Для того, щоб пояснити існування магнітного поля постійних магнітів, ампер припустив, що в речовині, яке володіє магнітними властивостями , Є мікроскопічні кругові струми (молекулярні струми). Ця ідея в подальшому, після відкриття електрона і будови атома, підтвердилася: ці струми створюються рухом електронів навколо ядра і, так як орієнтовані однаково, в сумі утворюють поле всередині і навколо магніту.
На малюнку а площині, в яких розміщені елементарні електричні струми , Орієнтовані безладно через хаотичного теплового руху атомів, і речовина не проявляє магнітних властивостей. У намагніченому стані (під дією, наприклад, зовнішнього магнітного поля) (рисунок б) ці площини орієнтовані однаково, і їх дії підсумовуються.
Магнітна проникність.
Реакція середовища на вплив зовнішнього магнітного поля з індукцією В0 (поле в вакуумі) визначається магнітною сприйнятливістю μ:
.
де В - індукція магнітного поля в речовині. Магнітна проникність аналогічна діелектричної проникності ɛ .
За своїм магнітним властивостям речовини поділяються на Діамагнетик, парамагнетики і фер ромагнетікі. У діамагнетіков коефіцієнт μ, який характеризує магнітні властивості середовища, менше одиниці (наприклад, у вісмуту μ = 0,999824); у парамагнетиків μ> 1 (у платини μ - 1,00036); у феромагнетиків μ »1 ( залізо , нікель , кобальт ).
Діамагнетик відштовхуються від магніту, парамагнетики - притягуються до нього. За цими ознаками їх можна відрізнити один від одного. У багатьох речовин магнітна проникність майже не відрізняється від одиниці, але у феромагнетиків сильно перевершує її, досягаючи декількох десятків тисяч одиниць.
Ферромагнетики.
Найсильніші магнітні властивості проявляють ферромагнетики. Магнітні поля, які створювали феромагнетиками, набагато сильніше зовнішнього що намагнічує поле. Правда, магнітні поля ферромагнетиков створюються не внаслідок звернення електронів навколо ядер - орбітального магнітного моменту, а внаслідок власного обертання електрона - власного магнітного моменту, званого спіном.
Температура Кюрі (Т с) - це температура, вище якої феромагнітні матеріали втрачають свої магнітні властивості. Для кожного феромагнетика вона своя. Наприклад, для заліза Тс = 753 ° С, для нікелю Тс = 365 ° С, для кобальту Тс = 1000 ° С. Існують феромагнітні сплави, у яких Тс <100 ° С.
Перші детальні дослідження магнітних властивостей феромагнетиків були виконані видатним російським фізиком А. Г. Столєтова (1839-1896).
Ферромагнетики застосовуються досить широко: як постійних магнітів (в приладах, гучномовцях, телефонах і так далі), сталевих сердечників в трансформаторах, генераторах, електродвигунах (для посилення магнітного поля і економії електроенергії). На магнітних стрічках, які виготовлені з феромагнетиків, здійснюється запис звуку і зображення для магнітофонів і відеомагнітофонів. На тонкі магнітні плівки виробляється запис інформації для запам'ятовуючих пристроїв в електронно-обчислювальних машинах.
