Урок 289. Магнитное поле в веществе. Магнитная проницаемость. Диа-, пара- и ферромагнетики

• Тема урока: магнитное поле в веществе.  

• Основные понятия: магнитная проницаемость, диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.  

• Конспект с тремя восклицательными знаками.  

• Задачи по Мякишеву и Рымкевичу для 11 класса.  

• Завтрашний урок: решение задач по группам и теория для всего класса.  

• Магнитные свойства катушки усиливаются с железным сердечником.  

• Пример с катушкой и железным сердечником в коробке с гвоздями.  

• Железо усиливает магнитное поле, создаваемое током.  

• Магнитное поле, создаваемое током, усиливается железом.  

• Векторы магнитной индукции складываются по принципу суперпозиции.  

• Магнитная индукция в веществе больше, чем в вакууме.  

• Магнитная проницаемость вещества μ.  

• Отношение модуля вектора магнитной индукции в веществе к модулю в вакууме.  

• μ - безразмерная величина, аналог диэлектрической проницаемости.  

• Фарадей обнаружил, что все вещества изменяют магнитное поле.  

• Любое вещество становится источником магнитного поля при намагничивании.  

• Вещества делятся на три класса по магнитной проницаемости.  

• μ чуть меньше единицы: газы, золото, серебро, углерод, висмут.  

• Магнитное поле ослабляется, вектор индукции направлен противоположно внешнему полю.  

• Пример: графит выталкивается из неоднородного магнитного поля.  

• μ чуть больше единицы: алюминий, вольфрам, щелочные металлы, платина.  

• Намагничиваются слабо, вектор индукции параллелен внешнему полю.  

• Пример: платина с μ = 1.00036.  

• μ гораздо больше единицы: железо, никель, кобальт, сплавы.  

• Намагничиваются вдоль внешнего поля, сильно усиливая его.  

• Пример: железо с μ = 1000, некоторые материалы до нескольких тысяч.  

• Объяснение геомагнитных, парамагнитных и ферромагнитных свойств веществ.  

• Гипотеза Ампера: магнитные свойства вещества обусловлены циркуляцией замкнутых электрических токов внутри вещества.  

• Ампер не знал о существовании электронов, но предположил наличие молекулярных токов.  

• Сравнение магнитных полей полосового магнита и катушки с током.  

• Ампер заметил сходство магнитных полей и предположил, что внутри вещества циркулируют молекулярные токи.  

• Эти токи можно считать токами, образованными электронами, движущимися вокруг ядра.  

• Модель атома гелия: два электрона движутся по идентичным орбитам в противоположные стороны.  

• В отсутствие внешнего магнитного поля магнитные поля электронов компенсируют друг друга.  

• Во внешнем магнитном поле сила Лоренца изменяет скорость электронов, что приводит к диамагнетизму.  

• Парамагнетики имеют атомы с орбитальным магнитным полем.  

• В отсутствие внешнего поля магнитные поля атомов ориентированы случайно.  

• Во внешнем поле атомы стремятся развернуть свои магнитные поля вдоль внешнего поля, но тепловое движение мешает этому.  

• Магнитная проницаемость диамагнетиков меньше или равна единице.  

• Магнитная проницаемость парамагнетиков чуть больше единицы и уменьшается с ростом температуры.  

• На следующем уроке будет рассмотрена тема ферромагнетиков.