Да вот какие же бывают среды? Вот тут есть кое-что удивительного. Какие же бывают среды... какая связь бывает вот между вектором H и вектором B? Ну, вот давайте напишем здесь, какие-то варианты мы сейчас перечислим. Во-первых, есть большой класс веществ, которые называются парамагнетиками. Вот в каком-то смысле это вещества нам более менее привычны, потому что мы сможем с вами как бы представить себе, что же происходит внутри таких веществ — парамагнетики. В этих веществах, вот так, константа κ константа κ – положительна, но очень маленькая. Значит, вот первое. Парамагнетики — κ > 0. Что это значит? Что вектор намагниченности направлен так же как вектор напряженности магнитного поля и так же, конечно, как вектор B. То есть вещество намагничивается правильно. Мы приложили поле, действующее в данном направлении, такой же возник, в этом же направлении возник дипольный момент, магнитный дипольный момент в этом веществе. Это парамагнетики. Ну, типичным представителем этого класса веществ является алюминий, допустим. Это парамагнетик. Ну, а... Давайте напишем здесь «алюминий», да? Вот я напишу это как пример. А κ порядка 10, там, в −3, 10 в −6, – вот такого порядка числовое значение вот этого коэффициента, который называем мы магнитной восприимчивостью. То есть такие вещества практически для многих задач можно считать вообще немагнитными, а вот второй класс веществ, тоже очень слабо намагничивающихся, это вещества, для которых κ < 0, κ отрицательная. Это что значит? Вообще вот такие вещества называются диамагнетиками. Что это значит? Это значит, что мы в веществе создаем поле одного направления, а оно реагирует... а в нем создается намагниченность другого, встречного направления. И вообще, с самого начала представить себе эту ситуацию очень сложно, и такой аналогии в электростатике нет вообще. Почему же это может происходить? Ну, существует теория, мы ее, конечно, изучать подробно не будем. А давайте подумаем, как это вообще может быть, что в веществе намагниченность, за счет чего, какой эффект может к этому привести? Если речь идет о ориентации магнитных диполей, то вроде бы такого и быть не может. На самом деле, здесь более сложный механизм, я просто два слова скажу об этом, чтобы снять вот такое недоумение. Но совсем мои слова не рассчитаны на то, что вы это сможете как бы освоить и как бы рассказать об этом в нужный момент, на экзамене, да? Так вот как это может быть? А это может быть вот в каких случаях. Представим себе, что у вас есть сложная молекула, и в ней магнитные моменты всех электронов, их орбитальные магнитные моменты, связанные с их движением вокруг ядер, ну, и включая также их собственные... Оказывается, что электроны имеют собственный магнитный момент. И все это вместе скомпенсировано. Комбинация всех магнитных моментов вот данного вещества, молекула данного вещества, равна 0. Магнитный момент равен 0. Но ведь с магнитным орбитальным моментом связано не только движение заряда по какой-то орбите, да? Но и движение масс. Значит, одновременно с магнитным моментом орбиты какой-то, допустим круговой, в самом простейшем случае, существует также механический момент этой орбиты. И стало быть, магнитные моменты связаны с механическими моментами. И вот оказывается, что если такая молекула попадает в магнитное поле, то за счет того, что каждая отдельная орбита имеет магнитный момент, а движение заряда описывает не только движение электрона вокруг там, ядра, описывается не только движением заряда, но и массы, то возникает то, что называется «прецессия» орбиты... Магнитные моменты начинают прецессировать... Ребята, то что я рассказываю, это как бы некое отступление, потому что это совсем не того уровня материал, который нужно записывать. Это просто для того, чтобы вы хотя бы поняли, что есть механизм. Начинается прецессия вот такая, да? А с этим связано дополнительное круговое движение зарядов. И вот за счет этой прецессии возникает... А знак этой прецессии таков, что возникающий дополнительный