Физика > Парамагнетизм и диамагнетизм
Рассмотрите природу и действие парамагнетизма и диамагнетизма: силы притягивания и отталкивания в магнитном поле, определения, примеры, магнитная сила.
Парамагнетизм – притягивание материала в магнитном поле, а диамагнетизм – отталкивание.
Задача обучения
- Охарактеризовать диамагнитные и парамагнитные материалы.
Основные пункты
- Парамагнетики функционируют как магниты при наличии внешнего магнитного поля.
- Диамагнетики создают магнитное поле, противоположное внешнему, поэтому отталкивают магниты.
- Все материалы обладают диамагнетизмом, который слабо влияет на реакцию материала в магнитном поле.
Термины
- Ферромагнетизм – явление, когда вещества способны трансформироваться в постоянные магниты из-за влияния магнитного поля.
- Парамагнетизм – стремление магнитных диполей выровняться с внешним магнитным полем. Подобные материалы становятся временными магнитами.
- Диамагнетизм – слабая форма магнетизма, присутствующая только при наличии внешнего магнитного поля.
Парамагнетизм
Парамагнетизма - форма магнетизма, где материал будет притягиваться только, если есть внешнее магнитное поле. В парамагнитных материалах есть относительная магнитная проницаемость, больше или равная 1. Созданный магнитный момент выступает линейным и также слаб.
Атомы и молекулы обладают постоянными магнитными моментами (диполи) даже, если приложенное поле отсутствует. Обычно постоянный момент гарантируется вращением неспаренных электронов на атомных и молекулярных электронных орбиталях.
В условиях чистого парамагнетизма диполи не контактируют и ориентируются беспорядочно при термическом возбуждении, если нет внешнего поля. То есть, чистый магнитный момент приближается к нулю. Когда же магнитное поле активировано, то диполи стараются выровняться и формируют чистый магнитный момент в сторону приложенного поля.
Парамагнитные материалы обладают небольшой положительной восприимчивостью к магнитным полям. Они лишь немного притягиваются и не сохраняют приобретенных свойств, если нет внешнего поля.
Среди парамагнитных материалов стоит вспомнить магний, молибден, литий и тантал. Однако, как только внешнее магнитное поле исчезает, парамагнетики теряют свои свойства, потому что тепловое движение рандомизирует вращательные позиции. Некоторые сохраняют вращательный беспорядок при абсолютном нуле. Поэтому и суммарная намагниченность опускается к нулю, если убрать поле.
Диамагнетизм
Диамагнетизм отмечает умение объекта формировать магнитное поле, вступающее в сопротивление к внешнему. Поэтому они не притягиваются, а отталкиваются, что приводит к таким поразительным вещам, как левитация диамагнитного материала, если его установить над мощным магнитом.
По большей части диамагнетизм присутствует во всех материалах, и он всегда слабо влияет на реакцию материала по отношению к магнитному полю. У всех проводников заметен эффективный диамагнетизм, если магнитное поле меняется. К примеру, сила Лоренца на электронах заставит их циркулировать вокруг вихревых токов. Далее токи создадут индуцированное магнитное поле, сопротивляющееся перемещению проводника.
Раздел Физика |
|||||
Магнит и магнитные поля | |||||
Магниты | |||||
Магнитная сила на движущемся электрическом заряде | |||||
Движение заряженной частицы в магнитном поле | |||||
Магнитные поля, магнитные силы и проводники | |||||
Применение магнетизма |