Лекция 3 ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Цель лекции: дать студентам основные сведения из теории маг­нитного поля, необходимые для понимания физического смысла уравнений Максвелла.

Проработав материал данной лекции, студенты должен знать свойства магнитного поля и его характеристики (напряженность, маг­нитная индукция, магнитная проницаемость среды), единицы измере­ния характеристик магнитного поля в системе СИ; теорему о цирку­ляции напряженности магнитного поля; теорему Стокса (без доказа­тельства); закон полного тока в интегральной и дифференциальной форме; закон электромагнитной индукции в интегральной и диффе­ренциальной форме.

До начала XIX века магнетизм изучался независимо от электри­чества. Однако в 1820 г. Ганс Христиан Эрстед, обнаружив действие электрического тока на магнитную стрелку, показал, что в простран­стве, окружающем проводник с током, образуется магнитное поле. Магнитное поле - (ГОСТ 19880-74. Электротехника. Основные поня­тия) одна из двух сторон электромагнитного поля, характеризующаяся воздействием на движущуюся электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду частици и ее скорости. Основной ха­рактеристикой магнитного поля является вектор магнитной индук­ции В . Для графического изображения магнитного поля вводится понятие о магнитных силовых линиях или линиях магнитной индук­ции. Магнитными силовыми линиями называют кривые, касательные

к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора В в этих точках.

 

Рисунок 7 - Графическое представление магнитного поля

В природе существует обширный класс веществ, помещение ко­торых в магнитное поле приводит к изменению их характеристик. Та­кие вещества называют магнетиками. Для описания явлений, проис­ходящих в магнетиках, вводится второе векторное поле Н , называе­мое напряженностью магнитного поля. Вектор В и Н связаны соотношением:

В = ////, Н. (19) где /л0 = 1,25 -10 -6 Г/м магнитная постоянная вакуума;

/и - относительная магнитная проницаемость среды, показы­вающая во сколько раз вектор магнитной индукции В поля, создан­ного током в данной среде, больше чем в вакууме.

— В - С

В системе СИ вектор      В имеет размерность ——, Тл ;

м2

Н имеет размерность —.

А

м