Температура Кюрі. Теорія середнього поля
Розглянуте вище впорядковане розташування магнітних моментів є ідеалізованим, оскільки не враховує тепловий рух атомів, яке неминуче призводить до деяких порушень впорядкованого розташування магнітних моментів. При порівняно низьких температурах вони незначні, при збільшенні температури, вони відіграють все більшу роль, і, нарешті, при деякій температурі, званої температурою Кюрі (), тепловий рух атомів здатне зруйнувати впорядковане розташування магнітних моментів, і тоді ферромагнетик перетворюється в парамагнетик. Величина залежить від міцності зв’язку магнітних моментів один з одним, у разі міцного зв’язку досягає 770 0С – для заліза і перевищує 1000 0С для залізо-кобальтових сплавів. Для багатьох речовин невелика і складає менше 300 К.
За величиною можна оцінити енергію зв’язку магнітних моментів один з одним. Для руйнування впорядкованого розташування магнітних моментів необхідна енергія теплового руху порядку еВ. Це – дуже велика величина, набагато перевершує як енергію взаємодії диполів, так і потенційну енергію магнітного диполя в полі. Справді, енергія взаємодії диполя знаходиться в полі по порядку величини складає еВ, що значно менше, ніж. Отже, її недостатньо для збереження впорядкованого розташування магнітних моментів при температурі близько. Тому розглянуте вище квантове пояснення магнітного впорядкування, пов’язаного з електростатичним взаємодією електронних оболонок, є єдиним задовільним і загальновизнаним. Тим не менш, часто використовують класичні моделі, в основі яких лежить “чисто магнітна” природа магнітного впорядкування. Ці моделі вдало пророкують поведінку магнетика поблизу, хоча і засновані на не цілком коректних припущеннях; розглянемо найбільш вдалі з них.
Модель середнього поля. Деякі моделі, вдало описують багато властивостей феромагнетиків, замість розгляду кулонівської взаємодії електронних оболонок і пов’язаного з ним обмінного інтеграла розглядають обменное магнітне поле, часто зване молекулярним полем або полем Вейса, яке забезпечує впорядковане розташування магнітних моментів. Можна оцінити величину цього поля. Згідно цим моделям, обменное магнітне поле створюється системою впорядковано розташованих магнітних моментів і воно ж забезпечує їх впорядковане розташування. Забігаючи наперед відзначимо, що поле Вейса має величину на 1-2 порядки більшу спостережуваних макроскопічних полів, що в принципі вважають можливим в окремих точках кристала.
Самим простий зі згаданих вище моделей опису ферромагнетиков є модель середнього поля, в основі якої лежить припущення, що на кожен магнітний момент діє магнітне поле пропорційне намагніченості речовини
Related posts:
- Теорія магнітного поля Магнітне поле – особливий вид матерії. Воно проявляється в дії на рухомі електричні заряди і тіла, які володіють власним магнітним моментом (постійні магніти). Важливо: на нерухомі заряди магнітне поле не діє! Створюється магнітне поле також рухомими електричними зарядами, або умов, що змінюються в часі електричним полем, або магнітними моментами електронів в атомах. Тобто будь-який провід, […]...
- Графічне зображення магнітного поля Ми знаємо, що провідник зі струмом створює навколо себе магнітне поле. Магнітне поле створює також і постійний магніт. Чи будуть відрізнятися створені ними поля? Безсумнівно, будуть. Різниця між ними можна побачити наочно, якщо створити графічні зображення магнітних полів. Магнітні лінії полів будуть спрямовані по – різному. Однорідні магнітні поля магнітне поле провідника зі током. В […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Поняття електромагнітного поля Перш за все, симетрична гіпотеза вказала на те, що електричне і магнітне поля тісно взаємопов’язані. Вони не є відокремленими фізичними об’єктами і завжди існують поруч один з одним. Якщо в якійсь системі відліку електричне (магнітне) поле відсутнє,, то в іншій системі відліку, що рухається щодо першої, воно неодмінно з’явиться. Припустимо, наприклад, що в рухомому автомобілі […]...
