Магнетик називаються речовини, здатні набувати у зовнішньому магнітному полі власне магнітне поле, т. Е. Намагнічуватися. Магнітні властивості речовини визначаються магнітними властивостями електронів і атомами (молекулами) речовини. Магнітні властивості різних речовин дуже різноманітні. Все магнетики прийнято ділити на три класи:
1) парамагнетики - речовини, які слабо намагнічуються в магнітному полі, причому результуючий поле в парамагнетиках сильніше, ніж у вакуумі, магнітна проникність парамагнетиків m> 1; Такими властивостями володіють алюміній, платина, кисень і ін .;
2) Діамагнетик - речовини, які слабо намагнічуються проти поля, тобто поле в діамагнетиках слабкіше, ніж у вакуумі, магнітна проникність m <1. К диамагнетикам относятся медь, серебро, висмут и др.;
3) ферромагнетики - речовини, здатні сильно намагнічуватися в магнітному полі. Це залізо, кобальт, нікель і деякі сплави.
При вивченні магнітного поля в речовині розрізняють два типи струмів - макротокі і мікроструми:
Макротокі - впорядкований рух заряджених частинок, при якому частки переміщаються на відстані, багато великі міжмолекулярних.
Мікроструми - рух заряджених частинок усередині атомів і молекул.
Кожен електрон в атомі (молекулі), рухаючись навколо ядра, створює мікроструми і власне магнітне поле; це рух характеризується мікротокомi і магнітним моментом pm. Під час відсутності зовнішнього магнітного поля (макротоков) все магнітні моменти атомів орієнтовані різноспрямовано і.
Намагніченість - векторна характеристика магнітного поля в речовині, що дорівнює дипольному моменту речовини, що займає одиничний об'єм:
Проведемо всередині речовини (магнетика) замкнутий контур L (РІС.А) і підрахуємо суму мікрострумів, зчеплених з цим контуром.
Розглянемо елемент контуру L довжиною # 916; l (мал. Б). Центри мікрострумів, зчеплених з ділянкою # 916; l. знаходяться всередині циліндра довжини # 916; l і площі підстави, рівної площі S мікрострумів. Підстава цього циліндра паралельно площинах мікрострумів і становить кут # 945; з ділянкою # 916; l. Обсяг цього циліндра Число мікрострумів, зчеплених з ділянкою # 916; l.
де n - концентрація магнетика - число мікрострумів (молекул), що знаходяться в речовині одиничного обсягу. Сума мікрострумів, зчеплених з ділянкою # 916; l.
pm - магнітний момент молекули. Підсумуємо ці вирази при. т. е. проинтегрируем по всьому контуру L.
- теорема про циркуляцію намагніченості: циркуляція вектора намагніченості за довільним замкнутому контуру дорівнює сумі мікрострумів, зчеплених з цим контуром.
Висновок закону повного струму для магнітного поля в речовині. Напруженість магнітного поля і її зв'язок з вектором магнітної індукції. Магнітна сприйнятливість і магнітна проникність середовища.
При вивченні магнітного поля в речовині розрізняють два типи струмів - макротокі і мікроструми. Макротокі - впорядкований рух заряджених частинок, при якому частки переміщаються на відстані, багато великі міжмолекулярних. Мікроструми - рух заряджених частинок усередині атомів і молекул. Магнітне поле в речовині є суперпозицією двох полів: зовнішнього магнітного поля, створюваного макротокамі і внутрішнього або власного, магнітного поля, створюваного мікротокамі.Характерізует магнітне поле в речовині вектор. рівний геометричній сумі Ввнеш і Ввнутр магнітних полів: У = Ввнеш = Ввнутр.
Кількісною характеристикою намагніченого стану речовини служить векторна величина - намагніченість, що дорівнює відношенню магнітного моменту малого обсягу речовини до величини цього обсягу:
Для того щоб зв'язати вектор намагніченості середовища з струмом, розглянемо рівномірно намагнічений паралельно осі циліндричний стержень довжиною h і поперечним перерізом S. Рівномірне намагніченість означає, що щільність атомних циркулюючих струмів всередині матеріалу всюди постійна.
Кожен атомний струм в площині перетину стрижня, перпендикулярної його осі, представляє мікроскопічний гурток, причому всі мікроструми течуть в одному напрямку - проти годинникової стрілки. У місцях зіткнення окремих атомів і молекул молекулярні струми протилежно спрямовані і компенсують один одного. Нескомпенсованими залишаються лише струми, поточні поблизу поверхні матеріалу, створюючи на поверхні матеріалу деякий мікроструми, що збуджує в зовнішньому просторі магнітне поле, рівне полю, створеному всіма молекулярними струмами.
Закон повного струму для магнітного поля у вакуумі можна узагальнити на випадок магнітного поля в речовині. де Iмакро і Iмікро - алгебраїчна сума макро- і мікрострумів крізь поверхню, натягнуту на замкнутий контур L. Внесок вIмікро дають тільки ті молекулярні струми, які нанизані на замкнутий контур L.Алгебраіческая сума сил мікрострумів пов'язана з циркуляцією вектора намагніченості співвідношенням тоді закон повного струму можна записати у вигляді:
Таким чином, закон повного струму для магнітного поля в речовині стверджує, що циркуляція вектора напруженості магнітного поля уздовж довільного замкнутого контуру L дорівнює сумі алгебри макротоков крізь поверхню натягнуту на цей контур.
Вектор Hназивается напруженістю магнітного поля.
Намагніченість ізотропного середовища з напруженістю пов'язані співвідношенням: де # 967; - коефіцієнт пропорційності, що характеризує магнітні властивості речовини і званий магнітною сприйнятливістю середовища. Він пов'язаний з магнітною проникністю співвідношенням
-відносна магнітна проникність речовини. У вакуумі # 956; = 1.