+

1

2

-

1

6

𝐷

𝑋

+

(𝐷²-𝐿²)^3/2

6𝑋²𝐷

-

-

√𝑋²-𝐿²

6𝑋²𝐷

(2𝑋²-3𝑋𝐷+𝐿²)

⎫

⎬

⎭

;

если сила 𝑋 бесконечна, то 𝐼=𝑀.

Пока сила 𝑋 меньше 𝐿, намагниченность подчиняется прежнему закону - она пропорциональна намагничивающей силе. Как только 𝑋 превысит 𝐿, намагниченность испытывает более крутой рост за счёт молекул, переходящих от одного конуса к другому. Этот быстрый рост, однако, вскоре прекращается, по мере того как число молекул, формирующих отрицательный конус, уменьшается и в конце концов намагниченность достигает своего предельного значения 𝑀.

Если бы предположить, что величины 𝐿 и 𝐷 различны для различных молекул, то в результате различные стадии намагничивания оказались бы менее чётко разграниченными.

Остаточная намагниченность 𝐼', создаваемая намагничивающей силой 𝑋 и наблюдаемая после её удаления, принимает такие значения:

если сила 𝑋 меньше 𝐿, то остаточная намагниченность отсутствует;

если сила 𝑋 больше 𝐿, но меньше 𝐷, то

𝐼'

=

𝑀

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝐷²

⎞

⎟

⎠

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝑋²

⎞

⎟

⎠

;

если сила

𝑋

равна

𝐷

, то

𝐼'

=

𝑀

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝐷²

⎞²

⎟

⎠

;

если сила 𝑋 больше 𝐷, то

𝐼'

=

1

4

𝑀

⎧

⎨

⎩

1-

𝐿²

𝑋𝐷

+

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝐷²

⎞½

⎟

⎠

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝑋²

⎞½

⎟

⎠

⎫²

⎬

⎭

;

если сила 𝑋 бесконечна, то

𝐼'

=

1

4

𝑀

⎧

⎨

⎩

1+

⎛

⎜

⎝

1-

𝐿²

𝐷²

⎞½

⎟

⎠

⎫²

⎬

⎭

Взяв значения 𝑀=1000, 𝐿=3, 𝐷=5, найдём следующие величины временно индуцированной и остаточной намагниченности:

Намагничи-

вающая сила

Индуцированная

намагниченность

Остаточная

намагниченность

𝑋

𝐼

𝐼'

0

0

0

1

133

0

2

267

0

3

400

0

4

729

280

5

837

410

6

864

485

7

882

537

8

897

575

∞

1000

810

Эти результаты изображены на рис. 10.

Сначала, в пределах от 𝑋=0 до 𝑋=𝐿, кривая индуцированной намагниченности представляет собой прямую линию, затем она растёт быстрее, вплоть до 𝑋=𝐷, а с дальнейшим увеличением 𝑋 приближается к своей горизонтальной асимптоте.

Кривая остаточной намагниченности начинается со значения 𝑋=𝐿 и приближается к асимптоте с ординатой 0,81 𝑀.

Следует помнить, что найденные выше значения остаточной намагниченности соответствуют случаю, когда при удалении внешней силы никаких размагничивающих сил, связанных с распределением магнетизма внутри самого тела, не возникает. Следовательно, эти вычисления могут быть отнесены только к очень вытянутым продольно намагниченным телам. В случае коротких и толстых образцов остаточная намагниченность из-за реакции свободного магнетизма будет уменьшаться так же, как это происходило бы под действием обратной по направлению-внешней намагничивающей силы.

446. Научная значимость теории подобного рода, где мы сделали так много предположений и ввели так много подбираемых констант, не может оцениваться только численным согласием с какой-либо серией экспериментов. Если в ней и есть ценность, то благодаря тому, что она позволяет нам воссоздать некоторую мысленную картину того, что происходит в куске железа в процессе его намагничивания. Чтобы проверить теорию, применим её к случаю, когда к куску железа, ранее подвергнутому действию намагничивающей силы 𝑋₀, вновь прикладывается намагничивающая сила 𝑋₁.

Если новая сила 𝑋₁ действует в том же направлении, в котором действовала сила 𝑋₀ (мы будем называть его положительным), то при значениях, меньших 𝑋₀, она не вызовет никакого постоянного установления осей молекул, а при удалении 𝑋₁ остаточная намагниченность окажется такой же, какая была произведена силой 𝑋₀ Если же сила 𝑋₁ превысит 𝑋₀ то эффект, вызванный ею, будет таким же, как если бы сила 𝑋₀ не действовала.

Предположим теперь, что сила 𝑋₁ действует в отрицательном направлении, причём 𝑋₀=𝐿 cosec θ₀, и 𝑋₀=-𝐿 cosec η₁.

При увеличении абсолютной величины 𝑋₁ угол θ₁ уменьшается. Под действием силы 𝑋₁ первыми получат постоянное отклонение те молекулы, которые образуют обрамление конуса вокруг 𝐴, их угол до отклонения равен θ₀+β₀.

Как только угол θ₁-β₀ станет меньше θ₀+β₀, начнётся процесс размагничивания. Поскольку в этот момент θ₁=θ₀+2β₀, то сила 𝑋₁ требуемая для начала процесса размагничивания, оказывается меньше силы 𝑋₀, которая произвела намагничивание.

Если бы значения 𝐷 и 𝐿 были одинаковы для всех молекул, то малейшее увеличение 𝑋₁ сорвало бы весь слой молекул, оси которых имели наклон θ₀+β₀, и повернуло бы их в положение с наклоном θ₀+β₁ относительно отрицательно о направления 𝑂𝐵.

Действительное размагничивание происходит не так мгновенно, но всё же достаточно быстро, чтобы было допустимо считать его некоторым подтверждением данного варианта процесса.

Предположим теперь, что при должном значении обратной силы 𝑋₁ можно после удаления её получить полностью размагниченный кусок железа.

Оси молекул при этом уже не будут расположены безразлично к любому направлению, как это имело место в куске железа, никогда не подвергавшегося намагничиванию. Они распределятся по трём группам:

(1). В пределах конуса с половинным углом θ₁-β₀, окружающего положительный полюс, оси молекул сохранят свои первоначальные положения.

(2). То же самое и в пределах конуса с половинным углом θ₀-β₀, окружающего отрицательный полюс.

(3). Оси всех остальных молекул образуют коническую поверхность, окружающую отрицательный полюс, угол наклона их равен θ₁+β₀.

При значениях 𝑋₀, больших 𝐷, вторая группа отсутствует. При 𝑋₁ больше 𝐷 отсутствует также и первая группа.