магнитный момент направлен навстречу полю. Вот такое невнятное объяснение можно дать, чтоб вы просто представляли, что это не, как бы... Тут ничего тут туманного нет, это все как бы описывается физическими законами. Есть теория, которую еще 100 лет назад создал французский физик Ланжевен, вот такой был французский физик, где вот именно эти явления возникновения прецессионного движения в таких молекулах, где все магнитные моменты скомпенсированы, было рассмотрено, и это приводит вот к такому диамагнитному... Это описывает диамагнитное вещество. Вот просто вот такое вот отступление. Так, дальше я должен сказать, что таких веществ очень и очень много. Ну например, например, вот такое замечательное вещество, как я написал, да? Ну, в том числе, серебро, золото, серебро, висмут и так далее, целый ряд веществ, которые описываются, то есть которые относятся к этому классу. Но κ по модулю тоже порядка 10 в −3, 10 в −6, тоже очень маленькая. Такие вещества тоже очень слабо намагничиваются. Ну вот. И наконец, есть довольно обширный класс очень сильно намагничивающихся сред. Это вещества, относящиеся к группе железа. Вот железо, никель. Вот они намагничиваются сильно, но при этом наше предположение о линейной связи, вот для них это только приближенно справедливо. На самом деле, если в таком веществе изменять в нем напряженность магнитного поля, то вот магнитный момент единицы объема будет меняться по очень сложному закону. Вот если мы начинаем намагничивать вещество, скажем, из состояния полного размагничивания, то сначала пойдет какая-то вот такая нелинейная кривая, потом она выходит на насыщение. И это еще бы ладно, это еще ничего, это можно понять. Но если пойдем мы, как будем уменьшать магнитное поле, то процесс не пойдет по этой же самой кривой, а пойдет вот таким вот образом, вот он как пойдет. Ну вот я пытаюсь нарисовать вот такую петлю. Вот такая возникает петлю. Ну, причем, у каждого вещества своя такая... Форма этой петли может быть разная, в некоторых случаях эта петля очень широкая, в других случаях она узенькая. Ну вот даже если мы снимем поле полностью, уберем поле, останется вот такая намагниченность, да? Что это такое? Это... Вот нет поля, а намагниченность есть. Что это за веществ такое? Это постоянный магнит, конечно. Ну это вот, наверно, вы уже решали задачи на электростатику, где были вещества, замороженные поляризацией, да? Ну это вот – это аналог постоянного магнита. Ну ладно. Так вот мы часто будем и к этим веществам применять вот такую формулу, считая их очень грубо приближенно линейными. Ну тогда мы как бы должны были вот представить как бы вот такую зависимость, да? Вот идеализированная зависимость, которую я здесь нарисовал, да? Ну и во многих случаях эти приближенные формулы оказываются достаточно хорошими. Ну вот эта κ для таких веществ порядка 10 в 3, не в −3, а 10 в 3, 10 в 6 даже бывает. Вот так сильно намагничивающиеся среды. Они сильно влияют на магнитное поле, и вот сердечник, который был в нашем примере, вот в этом эксперименте, он был сделан из железных спиц. Железо обладает довольно сильным, но не рекордным... не рекордной намагниченностью. Значит, для него κ – порядка, ну, сотен может быть, ну может быть даже тысяч для хорошего железа... Вот такая ситуация. Мы в наших задачах всегда будем принимать что вот эти образцы, относящиеся к третьей категории, которая называется ферромагнетики, «ферро», ну, это «железо», да? Ферромагнетики — это вот такие вот нелинейные среды, которые намагничиваются нелинейно, но в первом приближении мы их заменяем вот такой линейной характеристикой, которая действует, конечно, только до определенных значений внешнего поля H. H насыщения, вот так мы можем сказать вот здесь, да? Ну это вот есть намагниченность насыщения, I насыщения. Вот такой график получился. Задача, которая есть у вас, в «задавальнике», очень часто предполагается именно такая ситуация. То есть среды грубо считаются линейными, вот я имею в виду ферромагнитные среды. Вот такая вещь.
