Магнитная индукция и напряженность магнитного поля

Билет24

(В) - одна из двух векторных величин, характеризующих магн. поле (наряду с напряжённостью магнитного поля Н). Единицы измерения М. и.: в СИ - тесла (Тл), в СГС - гаусс (Гс); 1 Тл=10⁴ Гс.

Происхождение термина "М. п." связано с тем. что изменение именно этой величины индуцирует вихревое электрич. поле Е:

В вакууме (в СИ) и B = H (в СГС) ( - магн. постоянная). М. и. в среде пропорциональна усреднённым по малым макроскопич. областям значениям вектора напряжённости микроскопич. магн. поля h, . Поскольку микрополе h создаётся чисто вихревыми токами (магнитные монополи пока не открыты), то и макровектор В тоже является чисто вихревым, что и устанавливается одним из Максвелла уравнений, В силу историч. традиции термин "напряжённость магн. поля" в среде применяется к вектору

где М - намагниченность. Для большинства сред (пара- и диамагнетики, объединяемые под назв. "слабые магнетики") имеет место линейная связь между B и H, , где - магнитная проницаемость среды. Для статич. полей ц является ф-цией состояния(темп-ры, давления); в переменных полях эта величина зависит также от частоты со и волнового вектора , (т. н. дисперсия магн. проницаемости). Отклонение от линейной связи между В и Н в случае антиферромагнетиков и нек-рых парамагнетиков возникает при величине М. и. порядка неск. тесла. В ферромагнетиках и ферримагнетиках из-за наличия спонтанной намагниченности М. и. отлична от нуля, согласно (1), даже в отсутствие магн. поля.

Вектор М. п. входит явным образом в выражение для Лоренца силы, действующей на свободные электрич. заряды и заданные токи:

где и _ - плотность зарядов и токов, f - плотность силы, Е - напряжённость электрич. поля. Поэтому поле М. и. наряду с полем E относят к числу силовых полей, допускающих прямые измерения механич. средствами.

М. и. наряду с полем Е составляют компоненты единого тензора электромагнитного поля. Т. о., М. и. следует рассматривать как величину, органически связанную с вектором Е. Физически это проявляется во взаимных преобразованиях полей В и Е при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую

а) б)

а - согласное включение; б - встречное включение

Дата добавления: 2015-05-06