Vastuvõtlikkus
Mis on magnetiline vastuvõtlikkus?
Magnetiline vastuvõtlikkus χ (ladina keeles suscipere = üle võtma) kirjeldab, sarnaselt magnetilise permeaablusega, kui hästi magnetvoog suudab materjali läbida. Kui permeaablus näitab kogu voogu tahke keha sees, siis vastuvõtlikkus tähistab ainult seda magnetvoo osa, mille aine üle võtab. Seetõttu on vastuvõtlikkus χ täpselt 1 võrra väiksem kui permeaablus μ: χ=μ-1.Sisukord
Susseptiivsus (ladina keeles suscipere
= üle võtma) on tihedalt seotud läbitavusega
(ladina keeles permeare
= läbi laskma).
Susseptiivsus kirjeldab magnetilist polarisatsiooni
välise magnetvootiheduse
korral, ehk teisisõnu magnetiseeritust
välises magnetväljas.
Lühendatult tähistatakse susseptiivsust kreeka tähega χ.
Läbitavus kirjeldab kogu välja sellisena, nagu see esineb polariseeritud aine mõju all.
Magnetilise susseptiivsuse määramine
Kui vaadelda materjali magnetiseeritust M välises magnetväljas H0, siis on magnetiseeritus otseselt antud susseptiivsuse χ kaudu. Kehtib: M= χ•H0.Kogu magnetväli H on siis magnetiseerituse ja langeva magnetvälja H0 summa: H= M+H0=χ•H0+H0=(χ+1)•H0.
Samuti võib kirjutada: H=μ•H0. See võrrand väljendab, et kogu magnetväli aine sees või selle pinnal on võrdelises seoses langeva väljaga. Võrdelisustegur on läbitavus. Vaatleja mõõdaks selle väljatugevuse materjali pinnal. Kui vaatleja suudaks aga eristada osa algselt langevast väljast ja magnetiseeritusest põhjustatud välja, siis tuvastaks ta, et magnetiseeritust kirjeldab täpselt susseptiivsus kui võrdelisustegur.
Seega kehtib M= χ•H0. Susseptiivsus näitab seda osa, mille aine on „vastu võtnud“. Selle osa ja algselt olemas olnud osa summa on siis „läbi lastud“ magnetväli H.
Seega kehtib H= M+H0=χ•H0+H0=(χ+1)•H0=μ•H0.
Niisiis kehtib lihtne seos μ=χ+1 läbitavuse μ ja susseptiivsuse χ vahel.
Joonis näitab magnetvälja H
jõujoonte kulgu para- või ferromagnetilises materjalis (μ
= 2, χ
= 1) (vasakul) ning ülijuhi ümber (μ
= 0, χ
= -1) (paremal).
Seejuures on algselt peale langev väli tähistatud sinise noolega ja magnetiseeritus punase noolega.Ferromagnetilises materjalis on magnetiseeritus positiivne ja seega algse väljaga samasuunaline.
Nii on alati, kui χ
>
0, st materjal „võtab“ magnetvälja samas suunas „vastu“ ja võimendab seda.Diamagneti korral on magnetiseeritus seevastu langevale väljale täpselt vastassuunaline.
Vastuvõetud väli on negatiivne ja seega χ
< 0.Kui positiivne välja võimendus võib olla isegi kordades suurem kui langev väli, siis negatiivne nõrgenemine on maksimaalselt võimalik kuni välja täieliku kompenseerumiseni.
See täielik kompenseerumine esineb ülijuhtides.
Ülijuhi puhul kehtib χ
= -1.
Seega μ
= 0.
Üljuht ei lase üldse välja läbi.
Niisiis on ülijuht „täiuslik diamagnet“.
Magnetvälja positiivset ehk negatiivset vastuvõttu saab endale selgeks teha, kui peetakse silme ees paramagnetismi, ferromagnetismi ehk diamagnetismi
põhjust.
Kui materjalil on elementaarmagnetid, niinimetatud magnetilised momendid, mis saavad end välises väljas joondada (need on üldjuhul paardumata elektronispinnid), siis muutub materjal ise magnetiks, mis on välise välja poolt „aktiveeritud“. Kogu magnetväli võib olla mitmekordselt tugevam kui langev väli.
Kui materjalis ei ole üksikuid elektronispinne, puuduvad materjalil magnetilised momendid. Sel juhul on ülekaalus alati esinev nõrk efekt, nimelt diamagnetism. See vastab rõngasvoolu induktsioonile aine viimisel magnetvälja. See rõngasvool on vastavalt Lenzi reeglile suunatud välisele magnetväljale (selle põhjusele) vastassuunas ning seetõttu on ka diamagneedi magnetiseeritus välisele väljale vastassuunaline.
Autor:
Dr. Franz-Josef Schmitt
Dr. Franz-Josef Schmitt on füüsik ja Martin Lutheri nimelise Halle-Wittenbergi ülikooli füüsika edasijõudnute praktikumi teaduslik juht. Aastatel 2011–2019 töötas ta Tehnikaülikoolis ning juhtis mitmeid õppeprojekte ja keemia projektlaborit. Tema teadustöö keskmes on ajalahutusega fluorestsents-spektroskoopia bioloogiliselt aktiivsetel makromolekulidel. Lisaks on ta Sensoik Technologies GmbH tegevjuht.
Dr. Franz-Josef Schmitt
Dr. Franz-Josef Schmitt on füüsik ja Martin Lutheri nimelise Halle-Wittenbergi ülikooli füüsika edasijõudnute praktikumi teaduslik juht. Aastatel 2011–2019 töötas ta Tehnikaülikoolis ning juhtis mitmeid õppeprojekte ja keemia projektlaborit. Tema teadustöö keskmes on ajalahutusega fluorestsents-spektroskoopia bioloogiliselt aktiivsetel makromolekulidel. Lisaks on ta Sensoik Technologies GmbH tegevjuht.
Kogu kompendiumi sisu (tekstid, fotod, illustratsioonid jms) autoriõigus kuulub autorile Franz-Josef Schmittile. Teose ainuõigused kuuluvad Webcraft GmbH-le (kui supermagnete.ee haldajale). Ilma Webcraft GmbH-i selgesõnalise loata ei tohi sisu kopeerida ega muul viisil kasutada.
© 2008–2026 Webcraft GmbH
© 2008–2026 Webcraft GmbH
