Teoria amperilor, care explică proprietățile magnetice

Descoperirile lui Oersted și Ampere au dus la o înțelegere nouă și mai profundă a naturii fenomenelor magnetice. Bazându-se pe identitatea acțiunilor magnetice ale magneților și a curenților corespunzători aleși în aceste experimente, Amper a respins hotărât ideea existenței în natură a încărcăturilor magnetice speciale. Din punctul de vedere al lui Ampere, un magnet elementar este un curent circular care circulă în interiorul unei mici particule de materie: un atom, o moleculă sau un grup de ele. Când sunt magnetizate, majoritatea sau mai puțin din acești curenți sunt setați în paralel unul cu celălalt, așa cum se arată în (curenții de amperi).







Am văzut că, în ceea ce privește proprietățile sale magnetice, curentul circular este destul de similar cu un magnet scurt a cărui axă este perpendiculară pe planul curentului. Prin urmare, condiția prezentată în Fig. Sistemul de curenți moleculari orientați este destul de echivalent cu lanțurile de magneți elementari din ipoteza Coulomb.

Astfel, teoria lui Ampere a făcut presupunerea existenței unor încărcături magnetice speciale inutile, permițând explicarea tuturor fenomenelor magnetice prin intermediul curenților electrici elementari. Mai mult, în studiul aprofundat al proprietăților corpurilor magnetizate a arătat nu numai că ipoteza tarifelor magnetice sau magneți elementare nu este necesară, dar nu este adevărat și nu pot fi reconciliate cu unele fapte experimentale. Mai târziu vom cunoaște aceste fapte. Din punctul de vedere al teoriei lui Ampere, inseparabilitatea polilor nordici și sudici, pe care am discutat-o ​​în secțiunea anterioară, devine destul de ușor de înțeles. Fiecare magnet elementar este o buclă circulară de curent. Am văzut deja că o parte a acestui rând corespunde cu nordul, iar celălalt cu polul sudic. De aceea este imposibil să separăm polii nordici și sudici unul de altul, deoarece nu se poate separa o parte a avionului de celălalt.







Astfel, am ajuns la următorul rezultat de bază.

Nu există taxe magnetice. Fiecare atom al unei substanțe poate fi luat în considerare în ceea ce privește proprietățile sale magnetice ca un curent circular. Câmpul magnetic al unui corp magnetizat este compus din câmpurile magnetice ale acestor curenți circulari.

Într-un corp nemagnetizat, toți curenții elementari sunt distribuiți aleatoriu și, prin urmare, nu observăm în spațiul extern nici un câmp magnetic.

Procesul de magnetizare a corpului constă în faptul că, sub influența unui câmp magnetic extern, curenții lui elementari sunt mai mult sau mai puțin instalați paralel unul cu altul și creează un câmp magnetic rezultat.

Momentul magnetic. Momentul dipolului magnetic este principala cantitate care caracterizează proprietățile magnetice ale materiei. Sursa de magnetism, conform teoriei clasice a fenomenelor electromagnetice, sunt macroelectrice și microcurneele electrice. Sursa elementară de magnetism este considerată a fi un curent închis. Momentul magnetic are particule elementare, nuclee atomice, cochilii electronice ale atomilor și moleculelor. Momentul magnetic al particulelor elementare (electroni, protoni, neutroni și altele), după cum arată mecanica cuantică, se datorează existenței propriului lor moment mecanic - spinul.

Momentul magnetic este măsurat în A # 8901; m 2 sau J / T (SI) sau erg / Gs (CGS), 1 erg / Gs = 10-3 J / T. Elementul specific al momentului magnetic elementar este magnetonul Bohr.

În cazul unei buclini plate cu curent electric, momentul magnetic este calculat ca

,

unde I este puterea curentă în circuit, S este aria de contur și este vectorul unității normale față de planul conturului. Direcția momentului magnetic se găsește, de obicei, în conformitate cu regulile forajului: dacă mânerul forajului este rotit în direcția curentului, direcția momentului magnetic va coincide cu direcția mișcării de translație a burghiului.

Pentru o buclă închisă arbitrară, momentul magnetic se găsește din:

,

unde este vectorul de rază tras de la origine la elementul de lungime a conturului

În cazul general al distribuției curente arbitrare într-un mediu:

,

unde este densitatea curentului în elementul de volum dV.







Trimiteți-le prietenilor: