Вектор напряженности магнитного поля

Вектор напряженности магнитного поля

    Для описания магнитного поля используются две его основные характеристики - индукция B и напряженность H. Эти величины связаны между собой. Рассмотрим, что такое напряженность магнитного поля, чему она равна, каков физический смысл этой величины. 

    Напряженность магнитного поля

    Определение

    Напряженность магнитного поля - векторная физическая величина, в общем случае равная разности векторов индукции магнитного поля B и намагниченности Pm.

    Напряженность обозначается буквой Н. Единица измерения напряженности магнитного поля в системе СИ - ампер на метр (Амперметр).

    Формула напряженности магнитного поля:

    Н=1μ0B-Pm.

    Здесь коэффициент μ0 - магнитная постоянная. μ0=1,25663706 НА2.

    Физический смысл напряженности магнитного поля

    Индукция магнитного поля - силовая характеристика. Индукция определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд, движущийся в поле с определенной скоростью.

    Напряженность поля характеризует густоту силовых линий (линий магнитной индукции). 

    Физический смысл напряженности магнитного поля

    В вакууме или при отсутствии среды, способной к намагничиванию (например, в воздухе) напряженность магнитного поля совпадает с магнитной индукцией с точностью до коэффициента  μ0.

    В средах, способных к намагничиванию (магнетиках) напряженность несет смысл как бы "внешнего поля". Она совпадает с вектором магнитной индукции, который был бы, если бы магнетика не было.

    Циркуляция вектора напряженности магнитного поля

    Существует теорема о циркуляции магнитного поля. Это одна из основных теорем электродинамики, сформулированная Анри Ампером. Ее также иногда называют теоремой или законом Ампера. Теорема о циркуляции магнитного поля - своеобразный аналог теоремы Гаусса о циркуляции вектора напряженности электрического поля.

    Теорема о циркуляции магнитного поля

    Циркуляция вектора напряженности магнитного поля по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов проводимости, охваченных контуром, по которому рассматривается циркуляция.

    Hdr=Im

     Пример

    Определить циркуляцию вектора напряженности для замкнутого контура L.

    I1=5A, I2=2A, I3=10A, I4=1A.

    циркуляция вектора напряженности

    По теореме о циркуляции:

    Hdr=Im

    Рассматриваемый контур охватывает токи I1, I2, I3.

    Подставим значения c учетом указанных на рисунке направлений токов и вычислим циркуляцию:

    ​​​​​Hdr=Im=5A12A+10A=13A.

    Магнитное поле - вихревое поле, которое не является потенциальным. Циркуляция вектора напряженности в общем случае отлична от нуля.

    Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
    Средняя оценка статьи
    4,2 из 5 (10 голосов)