Естественные науки

Будьте добры, подскажите :)

По определению магнитного поля, оно создаётся движущимися зарядами (током) . Только у меня вопрос: Это "затормаживающая" реакция пространства на заряды (т. е. сопротивление пространства движению зарядов) или это заряды (ток) сами по себе создают такое поле, т. е. независимо от внешнего пространства. Объясните пожалуйста с постоянными магнитами ( как там обстоят дела, т. е. что является возбудителем и как достигается постоянство магнитного поля в магнитах)
Движущиеся заряды создают магнитное поле сами по себе.
То есть это не реакция пространства и не сопротивление пространства.
В постоянных магнитах магнитные поля имеют сами атомы. Самый главный вклад в это магнитное поле атома вносит магнитное поле электронов. Электрон заряжен, имеет электрический заряд. И при этом он еще вращается вокруг своей оси. Вращение электрона вокруг своей оси создает круговой электрический ток. От этого появляется магнитное поле у электрона.
Есть еще магнитные поля от протонов и нейтронов (а нейтрон состоит из двух электрических зарядов с разным их размещением от центра нейтрона) . Но их величина очень мала по сравнению с магнитным полем электрона, так как их масса примерно в 1600-1800 раз больше и поэтому скорость вращения у них маленькая.
Если электрон в атоме возбужден, то появляется еще и магнитное поле от кругового движения электрона вокруг ядра атома. Но оно тоже очень слабое и в основном энергетическом состоянии отсутствует.
Поэтому, если в атоме нечетное число электронов, то атом имеет магнитное поле равное магнитному полю одного электрона. (Другие электроны попарно взаимно компенсируют свои собственные магнитные поля. Но есть несколько исключений. ) Если число электронов четное, то атом не имеет своего магнитного момента. Первый тип веществ называется парамагнетиками, а второй диамагнетиками.
В первом случае при низких температурах у некоторых веществ все магнитные моменты выстраиваются вдоль одного направления. Такие вещества называются ферромагнетиками. Точнее парамагнетиками в ферромагнитной фазе. Если при низких температурах магнитные моменты атомов парамагнетика выстраиваются, например, в разных направлениях в шахматном порядке, то такое вещество называется антиферромагнетиком, а точнее парамагнетиком в антиферромагнитной фазе.
Бывает много других фаз (ферриты, спиральные, спиновые стекла и др.) .
При комнатной температуре железо уже находится в ферромагнитной фазе. Но обычный кусок железа, как правило, размагничен. Это потому что основному состоянию с минимумом энергии соответствует разбиение образца на мелкие области - домены. В каждом домене направление намагниченности свое. Поэтому суммарная намагниченность у образца нулевая. Но если образец железа поместить в сильное магнитное поле, то невыгодно намагниченные домены будут уменьшаться, а выгодно намагниченные домены будут увеличиваться. Если теперь выключить поле, во полностью в обратное состояние конфигурация доменов не вернется и поэтому у образца останется остаточная намагниченность. Так появляются постоянные магниты.
Василий Колбунов
Василий Колбунов
77 321
Лучший ответ

Похожие вопросы