Shih burimin për Magnetizimi (densitet)


Në [[Elektrodinamika klasike|elektromagnetizmin klasik]], '''magnetizimi''' është [[fusha vektoriale]] që shpreh [[Dendësia|densitetin]] e [[Momenti i dipolit magnetik|momenteve të dipolit magnetik]] të përhershëm ose të induktuar në një material magnetik. Prandaj, fizikanët dhe inxhinierët zakonisht e përcaktojnë magnetizimin si madhësinë e [[Moment magnetik|momentit magnetik]] për njësi vëllimi. <ref name="def_P_M_Maxwell_eqs">{{Cite journal |last=C.A. Gonano |last2=R.E. Zich |last3=M. Mussetta |year=2015 |title=Definition for Polarization P and Magnetization M Fully Consistent with Maxwell's Equations |url=http://www.jpier.org/PIERB/pierb64/06.15100606.pdf |journal=Progress in Electromagnetics Research B |volume=64 |pages=83–101 |doi=10.2528/PIERB15100606 |doi-access=free |access-date=21 shtator 2024 |archive-date=17 tetor 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201017210145/http://www.jpier.org/PIERB/pierb64/06.15100606.pdf |url-status=dead }}</ref> Ai përfaqësohet nga një pseudovektor '''M.''' Magnetizimi mund të krahasohet me polarizimin elektrik, i cili është masa e përgjigjes përkatëse të një materiali ndaj një [[Fusha elektrike|fushe elektrike]] në [[Elektrostatika|elektrostatikë]].

Magnetizimi përshkruan gjithashtu se si një material i përgjigjet një [[Fusha magnetike|fushe magnetike]] të zbatuar mbi të, si dhe mënyrën se si materiali ndryshon fushën magnetike, dhe mund të përdoret për të llogaritur [[Forca|forcat]] që rezultojnë nga ato ndërveprime.

Origjina e momenteve magnetike përgjegjëse për magnetizimin mund të jetë ose [[rryma elektrike]] mikroskopike që rezultojnë nga lëvizja e [[Elektroni|elektroneve]] në [[Atomi|atome]], ose [[Spini|rrotullimi]] i elektroneve ose bërthamave. Magnetizimi neto rezulton nga reagimi i një materiali ndaj një [[Fusha magnetike|fushe magnetike]] të jashtme.

Materialet [[paramagnetike]] kanë një magnetizim të dobët të induktuar në një fushë magnetike, e cila zhduket kur fusha magnetike hiqet. Materialet feromagnetike dhe ferrimagnetike kanë magnetizim të fortë në një fushë magnetike dhe mund të ''magnetizohen'' për të pasur magnetizim në mungesë të një fushe të jashtme, duke u bërë një [[Magneti|magnet i përhershëm]]. Magnetizimi nuk është domosdoshmërisht uniform brenda një materiali, por mund të ndryshojë midis pikave të ndryshme.



== Përkufizimi ==
Fusha e magnetizimit ose fusha '''M''' mund të përcaktohet sipas ekuacionit të mëposhtëm: <math display="block">\mathbf M = \frac{\mathrm{d}\mathbf m}{\mathrm{d}V}</math>

Ku <math>\mathrm{d}\mathbf{m}</math> është [[Moment magnetik|momenti elementar magnetik]] dhe ''<math>\mathrm{d}V</math>'' është [[Elementi i volumit|elementi i vëllimit]] ; me fjalë të tjera, fusha '''M''' është shpërndarja e momenteve magnetike në rajonin ose [[Durthi|durthin]] në fjalë. Kjo ilustrohet më mirë përmes lidhjes së mëposhtme: <math display="block">\mathbf m=\iiint \mathbf M\,\mathrm{d}V</math> ku '''m''' është një moment i zakonshëm magnetik dhe integrali i trefishtë tregon integrimin mbi një vëllim. Kjo e bën fushën '''M''' plotësisht analoge me fushën e polarizimit elektrik, ose '''P''' -fushën, e përdorur për të përcaktuar momentin e dipolit elektrik '''p''' të krijuar nga një rajon ose durth i ngjashëm me një polarizim të tillë: <math display="block">\mathbf P = {\mathrm{d}\mathbf p \over \mathrm{d}V}, \quad \mathbf p = \iiint \mathbf P\,\mathrm{d}V ,</math> ku <math>\mathrm{d}\mathbf{p}</math> është momenti elementar i dipolit elektrik.

