к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Магнитная проницаемость

Магнитная проницаемость - количнственное свойство, характеризующее реакцию среды на воздействие внешнего магнитного поля напряжённостью H. Магнитная проницаемость количественно определяется отношением 2564-90.jpg, где В - магнитная индукция. С точки зрения электродинамики, магнитная проницаемость аналогична диэлектрической проницаемости 2564-91.jpg и симметрично с ней входит в так называемые материальные уравнения, дополняющие систему уравнений Максвелла, определяя, в частности, показатель преломления среды 2564-92.jpg

Различают три дополняющих друг друга определения магнитной проницаемости:

Абсолютная магнитная проницаемость, μa - отношение магнитной индукции B к напряженности магнитного поля в данной точке материальной среды: μa = B/H [Hn/m] при достаточно медленном изменении магнитного поля.
Магнитная проницаемость эфира, μo - отношение магнитной индукции Bo в любой точке свободного от вещества пространства к напряженности магнитного поля в этой же точке: μo = Bo/H [Hn/m].
Относительная магнитная проницаемость, μ - отношение магнитных проницаемостей данного вещества и эфира: μ = μao [раз].

Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью 2564-93.jpgсоотношением

Магнитная восприимчивость          (1)

из которого следует, что2564-95.jpg для парамагнетиков ,2564-96.jpgдля диамагнетиков и2564-97.jpg в вакууме (в системе СИ для вакуумадля вакуумадля вакуума. В анизотропной среде магнитная проницаемость анизотропна, μ является тензором. В общем случае переменного и неоднородного внешнего поля магнитная проницаемость комплексна.

2564-100.jpg

причём 2564-101.jpg и2564-102.jpg есть функции частоты ω и волнового вектора q; 2564-103.jpg называется динамической неоднородной магнитной проницаемостью, 2564-104.jpg - статической однородной магнитной проницаемостью. Мнимая часть2564-105.jpg описывает поглощение (т. е. потери) электромагнитной энергии в веществе, 2564-106.jpg и 2564-107.jpg связаны между собой, как и диэлектрич. проницаемости2565-1.jpg и2565-2.jpg Крамерса-Кронига соотношениями.

Магнитная проницаемость является одной из осноаных характеристик магнитных веществ и материалов. В магнитоупорядоченных средах магнитная проницаемость меняется от амплитуды поля Н, поскольку намагниченность М в этом случае является нелинейной функцией. Обычно рассматривают так называемую начальную магнитную проницаемость:

2565-3.jpg

и дифференциальную магнитную проницаемость:

2565-4.jpg

Интервал значений 2565-5.jpg для различных магнетиков очень велик - от единиц до 106 в магнитомягких материалах.

При определении истинной магнитной проницаемости реальных образцов необходимо учитывать эффекты размагничивания. Внутреннее поле в образце:

2565-6.jpg

откуда

2565-7.jpg

где N - размагничивающий фактор. Тогда магнитная проницаемость тела 2565-8.jpg с учётом эффектов размагничивания

2565-9.jpg

Зависимость μ(H) тесно связана с магнитной доменной структурой вещества и с процессами её изменения при намагничивании. Поэтому изучение этой зависимости даёт важную информацию о доменной структуре, подвижности доменных стенок и т. д.

Типичный вид кривых

2565-39.jpg

Рис. 2. Дисперсия комплексной магнитной проницаемости
для релаксационного механизма, см. формулы (8).

2565-40.jpg

Рис. 3. Диаграмма Аржана (или Коле и Коле) зависимости 2565-41.jpg

В слабых полях μ обычно определяется процессами смещения доменных стенок и имеет большую величину. Для так называемых процессов вращения в намагничиваемых магнитотвёрдых материалах значение 2565-10.jpg меньше2565-11.jpg2565-12.jpg , где Мs - намагниченность насыщения, а К - константа анизотропии). Функция 2565-13.jpg сначала растёт, достигая максимума при поле 2565-14.jpg (Нс - коэрцитивная сила), а затем падает. Зависимость μ(H) может быть обратимой (в слабых полях в магнитно-мягких материалах) или необратимой. Последнее связано с гистерезисными явлениями (см. Гистерезис магнитный). Температурная зависимость магнитной проницаемости определяется различными механизмами при разных Я. Так, в области, где намагничивание определяют процессы вращения,2565-15.jpg 2565-16.jpg (Hа - поле анизотропии). 2565-17.jpg Значение2565-18.jpg2565-19.jpg константа анизотропии порядка п)и, следовательно,2565-20.jpgсильно растёт с приближением к точке Кюри TC в соответствии с общей теорией критических явлений.

Важную роль как в исследованиях по физике магнетизма, так и в технич. применениях магн. материалов играет зависимость комплексной магнитной проницаемости от частоты 2565-21.jpg переменного внеш. поля 2565-22.jpg. Типичный вид кривых 2565-23.jpgи2565-24.jpg приведён на рис. 1.

Имеется неск. факторов, обусловливающих дисперсию 2565-25.jpg . В материалах с большой проводимостью существеннуюрольиграют вихревые токи, приводящие к большим потерям энергии (2565-26.jpg велико). Поэтому широкое применение в технике нашли высокоомные магн. материалы (ферриты). Тем не менее и в ферритах большие значения 2565-27.jpg при малых потерях 2565-28.jpg наблюдаются лишь в определённом интервале частот. Это обусловлено явлением ферромагнитного резонанса на частоте2565-30.jpg2565-31.jpg (2565-32.jpg - магнитомеханическое отношение). При значит. размагничивающих факторах wr может возрастать до значения2565-33.jpg2565-34.jpg , что при наличии доменной структуры приводит к образованию широкой частотной полосы потерь2565-35.jpg2565-36.jpg ввиду возможности разл. ориентации доменов относительно направления переменного поля 2565-37.jpg с соответствующим изменением их размагничивающих факторов. Лишь при 2565-38.jpg потери становятся малыми. Ещё одной причиной дисперсии μ(ω) являются релаксационные процессы, ответственные также за магнитную вязкость вещества. Эффект связан с отставанием намагниченности от внеш. поля. Время релаксации 2565-42.jpg , где Ет- энергия активации, а 2565-43.jpg есть t при2565-44.jpg Если имеется только одно время релаксации, то 2565-45.jpg и 2565-46.jpg описываются ф-лами

2565-47.jpg

где 2565-48.jpg , а 2565-49.jpg - равновесное значение М при данном поле H. функции (2565-50.jpg- 2565-51.jpg и 2565-52.jpg изображены на рис. 2. Из ф-л (8) видно, что2565-53.jpg и 2565-54.jpg связаны друг с другом. Можно построить т. н. диаграммы Аржана (или Коле и Коле) 2565-55.jpg (рис. 3), имеющие вид полуокружности, на к-рые укладываются значения2565-56.jpg и 2565-57.jpgпри разных2565-58.jpg w и 2565-59.jpg. Если дисперсия определяется в основном релаксац. механизмом, то экспериментальные данные хорошо ложатся на эту полуокружность. Значение 2565-60.jpg, определённое из ВЧ-измерений, оказывается для мн. ферритов хорошо совпадающей со значением энергии активации 2565-61.jpg, полученной из измерении электросопротивления. Кроме указанных причин дисперсия 2565-62.jpg может вызываться нелинейностью зависимости В=В(Н) и гистерезисом.

Литература по магнитной проницаемости

  1. Смит Я., Вейн X., Ферриты, пер. с англ., М., 1962.

Ю. П. Ирхин

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution