К расчету эффективных магнитных полей в магнитных жидкостях

  • Просмотров 549
  • Скачиваний 18
  • Размер файла 102
    Кб

2 К РАСЧЕТУ ЭФФЕКТИВНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЯХ Диканский Ю.И. Один из подходов к определению эффективных полей связан с анализом действующих на дипольную частицу сил [1]. В работе [2] на основании такого анализа получена формула для расчета эффективных электрических полей в жидких диэлектриках. Механический перенос подхода, используемого при ее выводе, возможный благодаря глубокой аналогии между законами

электрической поляризации и намагничивания позволяет получить аналогичную формулу для расчета эффективных магнитных полей в магнитных жидкостях в приближении однородности среды: , (1) где - напряженность внешнего поля, - магнитная восприимчивость магнитной жидкости, - объемная концентрация ее дисперсной фазы. Как следует из [3], полученное выражение для эффективного поля согласуется с формулой Лоренц-Лоренца при выполнении

условия , (2) которое непосредственно следует из того, что функция Клаузиса-Моссоти не зависит от плотности (концентрации диполей): (3) Выражение (1) для эффективного поля может быть представлено в виде , т.е. , откуда для параметра эффективного поля следует: . (4) Полученная формула позволяет рассчитать параметр эффективного поля по экспериментально полученной зависимости . Изучение диполь-дипольного взаимодействия однодоменных

дисперсных частиц возможно также с помощью анализа температурных зависимостей магнитной восприимчивости магнитных жидкостей. Выражение для расчета эффективного поля можно получить, воспользовавшись подходом, предложенным в [2], возможным благодаря непосредственной связи эффективного поля с действующей на частицу среды силой. При этом, естественно воспользоваться результатами макроскопической теории для объемной

плотности сил в магнитном поле. Ранее, выражение для таких сил выводилось во многих работах [3-5] путем приравнивания вариации свободной энергии (при постоянной температуре и векторном потенциале магнитного поля) работе внутренних сил. Вместе с тем авторами работы [6] было показано, что в более общем случае, при вычислении вариации полной (или внутренней) энергии необходимоучитывать вариации температур или энтропий. Если