- Дія магнітного поля Мабуть, кожен знає, що таке магніт. Знає його основні прояви – притягання металевих предметів. Але що за цією здатністю ховається всередині самого магніту? Давайте з Вами в цьому спробуємо розібратися і подивитися на це явище природи з наукової точки зору, попутно розширивши своє знання про дії магнітного поля. Отже, весь секрет будь-якого магніту полягає в […]...
- Властивості магнітного поля Головною відмінністю і властивістю магнітного поля є відносність. Якщо нерухомо залишити заряджене тіло в деякій системі відліку, а поруч розташувати магнітну стрілку, то вона вкаже на північ, і при цьому не “відчує” стороннього поля, крім поля землі. А якщо заряджене тіло почати рухати біля стрілки, то навколо тіла з’явиться МП. В результаті стає ясно, що […]...
- Закон Кюрі Французький фізик і хімік П’єр Кюрі в дитинстві вважав себе тупим і ніколи не ходив до школи. За іронією долі, пізніше, в 1903 р, він разом зі своєю дружиною Марією отримав Нобелівську премію (за роботи з радіоактивності). У 1895 р він з’ясував цікаву залежність намагніченості деяких матеріалів від прикладеного магнітного поля і температури Т: M […]...
- Лінії магнітної індукції Магнітне поле можна зображувати графічно за допомогою ліній магнітної індукції, подібно до того, як електричне поле зображують за допомогою ліній напруженості. Лінією магнітної індукції називається лінія, дотична до якої в кожній точці поля збігається з вектором магнітної індукції. Так як в кожній точці магнітне поле характеризується певним значенням , то через кожну точку поля можна […]...
- Індукція магнітного поля Всі ми знаємо, що є магніти сильніші і менш сильні. Маленький магнітик зможе притягнути пару цвяхів і все, а набагато більш потужний електромагніт домофона утримує двері в під’їзд так, що кілька дорослих чоловіків не зможуть відкрити її силою. Величина, що характеризує величину сили магніту Тобто, ми можемо говорити про якусь величину, що характеризує величину сили […]...
- Дія електричного поля на електричні заряди Електричне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія електрично заряджених частинок. Введення поняття електричного поля знадобилося для пояснення взаємодії електричних зарядів, тобто для отримання відповіді на питання: чому виникають сили, що діють на заряди, що і як вони передаються від одного заряду до іншого? Поняття електричного і магнітного полів ввів великий […]...
- Магнітне поле: визначення Магнітне поле – це особливий вид матерії, що створюється рухомими зарядами, що змінюються електричним полем або тілами, що володіють магнітним моментом. Це складова електромагнітного поля. Магнітне поле характеризується силою взаємодії. Вперше поняття магнітного поля ввів в 1845 році Майкл Фарадей. Наша планета має власним магнітним полем, створеним джерелами розташованими всередині Землі. Припускають, що це рідка […]...
- Виявлення магнітного поля за його дії на електричний струм Ми знаємо, що магніти діють на провідники, притягаючи або відштовхуючи їх. Якщо магніт піднести до цвяху, то цвях притягнеться до магніту. У разі, коли ми маємо не просто провідник, а провідник з струмом, то на нього стороннє магнітне поле теж буде діяти, змушуючи рухатися. Експерименти по виявленню магнітного поля Це встановили в результаті неодноразових експериментів, […]...
- Правила магнітного поля Розглянемо основні правила зображення магнітного поля для різних провідників. Правило свердлика Силова лінія зображується в площині, яка розташована під кутом 900 до шляху руху струму таким чином, щоб в кожній точці сила була спрямована по дотичній до лінії. Щоб визначити напрямок магнітних сил, потрібно згадати правило гвинта з правою різьбою. Буравчик потрібно розташувати по одній […]...
- Характеристика правила Ленца Магнітний потік, зміна якого призводить до появи індукційного струму в контурі, ми будемо називати зовнішнім магнітним потоком. А саме магнітне поле, яке створює цей магнітний потік, ми будемо називати зовнішнім магнітним полем. Навіщо нам ці терміни? Справа в тому, що індукційний струм, що виникає в контурі, створює своє власне магнітне поле, яке за принципом суперпозиції […]...
- Зміни магнітного поля Магнітне поле Землі відчуває зміни, різні за тривалістю і спрямованості. Найбільш тривалими є зміни положення магнітних полюсів (зміна полярності). які зафіксовані в намагніченості гірських порід. Зміна полярності відбувається не менше ніж протягом 10 тис. Років. Причини змін полярності магнітного поля досі неясні. Вікові варіації – процес зміни середньорічних значень того чи іншого елемента. Віковий хід […]...
- Енергія магнітного поля (формули) За аналогією з кінетичною енергією тіла для ланцюгів постійного струму енергія магнітного поля Wм записується у формі, аналогічній вираз для кінетичної енергії : При цьому індуктивність включає частину, пов’язану з енергією магнітного поля, зосереджену в провідниках, внутрішню індуктивність Li і зовнішню Le, пов’язану з зовнішнім магнітним полем: L = Li + Le....
- Магнетики у фізиці Теорія магнетизму була покликана пояснити магнітні властивості матерії. Коефіцієнт μ, що показує, у скільки разів середу підсилює магнітне поле, назвали магнітною проникністю. Якщо μ менше одиниці, значить, дана речовина послаблює поле. Такі матеріали називають діамагнетиками (аналогічно діелектриків, які послаблюють електричне поле). Приклад діамагнетиками – вісмут. Речовина, яка незначно посилює магнітне поле, називають парамагнетиків. Приклад – […]...
- Енергія магнітного поля Згадаймо другий досвід з лампочкою, яка не горить при замкнутому ключі і яскраво спалахує при розмиканні ланцюга. Ми безпосередньо спостерігаємо, що після розмикання ключа в лампочці виділяється енергія. Але звідки ця енергія береться? Береться вона, ясна річ, з котушки – більше нізвідки. Але що за енергія була запасена в котушці і як обчислити цю енергію? […]...
- Взаємодія струмів Магнітне поле – є однією з форм матерії (відмінною від речовини), що існує в просторі, що оточує постійні магніти, провідники зі струмом і заряди, що рухаються. Магнітне поле разом з електричним полем утворює єдине електромагнітне поле. Магнітне поле не тільки створюється постійними магнітами, рухомими зарядами і струмами в провідниках, однак і діє на них же. […]...
- Магнітне поле струму Способом передачі магнітного взаємодії є магнітне поле. Численні досліди привели вчених до висновку, що навколо будь-якого провідника зі струмом, тобто навколо рухомих електричних зарядів, існує магнітне поле. На відміну від електричного поля, яке діє і на нерухомі заряди, і на рухомі, магнітне поле діє тільки на рухомі заряди (струми). Магнітне поле можна виявити і досліджувати […]...
- Магнітне поле: постійні та змінні магніти Приблизно дві з половиною тисячі років тому люди виявили, що деякі природні камені мають здатність притягувати до себе залізо. Пояснювали таку властивість присутністю у цих каменів живої душі, і якоїсь “любов’ю” до заліза. Сьогодні ми вже знаємо, що ці камені є природним магнітами, і магнітне поле, а зовсім не особливе розташування до заліза, створює ці […]...
- Електромагнетизм Електромагнетизм – це явище, що спостерігається в металах, яке виникає при взаємодії електричного струму і магнетизму, тобто явище, що ілюструє нерозривний зв’язок двох важливих характеристик металу. Історія появи поняття магнітного поля навколо провідника зі струмом нерозривно пов’язана з іменем датського фізика Ханса Крістіана Ерстеда. Саме він вперше зафіксував явище електромагнетизму при проведенні відкритої лекції, коли […]...
- Хвильовий характер електромагнітного поля рухомого заряду У попередньому розділі ми розглянули основні властивості електромагнітних хвиль, залишивши осторонь “механізм” їх виникнення. У цьому розділі ми обговоримо проблему випромінювання електромагнітних хвиль, джерелами яких, як ми встановили вище, є змінюються в часі струми і / або нерівномірно рухомі електричні заряди. Розглянемо для визначеності рухається нерівномірно електричний заряд. Нерівномірний рух електричного заряду еквівалентно протіканню змінюється […]...
- Принцип роботи асинхронного двигуна Подаючи напругу тільки на обмотку статора, асинхронний двигун починає працювати. Цікаво знати, як це працює, чому так відбувається? Це дуже просто, якщо зрозуміти, як відбувається процес індукції, коли в роторі індукується магнітне поле. Наприклад, в машинах постійного струму, доводиться окремо створювати магнітне поле в якорі (роторі) НЕ через індукцію, а за допомогою щіток. Коли ми […]...
- Електромагнітна індукція Ми вже знаємо, що електричний струм, рухаючись по провіднику, створює навколо нього магнітне поле. На основі цього явища людина винайшла і широко застосовує найрізноманітніші електромагніти. Але виникає питання: якщо електричні заряди, рухаючись, створюють виникнення магнітного поля, а чи не працює це і навпаки? Тобто, чи може магнітне поле бути причиною виникнення електричного струму в провіднику? […]...
- Вільні електромагнітні коливання в коливальному контурі Коливальний контур – це електричний ланцюг, що містить індуктивність L, ємність С і опір R, в якій можуть збуджуватися електричні коливання. Коливальний контур – один з основних елементів радіотехнічних систем. Розрізняють лінійні і нелінійні коливальні контури. Параметри R, L і С лінійного коливального контуру не залежать від інтенсивності коливань, а період коливань не залежить від […]...
- Напруженість електростатичного поля Якщо в електростатичне поле, створене яким-небудь зарядом, внести невелике заряджене тіло, то на нього поле подіє з певною силою. Внісши в цю ж точку поля інший (більший або менший) заряд, можна виявити, що діюча сила збільшиться чи зменшиться прямо пропорційно цьому заряду. Це випливає і з закону Кулона. Ставлення сили, діючої на поміщений в деяку […]...
- Фізика електромагнітних хвиль Найважливіший результат електродинаміки, що випливає з рівнянь Максвелла 50, полягає в тому, що електромагнітні взаємодії передаються з однієї точки простору в іншу не миттєво, а з кінцевою швидкістю. У вакуумі швидкість поширення електромагнітних взаємодій збігається зі швидкістю світла c = 3 – 108 м / с. Розглянемо, наприклад, два покояться заряду, що знаходяться на деякій […]...
- Постійні магніти і електромагніти Використання властивостей магнітів дуже широко. Їх можна зустріти в багатьох електротехнічних, механічних та інших пристроях. Але чи багатьом відомо, як магніти влаштовані і за яким принципом вони працюють? У даній статті ми постараємося розібратися з цим і з’ясувати, як і чому магніти мають подібні властивості. Для початку слід врахувати, що в основі дії будь-якого магніту […]...
- Енергія електричного поля Припустимо, що є певний обсяг простору, яке “наповнене” електричним полем, тобто є джерело поля і завдяки дальнодействием ми говоримо, що це простір наповнений полем. Зрозуміло, що в вигляді речовини немає ніяких силових ліній поля, це уявні в розумі уявлення, але в цій області простору будь-якої заряд буде реагувати проявом кулонівської сили. Чи можна якось характеризувати […]...
- Фізика електричного поля Тим не менше, теорія близкодействия здобула гору. Фізичним об’єктом, передавальним взаємодія між зарядами навіть крізь порожнечу, виявилося електромагнітне поле. Вирішальними тут опинилися ідеї і праці двох великих учених XIX сторіччя – Фарадея і Максвелла. Експериментальним підтвердженням теорії близкодействия з’явилося відкриття електромагнітних хвиль. Нерухомі заряди не створюють магнітного поля; тому, поки ми вивчаємо електростатики, ми будемо […]...
