Магнитная проницаемость показывает, во сколько раз магнитное поле в веществе сильнее или слабее, чем в вакууме.

μ (алюминия) = 1,00023 μ (висмута) = 0, 999

Причина, вследствие которой тела обладают магнитными свойствами, была установлена французским ученым Ампером.

Согласно гипотезе Амперавнутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи.

Эти токи образуются вследствие движения электронов в атомах.

Если плоскости, в которых циркулируют эти токи, расположены беспорядочно по отношению друг к другу из-за теплового движения молекул, то их действия взаимно компенсируются, и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает.

В намагниченном состоянии элементарные токи в теле ориентированы упорядочено так, что их действия складываются.

Диамагнетики − вещества, которые выталкиваются из магнитного поля.

• Магнитная проницаемость диамагнетиков практически не зависит от индукции намагничивающего поля и от температуры.

• При вынесении диамагнетика из внешнего намагничивающего поля он полностью размагничивается и магнитного поля не создает.

Парамагнетики − вещества, которые втягиваются в магнитное поле.

• Магнитная проницаемость парамагнетиков зависит от температуры и уменьшается при ее увеличении.

• Без намагничивающего поля парамагнетики не создают собственного магнитного поля. Постоянных парамагнетиков нет.

Наиболее сильные магнитные поля создают вещества, называемые ферромагнетиками.

• Магнитные поля создаются ферромагнетиками не только вследствие обращения электронов вокруг ядер, но и вследствие их собственного вращения.

• Собственный вращательный момент электрона называется спином.

• Электроны всегда как бы вращаются вокруг своей оси и, обладая зарядом, создают магнитное поле наряду с полем, появляющимся за счет их орбитального движения вокруг ядер.

• В ферромагнетиках существуют области с параллельными ориентациями спинов, называемые доменами; размеры доменов порядка 0,5 мкм.

• Если ферромагнетик не намагничен, то ориентация доменов хаотична, и суммарное магнитное поле, создаваемое доменами, равно нулю.

• При включении внешнего магнитного поля домены ориентируются вдоль линий магнитной индукции этого поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается, становясь в тысячи и даже миллионы раз больше индукции внешнего поля.

Свойства ферромагнетиков:

• Обладают остаточным магнетизмом (при вынесении ферромагнетика из внешнего намагничивающего поля он не размагничивается и создает собственное магнитное поле).

• µ зависит от индукции внешнего магнитного поля.

Температура, при которой у ферромагнетика исчезают ферромагнитные свойства называется температурой Кюри.

Если достаточно сильно нагреть намагниченный гвоздь, то он потеряет способность притягивать к себе железные предметы.

Температура Кюри для железа 753°С, для никеля 365°С, а для кобальта 1000°С.

Существуют ферромагнитные сплавы, у которых температура Кюри меньше 100°С.

• Ферромагнетики с широкой петлей гистерезиса называются жесткими магнитными материалами (углеродистые, вольфрамовые, хромовые, алюминиево-никелевые и другие стали).

• Они обладают большой коэрцитивной силой и используются для создания постоянных магнитов различной формы (полосовых, подковообразных, магнитных стрелок).

• К мягким магнитным материалам, обладающим малой коэрцитивной силой и узкой петлей гистерезиса, относятся железо, сплавы железа с никелем.

• Эти материалы используются для изготовления сердечников трансформаторов, генераторов и других устройств, по условиям работы которых происходит перемагничивание в переменных магнитных полях.

Хотя ферромагнитных тел в природе не так уж много, именно их магнитные свойства получили наибольшее практическое применение. Железный или стальной сердечник в катушке во много раз усиливает создаваемое ею магнитное поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. д. изготовляют из ферромагнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остается намагниченным, т. е. создает магнитное поле в окружающем пространстве. Это объясняется тем, что домены не возвращаются в прежнее положение и их ориентация частично сохраняется. Благодаря этому существуют постоянные магниты.