Глава XII. МАГНЕТИЗМ

§ 1. Парамагнетизм и диамагнетизм.

Для большинства веществ, не считая некоторых особых исключений, рассмотренных в § 5, магнитная проницаемость очень незначительно зависит от напряженности поля, и ее с достаточной степенью точности можно считать постоянной, как это и принималось до сих пор. В отличие от диэлектрической проницаемости относительная магнитная проницаемость может быть как больше, так и меньше единицы.

Вещества с магнитной проницаемостью больше единицы называются парамагнитными, а с магнитной проницаемостью меньше единицы — диамагнитными. Рассмотрим силы, действующие на такие тела при помещении их в поле, создаваемое некоторым неподвижным контуром, по которому течет постоянный ток. Из соотношений (8.9) и (8.16) или (8.38) ясно, что если при бесконечно малом смещении или вращении контура происходит возрастание потока индукции через него, то, следовательно, существует сила или момент, стремящиеся вызвать это движение. Пусть в поле этого контура находятся какие-нибудь тела, смещение или вращение которых увеличивает поток индукции сквозь контур. Тогда, по третьему закону Ньютона, должны существовать соответствующие силы или моменты, действующие на эти тела.

Из § 30 гл. VII следует, что магнитная индукция (или плотность потока индукции) и проницаемость в магнитных цепях находятся между собой точно в такой же зависимости, как плотность тока и проводимость в электрических цепях. Поэтому теоремы 3 и 4 § 12 гл. VI можно сформулировать применительно и к магнитным цепям. Если проницаемость какого-нибудь элемента в магнитном поле тока возрастает (или уменьшается), то магнитное сопротивление цени тоже возрастает (или уменьшается). Но, как мы видели, существуют силы, способствующие возрастанию потока и, следовательно, уменьшению магнитного сопротивления. Так, в неоднородном поле тела, более парамагнитные или менее диамагнитные, чем окружающая их среда, имеют тепденщпо перемещаться в направлении к участкам с большей напряженностью поля. При помещении пара- или диамагнитного тела удлиненной формы в однородное поле возникает момент, стремящийся повернуть ось тела но полю. Это можно видеть в случае сфероида, рассмотренного в задаче 84 к гл. V, заменив там на на и на на Формула для вращающего момента содержит разность куда входит множитель и знак его оказывается одним и тем же как при так и при

В квантовой механике дается теоретическое обоснование установлен-. ного на опыте факта независимости магнитной проницаемости диамагнитных веществ от температуры. Для слабо парамагнитных веществ проницаемость в большинстве случаев также не зависит от температуры. У сильных парамагнетиков, но не ферромагнетиков, изменение проницаемости с

температурой обычно происходит по закону

где — постоянные, абсолютная температура. Это эмпирическое соотношение носит название закона Кюри. Его обоснование приводится в квантовой механике. Для газов величина обычно равна нулю.