За единицу магнитной индукции в системе СИ принята тесла (Тл),

Магнитное поле, создаваемое только макротоками, описывается вектором напряженности H. Для однородной изотропной среды связь между векторами индукции B и напряженности H магнитного поля определяетсявыражением:

Магнитное поле называется однородным, если во всех точках пространства, где это поле присутствует, B = const.

Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности (принцип суперпозиции магнитных полей ):

28. Сравнение магнитного и электрического полей

Циркуляция вектора магнитной индукции B по произвольному замкнутому контуру в вакууме равна произведению магнитной постоянной m 0 на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром:

где n – число проводников с токами, охватываемых контуром L произвольной формы. Сравнивая выражения:

для циркуляции векторов E и B, видно, что между ними существует принципиальное различие:

- циркуляция вектора E электростатического поля всегда равна нулю, т.е. электростатическое поле, является потенциальным;

- циркуляция вектора B магнитного поля не равна нулю, такое поле называется вихревым.

Поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю (теорема Гаусса для поля В.

Эта теорема отражает факт отсутствия в природе магнитных зарядов

Магнитное поле, подобно электрическому полю, является носителем энергии. Естественно предположить, что энергия магнитного поля равна той работе, которая затрачивается электрическим током на создание этого поля, то есть работа по созданию магнитного потока Ф, численно равная энергии магнитного поля, связанного с контуром, будет равна.

29.Проявление магнитного поля: намагниченность.

Магнитное поле проявляется в воздействии:

на магнитные моменты частиц и тел (явление намагничивания), на движущиеся заряженные частицы; на проводники с током.

Намагничивание веществ. Все тела в природе являются магнетиками т.е. приобретают во внешнем магнитном поле магнитные свойства – способны создавать собственное магнитное поле (намагничиваться). Однако не все вещества одинаково проводят силовые линии магнитного поля, поэтому индукция магнитного поля в различных веществах и средах будет отличаться друг от друга.

Векторная физическая величина, определяемая магнитным моментом единицы объема вещества, называется намагниченностью:

n

J =1/ V∑ Pmi, где n – число атомов или молекул в объеме V.

i=1

Величина, характеризующая магнитные свойства среды, в которой действует магнитное поле, называется магнитной проницаемостью (m). Она показывает, во сколько раз магнитная индукция В в однородной изотропной среде больше (или меньше), чем в вакууме:

m(мю)=B/B0

Для вакуума m = 1.

Если m < 1, то это вещество называют диамагнетиком. К ним относятся медь, серебро, золото, углерод, водород, вода, стекло и другие.

Если m > 1, то такое вещество называют парамагнитником. Парамагнитными материалами являются вольфрам, платина, алюминий, марганец, эбонит, азот, кислород и другие.

Если m >> 1, то такие материалы называют ферромагнетиками (железо, никель, кобальт, некоторые сплавы). Эти материалы широко применяются в электротехнике, так как только их можно намагничивать. У ферромагнитных материалов m зависит от внешнего магнитного поля.

30.Проявление магнитного поля: сила Ампера.

Магнитное поле – это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом.

Воздействие магнитного поля на проводник с током.

Сила, действующая на проводник, называется силой Ампера. Эта сила складывается из сил, действующих на отдельные движущиеся внутри проводника заряды.

Ампер установил, что сила dF, с которой магнитное поле действует на элемент dl проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока I в проводнике и векторному произведению элемента длины dl проводника на магнитную индукцию B:

dF = I [ dl × B ]

Направление силы dF определяется правилом левой руки, которое гласит: если расположить кисть левой руки так, чтобы вектор магнитной индукции поля входил в ладонь, а четыре пальца руки были направлены по току, то отогнутый под прямым углом большой палец левой руки укажет направление силы Ампера по правилу левой руки

Модуль силы Ампера находится по формуле

dF = IBdl sin a, где a - угол между векторами dl и B

Из формулы следует, что сила dF максимальна, если элемент проводника с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции (sin a=90):

dFmax = IBdl.

Из последнего выражения можно получить формулу для численного определения магнитной индукции:

Из этой формулы следует, что магнитная индукция является силовой характеристикой магнитного поля, так как она численно равна силе, действующей в магнитном поле на проводник единичной длины с единичной силой тока. Это еще один вариант физического смысла магнитной индукции.

31.Проявление магнитного поля: сила Лоренца.