Elektrizität und Magnetismus - Physik-Institut - Universität Zürich

thermische Bewegung wirkt gegen die Paralleleinstellung des Dipolmomentes im B-Feld,
die Magnetisierung ist daher temperaturabhängig mit einem schwachen diamagnetischen
Effekt.
Aus demselben Grund richtet sich eine
paramagnetische Nadel parallel zum Feld
aus, eine diamagnetische Nadel dagegen
senkrecht zum Feld.
paramagnetische Nadel diamagnetische Nadel
4.4.5 Vergleich von Medien im elektrischen und magnetischen Feld
Dielektrische Medien
Permeable Medien
⃗D = ǫ ◦E ⃗ + P ⃗
⃗P: el. Dipolmoment/Vol
Polarisierung
⃗P = χ e ǫ ◦E
⃗
⃗D = ǫǫ ◦E
⃗
B ⃗ = µ◦H ⃗ + µ◦M
⃗
M: ⃗ mag. Dipolmoment/Vol
Magnetisierung
M ⃗ = χmH
⃗
B ⃗ = µµ◦H
⃗
a) nichtpolare Moleküle a) Diamagnetismus
⃗E induziert elektrischen Dipol H ⃗ erzeugte atomaren Kreisstrom
+q ❥+ ✻∆
−q - ❥ ⃗ l ⃗p = q∆ ⃗ l
✲i
♠ ⃗m m = iA ⃗ magnetischer Dipol
b) polare Moleküle b) Paramagnetismus
⃗E richtet atomare el. Dipole im Feld aus H ⃗ richtet atomare mag. Dipole im Feld aus
temperaturabhängig
temperaturabhängig
c) Ferroelektrika c) Ferromagnetika
⃗D, E ⃗ kein linearer Zusammenhang B, ⃗ H ⃗ kein linearer Zusammenhang
Energiedichte w = 1 2 ⃗ E ⃗ D = 1 2 ǫǫ ◦E 2 w = 1 2 ⃗ H ⃗ B = 1 2 µµ ◦H 2 siehe Kap. 5.2.10
Energie des Dipols im Feld W = −⃗p ⃗ E W = −⃗m m
⃗ B
4.4.6 ⃗ B- und ⃗ H-Felder an Grenzflächen
An Grenzflächen permeabler Medien gelten ähnliche Gesetze für das Verhalten von B- ⃗
und H-Feldern ⃗ wie für elektrische Felder.
µ H 1
1t
∮
Wenn keine Ströme fliessen, ist C H ⃗ · d⃗r = 0 .
µ 2 Auf die gezeichnete Kurve angewandt ist (analog Kap. 2.7.2)
H 2t
B 1n
µ 1
µ 2
B 2n
H 1t = H 2t , das heisst B 1t
µ 1
= B 2t
µ 2
. Aus
folgt B 1n = B 2n , das heisst H 1n µ 1 = H 2n µ 2 .
∮
A
⃗B · d ⃗ A = 0
4.4.7 Elektromagnete und Permanentmagnete
Elektromagnete
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