Лекции Магнитное поле в веществе Вопросы

Намагниченность вещества

• Токи намагничивания

Намагничивание вещества также связано с преимущественной ориентацией (а для ряда магнетиков – индуцированием) молекулярных токов, которые могут образовывать, так называемые, макроскопические токи намагничивания I’.
Замечание: Обычные токи, текущие по проводникам и связанные с дрейфом в веществе носителей тока, называют токами проводимости I.
Рассмотрим некоторый цилиндр из однородного магнетика, намагниченность J которого однородна и направлена вдоль оси. Молекулярные токи в магнетике ориентированы как показано на рисунке. Причем у соседних молекул токи в местах их соприкосновения взаимно компенсируются. Неском-пенсированными остаются только токи, которые выходят на боковую поверхность цилиндра.
Эти токи образуют макроскопический поверхностный ток намагничивания I’пов, который для длинного магнетика определяют через линейную плотность тока i’ [А/м]: I’пов = i’.l

• Токи намагничивания

В неоднородном магнетике под действием внешнего магнитного поля молекулярные токи «выстраиваются» аналогичным образом, но так как их величина различна (на рисунке эти токи растут вдоль оси х), то полной взаимной компенсации этих токов в объеме магнетика – не происходит и образуется (наряду с поверхностным током I’пов) макроскопический объемный ток намагничивания I’об , который течет вдоль оси y и может быть определен через поверхностную плотность тока j’ [А/м2]: I’об = j’.∆S , где ∆S – сечение магнетика в плоскости zx.
Вообще, можно утверждать, что вклад намаг- ниченного магнетика в результирующее поле В равен вкладу, который был бы создан тем же распределением токов I’ в вакууме. Однако это распределение зависит не только от конфи- гурации и свойств магнетика, но и от искомого поля В. Поэтому задача по нахождению В с использованием закона Био-Савара и формулы (1) сразу решена быть не может. Необходимо искать иной, обходной путь к решению этой задачи.