Напряженность магнитного поля в среде. Проницаемость.

Напряжённость магнитного поля, векторная физическая величина (Н), являющаяся количественной характеристикой магнитного поля. Н. м. п. не зависит от магнитных свойств среды. В вакууме Н. м. п. совпадает с магнитной индукцией В; численно Н = В в СГС системе единиц и Н = В/m0 в Международной системе единиц (СИ), m0 — магнитная постоянная. В среде Н. м. п. Н определяет тот вклад в магнитную индукцию В, который дают внешние источники поля: Н = В — 4pj (в системе единиц СГС), или Н = (B/m0) — j (в СИ), где j — намагниченность среды.

Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией B и магнитным полем H в веществе. Обозначается μ. У изотропных веществ μ = B / H (в Международной системе единиц СИ). Выделяют относительную и абсолютную магнитные проницаемости , где μr - относительная, а μ - абсолютная проницаемость, μ0 — магнитная постоянная.

Закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции вектора В) является обобщением закона (118.1): где I и I' — соответственно алгебраические суммы макротоков (токов проводимости) и микротоков (молекулярных токов), охватываемых произвольным замкнутым кон­туром L. Таким образом, циркуляция вектора магнитной индукции В по произволь­ному замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов проводимости и молеку­лярных токов, охватываемых этим контуром, умноженной на магнитную постоянную. Тогда закон полного тока для магнитного поля в веществе можно записать также в виде (133.9) где I, подчеркнем это еще раз, есть алгебраическая сумма токов проводимости. Выражение, стоящее в скобках в (133.9), согласно (133.5), есть не что иное, как введенный ранее вектор H напряженности магнитного поля. Итак, циркуляция вектора Н по произвольному замкнутому контуру L равна алгебраической сумме токов проводимости, охватываемых этим контуром: (133.10) Выражение (133.10) представляет собой теорему о циркуляции вектора Н.

 

ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.

(137.1) где символ частной производной подчеркивает тот факт, что интеграл B d S является функцией только от времени. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля (обозначим его E _Q) вдоль любого замкнутого контура равна нулю:

(137.3) Сравнивая выражения (137.1) и (137.3), видим, что между рассматриваемыми полями (E _B и Е _Q) имеется принципиальное различие: циркуляция вектора E _B в отличие от циркуляции вектора E _Q не равна нулю. Следовательно, электрическое поле E _B, возбуж­даемое магнитным полем, как и само магнитное поле (см. § 118), является вихревым.

Вихревое электрическое поле не является фундаментальным физическим полем. Его природа состоит в действии обычных сил инерции, связанных с изменением скорости движения или скорости вращения полевой среды. Индукционное электрическое поле является вихревым.

Направление силовых линий вихревого эл. поля совпадает с направлением индукционного тока

Индукционное электрическое поле имеет совершенно другие свойства в отличии от электростатического поля.

ПЛОТНОСТЬ ТОКА СМЕЩЕНИЯ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА.

Ток смещения — понятие из области теории классической электродинамики. Введено Дж. К. Максвеллом при построении теории электромагнитного поля для описания слабых токов, возникающих при смещении заряженных частиц в диэлектриках. Для описания и объяснения «прохождения» переменного тока через конденсатор (разрыв по постоянному току) Максвелл ввёл понятие тока смещения. (138.2) Выражение (138.2) и было названо Максвеллом плотностью тока смещения.

Итак, полная система уравнений Максвелла в интегральной форме:

Величины, входящие в уравнения Максвелла, не являются независимыми и между ними существует следующая связь (изотропные несегнетоэлектрические и неферромагнитные среды):

где e ₀ и m ₀ — соответственно электрическая и магнитная постоянные, e и m — соответст­венно диэлектрическая и магнитная проницаемости, g — удельная проводимость веще­ства. Можно представить полную систему уравнении Максвелла в дифференциальном форме (характеризующих поле в каждой точке пространства):