مغناطیس شدگی و چگالی های جریان معادل

بهمن ۱۶, ۱۳۹۵ ۱۰:۰۰ قبل از ظهر
ویدئو های بیشتر
229
بازدیدها

مغناطیس شدگی و چگالی های جریان معادل

بر اساس مدل مقدماتی اتمی ماده، تمام مواد از اتم هایی با هسته بار مثبت و تعدادی الکترون بار منفی، در حال گردش به دور آن تشکیل می شوند. الکترون های مداری باعث تولید جریان گردان شده ، و دو قطبی های مغناطیسی میکروسکوپی را تشکیل می دهند. بعلاوه، هم الکترون ها و هم هسته یک اتم روی محور خود با گشتاور دو قطبی مغناطیسی معینی می چرخند (حرکت وضعی). به دلیل جرم بسیار بزرگتر هسته و سرعت زاویه ای کمتر آن، معمولا، گشتاور دو قطبی مغناطیسی هسته چرخان در مقایسه با گشتاور دو قطبی مغناطیسی الکترون های دارای حرکت مداری و چرخشی، قابل صرفنظر کردن است. فهم کامل تاثیرات مغناطیسی مواد ، معلوماتی از مکانیک کوانتوم را نیاز دارد. در مکانیک کوانتومی دو ویژگی باعث ایجاد خاصیت مغناطیسی می شوند، مومنتوم زاویه ای (معادل حرکت مداری در مدل مقدماتی اتم) و اسپین (معادل حرکت وضعی در مدل مقدماتی اتم).

در غیاب میدان مغناطیسی خارجی دوقطبی های اکثر مواد (به جز آهنربای دائمی) دارای جهات تصادفی هستند وهیچ گشتاور مغناطیسی خالصی نتیجه نمی شود . اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی، هم باعث هم امتداد شدن گشتاور مغناطیسی الکترون های چرخان و هم باعث یک گشتاور مغناطیسی القاء شده ناشی از تغییر در حرکت مداری الکترون ها می گردد. برای بدست آوردن فرمولی برای تعیین تغییر کمی چگالی شار مغناطیسی ناشی از حضور یک ماده مغناطیسی ، فرض کنید m0  ، گشتاور دو قطبی مغناطیسی یک اتم است . بردار مغناطیس شدگی M را به صورت چگالی m0 ها (جمع روی آنها تقسیم بر واحد حجم) تعریف می کنیم.

 در این فیلم آموزشی مغناطیس شدگی را تعریف کرده سپس با محاسبه میدان حاصل از آن، چگالی های جریان معادل را به دست می آوریم.

[۱] D. J. Griffiths, introduction to electrodynamics

[۲] Cheng, David Keun. Field and wave electromagnetics. Vol. 2. New York: Addison-wesley, 1989.

دانلود جزوه

دانلود ویدئو

(۲۲۹)

امین خواصی
درباره نویسنده
- عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف

یک دیدگاه