|
Magnetizarea corpurilor
Asa cum s-a aratat in paragrafele anterioare, campul magnetic poate fi produs de doua stari distincte ale corpurilor: starea electrocinetica, adica starea conductoarelor parcurse de curenti electrici si starea de magnetizatie sau starea corpurilor magnetizate. In regim nestationar, campul magnetic mai poate fi produs si de un camp electric variabil. In cele ce urmeaza se va studia campul magnetic produs de starea electrocinetica a corpurilor in prezenta corpurilor magnetizate.
1 Starea de magnetizatie a corpurilor
Se zice ca un corp se gaseste in stare de magnetizare atunci cand este supus unor forte sau cupluri cand este introdus intr-un camp magnetic si nu este parcurs de curent sau cand este supus unor forte si cupluri suplimentare atunci cand se afla in stare electrocinetica. Corpul magnetic cel mai simplu este acul magnetic. Oersted a observat primul ca un ac magnetic adus in apropierea unui conductor este deviat.
Exista in mod natural anumiti oxizi de fier (FeO, Fe2O2) numiti magneti naturali care au proprietatea de a produce camp magnetic.
Se pot produce magneti si pe cale artificiala prin aducerea unor substante (otelul, nichelul, cobaltul etc) in camp magnetic.
Starea de magnetizare a corpurilor poate fi permanenta cand nu depinde de inductia magnetica exterioara sau temporara cand depinde de inductia magnetica.
Momentul magnetic este o marime vectoriala ce caracterizeaza starea de magnetizatie. Se noteaza cu si se constata experimental ca asupra unui mic corp magnetizat introdus intr-un camp magnetic de inductie se exercita un cuplu :
, (3.64)
acesta tinde sa-l roteasca astfel ca directia lui de magnetizare (directia momentului magnetic) sa devina paralela cu inductia magnetica
(figura 3.23).
Valoarea cuplului este data de relatia:
C=mBsina (3.65)
Momentul magnetic poate sa aiba doua componente: una permanenta si una temporara:
(3.66)
Fig. 3.23
Daca corpurile au dimensiuni mari, momentul magnetic al corpului este egal cu suma momentelor partilor elementare . Starea de magnetizare se poate caracteriza local de o marime vectoriala, notata cu , numita magnetizatie. Magnetizatia se defineste ca fiind limita raportului dintre si volumul corespunzator:
, (3.67)
iar momentul magnetic, in functie de magnetizatie se exprima prin relatia:
(3.68)
Se poate spune deci ca magnetizatia (M) exprima densitatea de volum a momentelor magnetice sau momentul magnetic al unitatii de volum.
Unitatea de masura in MKSA rationalizat a momentului magnetic este:
(amper metru patrat)
iar a magnetizatiei este:
(amper pe metru).