Диа пара и ферромагнетики кратко
Обновлено: 02.07.2024
Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).
Магнитные свойства вещества определяют по тому, как эти вещества реагируют на внешнее магнитное поле и каким образом упорядочена их внутренняя структура. Исходя из этих параметров, все вещества можно разделить на такие группы. Парамагнетики диамагнетики антиферромагнетики ферромагнетики и ферримагнетики.
Диамагнетики это такие вещества, у которых магнитная восприимчивость отрицательна и при этом она не зависит от напряжённости магнитного поля. Отрицательная магнитная восприимчивость это когда к веществу подносят магнит а оно при этом отталкивается вместо того чтобы притягиваться. К ним относятся некоторые инертные газы, например водород азот достаточно много жидкостей воде нефть и ее продукты некоторые металлы медь серебро цинк. Также многие полупроводники кремний германий. То есть диамагнетики это вещества с ковалентными связями или находящиеся в сверхпроводящем состоянии.
У парамагнетиков также магнитная восприимчивость не зависит от напряжённости поля, но при этом она положительна. То есть если сблизить парамагнетик с постоянным магнитом, то возникнет сила притягивания. К таким магнетикам относятся, кислород окись азота некоторые металлы соли железе и кобальта.
Ферромагнетики обладают высокой положительной магнитной восприимчивостью. В отличие от предыдущих материалов магнитная восприимчивость у ферромагнетиков в значительной мере зависит от напряжённости магнитного поля и температуры.
Антиферромагнетики это вещества, у которых при нагревании происходит фазовый переход вещества, при котором появляются парамагнитные свойства. Ниже некоторой температуры эти свойств в веществе не наблюдаются. К таким веществам относятся хром марганец.
Ферримагнетики отличаются тем, что в них присутствует некомпенсированный антиферромагнетизм. Так же как и у ферромагнетиков, их магнитная восприимчивость зависит от напряжённости магнитного поля. Но при этом они имеют некоторые отличия. К таким веществам относятся разные оксидные соединения.
Токи смещения.
Ток проводимости вблизи обкладок конденсатора
(поверхностная плотность заряда а на обкладках равна электрическому смещению D в конденсаторе. Подынтегральное выражение (дD/дt)dS, когда дD/дt и dSвзаимно параллельны. Поэтому для общего случая можно записать
Сравнивая это выражение с I=Iсм = , имеем
Выражение и было названо Максвеллом плотностью тока смещения.
В диэлектриках ток смещения состоит из двух слагаемых. Так как, согласно, De=0E+P, где Е — напряженность электростатического поля, а Р — поляризованность, то плотность тока смещения
Максвелл ввел понятие полного тока, равного сумме токов проводимости (а также конвекционных токов) и смещения. Плотность полного тока jполн=j+дD/дt.
Максвелл обобщил теорему о циркуляции вектора Н , введя в ее правую часть полный ток Iполн= сквозь поверхность S, натянутую на замкнутый контур L. Тогда обобщенная теорема о циркуляции вектора Н запишется в виде
Уравнения Максвелла.
Уравнения Максвелла играют в электродинамике покоящихся сред такую же роль, как и три закона Ньютона в механике или три начала в термодинамике. Различают уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
Уравнения Максвелла в интегральной форме (или полевые уравнения Максвелла)
1. Циркуляция вектора E вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку вектора ¶В/ ¶t через поверхность S, охватывающую этот контур, взятому с противоположным знаком, то есть
Физический смысл: переменное магнитное поле порождает вокруг себя вихревое электрическое поле.
2. Циркуляция вектора H вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку вектора j+¶D /¶t через поверхность S, охватывающую этот контур, то есть
Физический смысл: магнитное поле создаётся не только токами проводимости, но и изменяющимся во времени электрическим полем.
3. Поток вектора D через произвольную замкнутую поверхность S, равен алгебраической сумме свободных электрических зарядов, находящихся внутри этой поверхности, то есть
Физический смысл: оно показывает, что источником электростатического поля являются свободные электрические заряды.
4. Поток вектора B через произвольную замкнутую поверхность S, равен нулю, то есть
физический смысл:оно показывает, что в природе не существует магнитных зарядов.
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме можно получить из интегральных уравнений с помощью двух теорем векторного анализа:
1). Теоремы Гаусса : Поток вектора A через произвольную замкнутую поверхность S, равен дивергенции этого вектора div A по объёму этой поверхности:
где -дивергенция вектора A (то есть сумма частных производных соответствующих компонент вектора A по координатам).
Смысл этой теоремы в том, что поток любого произвольного вектора A можно при необходимости заменить интегралом по объёму дивергенции этого вектора.
2). Теоремы Стокса: Циркуляция вектора A вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку ротора вектора A через поверхность S, охватывающую этот контур:
Где - -ротор вектора = A (то есть определитель второго порядка частных производных соответствующих компонент вектора A по координатам).
Смысл этой теоремы в том, что циркуляцию любого произвольного вектора A можно при необходимости заменить потоком ротора этого вектора.
Дивергенция вектора A div A и ротор вектора A rot A - это математические операторы.
Так вот, после некоторых математических преобразований уравнений Максвелла в интегральной форме можно получить следующие уравнения Максвелла в дифференциальной форме:
76. Электромагнитные волны.
Волна-это колебание, которое распространяется в пространстве.
У всякой волны есть точка волновой фронт-это геометрическое место точек, до которых к моменту времени t доходит волна.
Волновая поверхность - геометрическое место точек, совершающие колебание в одной фазе.
Y=Acos(w(t+-(x/V))+ϕ0)
w(t - ) = wt - =wt-kx
K = = =
E ꓕ H
H ꓕ V
E ꓕ V
Скорость электромагнитной волны
Энергия электромагнитной волны
Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).
