Изучение явления гистерезиса ферромагнетиков (примеры решения задач), страница 2

АНАЛИЗ. Железо является ферромагнитным материалом, имеющим доменную структуру. Домен представляет собой микрообласть, намагниченную до насыщения. Силы, упорядочивающие расположение магнитных моментов, имеют обменную природу.

РЕШЕНИЕ. Дальний магнитный порядок в веществе формируется на фоне теплового движения частиц, которое нарушает упорядоченное расположение магнитных моментов атомов. При температуре Кюри действие факторов магнитного порядка и разупорядочивающего действия теплового движения имеют сравнимые значения. Поэтому

.

Расчет дает для  значение .

ОТВЕТ: .

ЗАДАЧА 3. Определить парамагнитную восприимчивость кислорода, находящегося в баллоне при температуре ºС, если известно, что плотность газа  и магнитный момент молекулы кислорода .

ДАНО: r = 2 кг/м3 Т = – 27 ºС m = 32×10–3 кг/моль	СИ 250 К

АНАЛИЗ. Кислород – парамагнитный газ. Основная расчетная формула для парамагнитной восприимчивости

,

в которой  – магнитная постоянная,  – число молекул газа в единице объема,  – магнитный момент молекулы,  – постоянная Больцмана,  – абсолютная температура.

          Решение задачи предполагает приведение исходных данных к виду, позволяющему их использование для расчетов по данной формуле.

РЕШЕНИЕ.  Значение  может быть найдено на основе закона Авогадро:

.

После подстановки полученного значения п в формулу . Имеем

.

Проверка размерности:

.

Расчет:

.

ОТВЕТ: .

ЗАДАЧА 4. Над центром полюса магнита на тонкой нити подвешен маленький цилиндрический образец из висмута массой 0,98 г. Индукция магнитного поля вдоль направления оси полюса изменяется по закону , где В₀ = 0,1 Тл, х – расстояние от полюса до образца, а – некоторая константа. С помощью чувствительных весов тщательно фиксируется натяжение нити. Опытным путем было установлено, что оно минимально при х_т = 5 см, а значение измеренного веса на 1,0×10^–6 н меньше, чем в обычных условиях (вне магнитного поля). На основании этих данных оценить магнитную восприимчивость висмута.

ДАНО: т = 0,98 г r = 9,8 г/см3  В0 = 0,1 Тл хт = 5 см	СИ 0,98×10–3 кг 9,8×103 кг/м3 0,05 м
c – ?