абких полях дозволяє судити про застосовність таких теорій для обліку магнітодіпольного взаємодії в магнітних рідинах. Порівняння експериментально отриманої концентраційної залежності магнітною сприйнятливості стійких магнітних рідин з теоретичними кривими Клаузиса-Моссоті і Дебая-Онзагера [61М. Д.], а також з лінійною залежністю магнітної сприйнятливості від концентрації, наступної з теорії Ланжевена, ілюструється малюнками 14 і 15.
В
Малюнок 14. Порівняння експериментально отриманої концентраційної залежності магнітної сприйнятливості мж на основі гасу (3) з теоретичними кривими Клаузиса-Моссотті (1), Дебая-Онзагера (2) і Ланжевена (4). br/>
На малюнку 14 показана експериментальна залежність (крива 3) магнітної сприйнятливості від об'ємної концентрації дисперсної фази для всього інтервалу досліджуваних концентрацій у порівняно з розрахунковими кривими 1 і 2, що задовольняють теоріям Клаузиса-Моссоті , І Дебая-Онзагера. При розрахунках теоретичних кривих використовувалося значення, визначене як величина, що дорівнює кутовому коефіцієнту початкової ділянки залежності (приймалося, що внесок взаємодії частинок у цьому ділянці пренебрежимо малий). На малюнку 15 наведені ті ж криві, але в області малих концентрацій і у збільшеному масштабі.
В
Малюнок 15. Порівняння експериментально отриманою концентраційної залежності МЖ (3) з теоретичними кривими Клаузиса-Моссотті (1) і Дебая-Онзагера (2) у сфері малих концентрацій дисперсної фази.
З малюнків 14 і 15 можна укласти, що експериментально отримана залежність найбільш близька до кривої Дебая-Онзагера, однак, відрізняється від усіх теоретичних кривих більш різкою зміною ходу в області концентрацій 5 - 6%, що дозволяє зробити вивід про наявність аномалії в концентраційної залежності в цій області концентрацій. Слід, однак, зазначити, що для деяких досліджуваних зразків зазначеної аномалії не спостерігалося, а в роботах [] вона і зовсім виявлена ​​не була. З цих самих робіт слід, що експериментальна крива хоч і близька до теоретичної кривої Дебая-Онзагера, але лежить нижче, а не вище її, як це показано на малюнках 14 і 15. Разом з тим, про повну згоду експериментальних результатів із зазначеними теоретичними залежностями ні в одній роботі не повідомлялося.
Найбільш поширеним способом обліку диполь-дипольного взаємодії є введення так званого ефективного поля. У разі діелектриків, поле, реально діюче на один з диполів системи представляється у вигляді. Введення цього поняття для розрахунку дипольного взаємодії молекул діелектрика, як відомо, дає теорія Лоренца, з якої, по-суті, і слід теоретична крива Клаузиса-Моссоті. Відповідно до цієї теорії значення, що визначає ефективність диполь-дипольної взаємодії має бути рівним. Однак, незважаючи на поширення цієї теорії, її застосовність не підтверджена навіть для діелектриків з неполярними молекулами, для яких вона і була розроблена. Тому, можливість опису з достатньою точністю за допомогою цієї теорії системи магнітних диполів також викликає сумнів. Разом з тим, очевидно, що для первісних оцінок можливо використання загальної теорії ефективного поля. У цьому випадку для намагніченості МЖ у наближенні монодисперсні може бути записано вираз:
, ()
де m - магнітний момент дисперсної частинки, n - числова концентрація часток, - константа ефективного поля.
З (0) для неважко отримати:
, ()
де - об'ємна концентрація дисперсної фази, - обсяг дисперсної частинки.
Остання формула може бути використана для розрахунку ефективних полів та оцінки ефективності диполь-дипольної взаємодії дисперсних частинок. При цьому для розрахунку першого члени () може бути використано відоме значення намагніченості насичення магнетиту і визначений з допомогою електронного мікроскопа середній обсяг дисперсних частинок, що дозволяють розрахувати момент частинки (). Однак, намагніченість насичення магнетиту може коливатися в деяких межах [125 МД], а визначення середнього об'єму магнітного керна частинки з допомогою електронного мікроскопа також представляє труднощі, оскільки вона може мати немагнітний шар [13 МД]. У цьому зв'язку більш коректним є визначення величини як кутового коефіцієнта початкового ділянки залежності, де внесок взаємодії частинок пренебрежимо малий.
Інший підхід до визначенню ефективних полів пов'язаний з аналізом діючих на дипольні частинку сил [126 МД]. У роботі [127 МД] на підставі такого аналізу отримана формула для розрахунку ефективних електричних полів в рідких діелектриках. Механічний перенесення підходу, використаного при її виведенні, можливий завдяки глибокій аналогії між законами електричної поляризації і намагнічуванні, дозволяє отримати аналогічну формулу [М стаття в МГ] для розрахунку ефективних магнітних полів в магнітних рідинах у наближенні однорідності середовища:
()
Як випливає з [3], отриманий вираз для ...