== Në ekuacionet e Maksuellit ==
Sjellja e [[Fusha magnetike|fushave magnetike]] ( '''B''', '''H''' ), [[Fusha elektrike|e fushave elektrike]] ( '''E''', '''D''' ), [[Dendësia e ngarkesës|e densitetit të ngarkesës]] ( ''ρ'' ) dhe [[Dendësia e rrymës|e densitetit të rrymës]] ( '''J''' ) përshkruhet nga [[ekuacionet e Maksuellit]] . Roli i magnetizimit përshkruhet më poshtë.

=== Marrëdhëniet midis B, H dhe M ===
Magnetizimi përcakton fushën magnetike ndihmëse '''H''' si

: <math>\mathbf{B}=\mu_0(\mathbf{H + M})</math> ( [[Sistemi Ndërkombëtar i Njësive|Madhësitë SI]] )
: <math>\mathbf{B} = \mathbf{H} + 4 \pi \mathbf{M}</math> ( [[Njësitë Gaussian|Madhësitë gausiane]] )

e cila është e përshtatshme për llogaritje të ndryshme. [[Përshkueshmëria e vakumit]] ''μ'' <sub>0</sub> është, afërsisht, {{Val|4}} ).

Një lidhje midis '''M''' dhe '''H''' ekziston në shumë materiale. Në [[Diamagnetizmi|diamagnetë]] dhe [[Paramagnet|paramagnetë]], marrëdhënia është zakonisht lineare:

: <math>\mathbf{M} = \chi\mathbf{H}, \, \mathbf{B} = \mu\mathbf{H}=\mu_0 (1+\chi)\mathbf{H},</math>

ku ''χ'' quhet [[Ndjeshmëria magnetike|ndjeshmëri magnetike e vëllimit]], dhe μ quhet [[Përshkueshmëria (elektromagnetizmi)|përshkueshmëri magnetike]] e materialit. [[Energji magnetike|Energjia potenciale magnetike]] për njësi vëllimi (dmth. [[dendësia e energjisë]] magnetike) e paramagnetit (ose diamagnetit) në fushën magnetike është:

: <math>-\mathbf{M} \cdot \mathbf{B}=-\chi\mathbf{H} \cdot \mathbf{B}=-\frac{\chi}{1+\chi}\frac{\mathbf{B}^2}{\mu_0},</math>

gradienti negativ i të cilit është forca magnetike në paramagnetë (ose diamagnetë) për njësi vëllimi (dmth. dendësia e forcës).

Në diamagnetë ( <math>\chi <0</math> ) dhe paramagnetë ( <math>\chi >0</math> ), zakonisht <math>|\chi|\ll 1</math>, dhe për këtë arsye <math>\mathbf{M} \approx \chi\frac{\mathbf{B}}{\mu_0}</math> .

=== Rryma e magnetizimit ===
[[Skeda:Bound_currents.gif|djathtas|parapamje|200x200px| Kur rrymat mikroskopike të shkaktuara nga magnetizimi (shigjetat e zeza) nuk baraspeshohen, rrymat e vëllimit të lidhur (shigjetat blu) dhe rrymat e sipërfaqes së kufizuar (shigjetat e kuqe) shfaqen në mjedis.]]
Magnetizimi '''''M''''' jep një kontribut në [[Dendësia e rrymës|densitetin e rrymës]] '''J''', e njohur si ''rryma e magnetizimit.'' <ref name="bound_charge_current">{{Cite journal |last=A. Herczynski |year=2013 |title=Bound charges and currents |url=http://www.bc.edu/content/dam/files/schools/cas_sites/physics/pdf/herczynski/AJP-81-202.pdf |journal=American Journal of Physics |volume=81 |issue=3 |pages=202–205 |bibcode=2013AmJPh..81..202H |doi=10.1119/1.4773441 |access-date=21 shtator 2024 |archive-date=20 shtator 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200920175641/https://www.bc.edu/content/dam/files/schools/cas_sites/physics/pdf/herczynski/AJP-81-202.pdf |url-status=dead }}</ref>

: <math> \mathbf{J}_\mathrm{m} = \nabla \times \mathbf{M} </math>

dhe për ''rrymën e sipërfaqes së lidhur'' :

: <math> \mathbf{K}_\mathrm{m} = \mathbf{M} \times \mathbf{\hat{n}} </math>

kështu që dendësia totale e rrymës që hyn në ekuacionet e Maksuellit jepet nga

: <math> \mathbf{J} = \mathbf{J}_\mathrm{f} + \nabla \times \mathbf{M} + \frac{\partial\mathbf{P}}{\partial t}</math>

ku '''J''' <sub>f</sub> është dendësia e rrymës elektrike e ngarkesave të lira (e quajtur edhe ''rryma e lirë'' ), termi i dytë është kontributi nga magnetizimi dhe termi i fundit lidhet me polarizimin elektrik '''P.'''
[[Kategoria:Faqe me përkthime të pashqyrtuara]]