Magnetizacija

U klasičnom elektromagnetizmu, magnetizacija je vektorsko polje koje izražava gustoću trajnih ili induciranih magnetnih dipolnih momenata u magnetskom materijalu. Shodno tome, fizičari i inženjeri obično definišu magnetizaciju kao količinu magnetnog momenta po jedinici zapremine. Predstavljen je pseudovektorom M. Magnetizacija se može uporediti s električnom polarizacijom, koja je mjera odgovarajućeg odgovora materijala na električno polje u elektrostatici.

Magnetizacija također opisuje kako materijal reagira na primijenjeno magnetsko polje, kao i način na koji materijal mijenja magnetsko polje, i može se koristiti za izračunavanje sila koje proizlaze iz tih interakcija.

Porijeklo magnetnih momenata odgovornih za magnetizaciju mogu biti ili mikroskopske električne struje koje su rezultat kretanja elektrona u atomima, ili spin elektrona ili jezgara. Neto magnetizacija je rezultat uzvrata materijala na vanjsko magnetno polje.

Paramagnetski materijali imaju slabu indukovanu magnetizaciju u magnetnom polju, koja nestaje kada se magnetsko polje ukloni. Feromagnetski i ferimagnetni materijali imaju jaku magnetizaciju u magnetnom polju, i mogu se magnetizirati da bi imali magnetizaciju u odsustvu vanjskog polja, postajući trajni magnet. Magnetizacija nije nužno ujednačena unutar materijala, ali može varirati između različitih tačaka.

Definicija

Polje magnetizacije ili M-polje može se definirati prema sljedećoj jednačini:

$$\mathbf {M} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {m} }{\mathrm {d} V}}$$

Gdje je $\mathrm {d} \mathbf {m}$ elementarni magnetni moment i $\mathrm {d} V$ je element volumena; drugim riječima, M-polje je raspodjela magnetnih momenata u dotičnom području ili mnogostrukosti. Ovo je bolje ilustrovano kroz sljedeću relaciju:

$$\mathbf {m} =\iiint \mathbf {M} \,\mathrm {d} V$$

gdje je m običan magnetni moment, a trostruki integral označava integraciju po volumenu. Ovo čini M-polje potpuno analognim električnom polarizacijskom polju, ili P-polju, koje se koristi za određivanje električnog dipolnog momenta p, generiranog od strane sličnog područja ili mnogostrukosti s takvom polarizacijom

$$\mathbf {p} ={\mathrm {d} \mathbf {p} \over \mathrm {d} V},\quad \mathbf {p} =\iiint \mathbf {P} \,\mathrm {d} V$$

Gdje je $\mathrm {d} \mathbf {p}$ elementarni električni dipolni moment.

Te definicije P i M kao "trenutaka po jedinici volumena" su široko prihvaćene, iako u nekim slučajevima mogu dovesti do nejasnoća i paradoksa.

M-polje se mjeri u amperima po metru (A/m) u SI jedinicama.

Demagnetizacija

Demagnetizacija je smanjenje ili eliminacija magnetizacije. Jedan od načina da se to uradi je da se objekat zagrije iznad njegove Curijeve temperature, gdje toplotne fluktuacije imaju dovoljno energije da prevaziđu interakcije razmjene, izvor feromagnetskog reda, i unište taj red. Drugi način je da se izvuče iz električne zavojnice kroz koju prolazi naizmjenična struja, stvarajući polja koja se suprotstavljaju magnetizaciji.

Jedna od primjena demagnetizacije je uklanjanje neželjenih magnetnih polja. Na primjer, magnetna polja mogu ometati elektronske uređaje kao što su mobilni telefoni ili kompjuteri, kao i strojnu obradu tako što će reznice prianjati za svoje roditelje.

Također pogledajte

• Klasični elektromagnetizam