- Гістерезис Щоб краще зрозуміти, що таке магнітний гістерезис, потрібно розібратися, де і за яких умов він виникає. Основні поняття Магнітне поле – це одна зі складових електромагнітного поля, що характеризується своїм силовим дією на рухомі заряджені частинки. Вектор магнітної індукції B – це основна силова величина магнітного поля. Намагніченість M – це величина, яка характеризує магнітне […]...
- Доповідь на тему “Магнітне поле Землі” Земля – особлива планета всієї сонячної системи, а можливо і всього чумацького шляху. Тут існує вода і життя, рослини і атмосфера насичена киснем. Крім усього перерахованого вона має своє магнітне поле, завдяки якому ми маємо можливість вільно пересуватися, а не літати в невагомості. Магнітне поле являє собою ореол дії тяжіння, яке здійснюється за допомогою магнітних […]...
- Використання сили Лоренца. Мас-спектрограф Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки дуже широко використовують у техніці. Наприклад, відхилення електронного пучка в кінескопах телевізорів здійснюються за допомогою магнітного поля, яке створюють спеціальні котушки. У ряді електронних приладів магнітне поле використовується для фокусування пучків заряджених частинок. У створених в даний час експериментальних установках, для здійснення керованої термоядерної реакції, дію магнітного поля […]...
- Сфера використання електричного поля Електричне поле має низку властивостей, які знайшли корисне застосування. Дане явище використовується при створенні різного устаткування для роботи в декількох дуже важливих сферах. Використання в медицині Впливу електричного поля на певні ділянки тіла людини дозволяє підвищувати його фактичну температуру. Ця властивість знайшла своє застосування в медицині. Спеціалізовані апарати забезпечують впливу на необхідні ділянки пошкоджених або […]...
- Напруженість електростатичного поля. Лінії напруженості Для дослідження електростатичного поля в нього необхідно внести пробний заряд q0 (заряд q0 – точковий позитивний заряд досить малої величини, щоб його внесення до досліджуване полі не спотворювало це поле, інакше, це заряд, власне поле якого дуже малий у порівнянні з досліджуваним) і виміряти силу, яка діє на нього в заданій точці поля. Сила, що […]...
- Властивості електричного поля – фізика Для характеристики електричного поля застосовується 3 показника: Потенціал. Напруженість. Напруга. Потенціал Дана властивість є одним з головних. Потенціал вказує на кількість накопиченої енергії застосовується для переміщення зарядів. У міру їх зсуву енергія марнується, поступово наближаючись до нуля. Наочною аналогією даного принципу може виступити звичайна сталева пружина. У спокійному положенні вона не володіє ніяким потенціалом, але […]...
- Індуктивність Індуктивність – це фізична (електрична) величина, яка характеризує магнітні властивості електричного кола. Як відомо висока напруга, яка через провідний контур, створює навколо нього магнітне поле. Це відбувається тому, що струм спочатку несе в собі енергію. Проходячи через провідник, він частково віддає її, і вона перетворюється в енергію магнітного поля. Індуктивність, по суті, є коефіцієнтом пропорційності […]...
- Потенціал електростатичного поля Введена функція U (x, y, z) (потенційна енергія взаємодії точного заряду і електричного поля), природно, залежить від властивостей поля і від величини пробного заряду. Сила, що діє на заряджене тіло, пропорційна заряду, отже, робота і потенційна енергія взаємодії також пропорційні величині пробного заряду. Тому якщо роботу, по переміщенню зарядженого тіла, розділити на величину пробного заряду, […]...
- Електричне поле. Напруженість електричного поля Будь-яка людина знає, що всі матеріальні тіла один з одним взаємодіють за коштами прямого дотику (контакту). Ми звикли вірити своїм очам, значить це так і є. Так-то воно так, та не зовсім так. Насправді це все діє по-іншому. Будь які матеріальні тіла, як відомо зі шкільної фізики і хімії, складаються з маленьких частинок (атомів). Атоми […]...