.

Все ферромагнитные материалы по своей структуре состоят из отдельных мелких частиц размером тысячные доли сантиметра, которые называются ДОМЕНами, они обладают собственным маленьким магнитным полем. В обычном состоянии их поля ориентированы хаотично и компенсируют друг друга.

Если такой материал поместить во внешнее магнитное поле (например, стальной сердечник поместить в катушку с током) эти домены начнут разворачиваться вдоль внешнего магнитного поля и их поля будут складываться, т.е. материал начнет намагничиваться. Чем сильнее внешнее магнитное поле, тем большее число доменов учувствует в это процессе, пока все они не развернутся вдоль линий внешнего поля. При этом намагниченность материала расти перестанет, т.е наступит магнитное насыщение.