Магнитные свойства вещества определяют по тому, как эти вещества реагируют на внешнее магнитное поле и каким образом упорядочена их внутренняя структура. Исходя из этих параметров, все вещества можно разделить на такие группы. Парамагнетики диамагнетики антиферромагнетики ферромагнетики и ферримагнетики.
Диамагнетики это такие вещества, у которых магнитная восприимчивость отрицательна и при этом она не зависит от напряжённости магнитного поля. Отрицательная магнитная восприимчивость это когда к веществу подносят магнит а оно при этом отталкивается вместо того чтобы притягиваться. К ним относятся некоторые инертные газы, например водород азот достаточно много жидкостей воде нефть и ее продукты некоторые металлы медь серебро цинк. Также многие полупроводники кремний германий. То есть диамагнетики это вещества с ковалентными связями или находящиеся в сверхпроводящем состоянии.
У парамагнетиков также магнитная восприимчивость не зависит от напряжённости поля, но при этом она положительна. То есть если сблизить парамагнетик с постоянным магнитом, то возникнет сила притягивания. К таким магнетикам относятся, кислород окись азота некоторые металлы соли железе и кобальта.
Ферромагнетики обладают высокой положительной магнитной восприимчивостью. В отличие от предыдущих материалов магнитная восприимчивость у ферромагнетиков в значительной мере зависит от напряжённости магнитного поля и температуры.
Антиферромагнетики это вещества, у которых при нагревании происходит фазовый переход вещества, при котором появляются парамагнитные свойства. Ниже некоторой температуры эти свойств в веществе не наблюдаются. К таким веществам относятся хром марганец.
Ферримагнетики отличаются тем, что в них присутствует некомпенсированный антиферромагнетизм. Так же как и у ферромагнетиков, их магнитная восприимчивость зависит от напряжённости магнитного поля. Но при этом они имеют некоторые отличия. К таким веществам относятся разные оксидные соединения.
Токи смещения.
Ток проводимости вблизи обкладок конденсатора
(поверхностная плотность заряда а на обкладках равна электрическому смещению D в конденсаторе. Подынтегральное выражение (дD/дt)dS, когда дD/дt и dSвзаимно параллельны. Поэтому для общего случая можно записать
Сравнивая это выражение с I=Iсм = , имеем
Выражение и было названо Максвеллом плотностью тока смещения.
В диэлектриках ток смещения состоит из двух слагаемых. Так как, согласно, De=0E+P, где Е — напряженность электростатического поля, а Р — поляризованность, то плотность тока смещения
Максвелл ввел понятие полного тока, равного сумме токов проводимости (а также конвекционных токов) и смещения. Плотность полного тока jполн=j+дD/дt.
Максвелл обобщил теорему о циркуляции вектора Н , введя в ее правую часть полный ток Iполн= сквозь поверхность S, натянутую на замкнутый контур L. Тогда обобщенная теорема о циркуляции вектора Н запишется в виде
Уравнения Максвелла.
Уравнения Максвелла играют в электродинамике покоящихся сред такую же роль, как и три закона Ньютона в механике или три начала в термодинамике. Различают уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
Уравнения Максвелла в интегральной форме (или полевые уравнения Максвелла)
1. Циркуляция вектора E вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку вектора ¶В/ ¶t через поверхность S, охватывающую этот контур, взятому с противоположным знаком, то есть
Физический смысл: переменное магнитное поле порождает вокруг себя вихревое электрическое поле.
2. Циркуляция вектора H вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку вектора j+¶D /¶t через поверхность S, охватывающую этот контур, то есть
Физический смысл: магнитное поле создаётся не только токами проводимости, но и изменяющимся во времени электрическим полем.
3. Поток вектора D через произвольную замкнутую поверхность S, равен алгебраической сумме свободных электрических зарядов, находящихся внутри этой поверхности, то есть
Физический смысл: оно показывает, что источником электростатического поля являются свободные электрические заряды.
4. Поток вектора B через произвольную замкнутую поверхность S, равен нулю, то есть
физический смысл:оно показывает, что в природе не существует магнитных зарядов.
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме можно получить из интегральных уравнений с помощью двух теорем векторного анализа:
1). Теоремы Гаусса : Поток вектора A через произвольную замкнутую поверхность S, равен дивергенции этого вектора div A по объёму этой поверхности:
где -дивергенция вектора A (то есть сумма частных производных соответствующих компонент вектора A по координатам).
Смысл этой теоремы в том, что поток любого произвольного вектора A можно при необходимости заменить интегралом по объёму дивергенции этого вектора.
2). Теоремы Стокса: Циркуляция вектора A вдоль произвольного замкнутого контура L равна потоку ротора вектора A через поверхность S, охватывающую этот контур:
Где - -ротор вектора = A (то есть определитель второго порядка частных производных соответствующих компонент вектора A по координатам).
Смысл этой теоремы в том, что циркуляцию любого произвольного вектора A можно при необходимости заменить потоком ротора этого вектора.
Дивергенция вектора A div A и ротор вектора A rot A - это математические операторы.
Так вот, после некоторых математических преобразований уравнений Максвелла в интегральной форме можно получить следующие уравнения Максвелла в дифференциальной форме:
76. Электромагнитные волны.
Волна-это колебание, которое распространяется в пространстве.
У всякой волны есть точка волновой фронт-это геометрическое место точек, до которых к моменту времени t доходит волна.
Волновая поверхность - геометрическое место точек, совершающие колебание в одной фазе.
Y=Acos(w(t+-(x/V))+ϕ0)
w(t - ) = wt - =wt-kx
K = = =
E ꓕ H
H ꓕ V
E ꓕ V
Скорость электромагнитной волны
Энергия электромагнитной волны
Читайте также: