Вектор напряженности магнитного поля — справочник студента

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Иногда поток напряженностей магнитного поля характеризуют в терминах числа линий напряженности. Это предполагает существование элементарного магнитного потока . Если каждому элементарному потоку сопоставить отдельную магнитную линию, то полный поток можно записать следующим образом:

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
Тогда полный магнитный поток
Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
А это означает, что число линий входящих равно числу выходящих линий, т. е. . Следовательно, каждая магнитная линия непрерывна (рис. слева). Эта формула говорит о том, что внутри замкнутой поверхности нет источников магнитного поля. А так как наша замкнутая поверхность выбирается в произвольном месте пространства, это говорит о том, что источников магнитного поля (магнитных зарядов) вообще не существует.

Долгое время представление об элементарном магнитном потоке было чисто умозрительным, придуманным для наглядности.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Однако, в 1950 году англичанин польского происхождения Фритц Лондон предсказал квантование магнитного потока в сверхпроводящем кольце с током.

В 1961 году Долл и Нойбауэр, а также независимо от них Дивер и Файербанк обнаружили экспериментально квантование магнитного потока. Рассмотрим теперь второе уравнение первой пары:

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Для получения этого уравнения в интегральной форме, умножим его скалярно на элементарную площадку и проинтегрируем:

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Из теоремы Стокса получим из поверхностного интеграла интеграл по замкнутому контуру, который ограничивает эту поверхность:

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
где – касательный к контуру вектор, он выбирается так, чтобы при обходе контура внутренняя часть контура (поверхность) была всегда слева (рис. слева).

– криволинейный интеграл, который называется циркуляцией вектора напряженности электрического поля по замкнутому контуру. Отсюда вытекает закон Фарадея для магнитного потока (индукции).

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

  • Учтем, что , получим
  • Здесь – элементарная работа по перемещению единичного заряда на участке , следовательно – электродвижущая сила:

Мы пришли к закону Фарадея для электромагнитной индукции.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Принципы целостного педагогического процесса - справочник студента

Оценим за полчаса!

Формально он гласит: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего некоторую поверхность, в замкнутом проводящем контуре, окаймляющем эту поверхность, возникает индукционный ток, который всегда имеет такое направление, что своим собственным магнитным полем препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего данный ток. Это соотношение имеет глубокий физический смысл.

Рассмотрим постоянный магнит и контур. Если будем двигать магнит к контуру (рис. 3.5.4), в контуре возникнет индукционный ток, который будет направлен в противоположную сторону от . Этот ток вызовет магнитное поле, которое будет направлено по правилу Буравчика. Магнитный поток будет ослабевать.
Если будем двигать магнит от контура (рис.3.5.5), то магнитный поток ослабеет. Изменение магнитного потока отрицательно: . Следовательно, ЭДС индукции вызовет ток , который усилит ослабевающее магнитное поле.

Теперь рассмотрим неточечный заряд. Тогда

Умножим выражение (3.5.11) на , затем проинтегрируем и получим:

  1. Мы знаем, что , где – элементарный импульс.
  2. Из постулата Бора следует, что циркуляция импульса по замкнутому контуру ( левая часть уравнения ) кратна целому числу n и равна . Тогда
  3. Минимальный магнитный поток соответствует n=1:
  4. где q – заряд носителя тока.
  • Hвнеш
  • I
  • Hсверхпроводника
Квантование магнитного потока наблюдалось в сверхпроводниках. Если мы хотим получить величину, соответствующую эксперименту нужно взять значение заряда носителя сверхпроводящего тока .Мы взяли 2, т. к. в сверхпроводниках носители тока — спаренные электроны. Элементарный магнитный поток в системе Гаусса записывается так:

Источник: http://fiziku5.ru/uchebnye-materialy-po-fizike/potok-napryazhennostej-magnitnogo-polya-3

Законы и уравнения магнитного поля

Законы и уравнения магнитного поля

Множители и приставки для десятичных величин

Приставка Множитель Обозначение
Русское Международное
экса 1018 Э E
пета 1015 П P
тера 1012 Т T
гига 109 Г G
мега 106 М M
кило 103 к k
гекто 102 г h
дека 101 да da
деци 10-1 д d
санти 10-2 с c
милли 10-3 м m
микро 10-6 мк m
нано 10-9 н n
пико 10-12 п p
фемто 10-15 ф f
атто 10-18 а a

Приставки гекто-, дека-, деци- и санти- используются только в исторически сложившихся наименованиях (например, гектар, декалитр, дециметр, сантиметр).

Единицы измерения магнитных величин

Система единиц Наименование СГС СИ Соотношение
Магнитная индукция Гс Тл 1 Гс = 10-4 Тл
Напряженность магнитного поля Э А/м 1 Э ≈ 79.5775 А/м
Магнитный поток Мкс Вб 1 Мкс = 10-8 Вб
  • Гс — Гаусс, Тл — Тесла, Э — Эрстед, А/м — Ампер на метр, Мкс — Максвелл, Вб — Вебер
  • Внесистемная единица напряженности магнитного поля: 1 гамма = 1 g = 10-5 Э ↔ 10-9 Тл = 1 нТл
  • Принцип суперпозиции
  • Магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым зарядом или током в отдельности.
  • Связь между напряженностью магнитного поля, индукциейи намагниченностью
  • В вакууме:
  • где H – напряженность магнитного поля, B – индукция магнитного поля, m0 = 4p ∙ 10-7 В ∙ сек/А ∙ м = 4p ∙ 10-7 Гн/м – магнитная постоянная.
  • В среде:
  • где I – вектор интенсивности намагничения среды (намагниченность) – векторная сумма магнитных моментов, находящихся в единице объема.
  • В изотропной среде:
  • где m – относительная магнитная проницаемость среды.
  • Закон Ампера
  • Сила Ампера – сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током. Элементарная сила Ампера dF, действующая на малый элемент dl длины проводника, по которому идет электрический ток I, равна:
  • где dl – вектор, численно равный длине dl элемента проводника и направленный в ту же сторону, что и вектор j плотности тока в этом элементе проводника.
  • Если векторы dl и B взаимно перпендикулярны, то направление силы dF можно найти по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали бы направление электрического тока, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей со стороны поля на проводник.
  • Закон Био Савара Лапласа
  • Закон Био – Савара – Лапласа устанавливает величину и направление вектора магнитной индукции dB в произвольной точке магнитного поля, создаваемого в вакууме элементом проводника длиной dl с током I:
  • Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
  • где dl – вектор элемента проводника, численно равный dl и проведенный в направлении тока, r – радиус-вектор, проведенный из этого элемента проводника в рассматриваемую точку поля, r = mod(r).
  • Численно вектор dB равен:
  • Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
  • где f – угол, под которым виден из рассматриваемой точки поля элемент dl проводника.
  • Векторное произведение в прямоугольной системе координат
  • Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
  • где i, j, k – единичные векторы-орты, Ax, Ay, Az и Bx, By, Bz – составляющие векторов A и B вдоль осей координат x, y, z, соответственно.
  • Правило Максвелла (правило буравчика)
  • Правило Максвелла позволяет определить направление вектора индукции (или линий индукции) магнитного поля тока: если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление движения рукоятки укажет направление вектора индукции (линий индукции).
  • Примеры магнитных полей токов
  • Магнитное поле бесконечного прямолинейного проводника с током I:
  • H = (1/4p) ∙ (2I/r)
  • B = (mm0/4p) ∙ (2I/r)
  • где r — расстояние от проводника до точки расчета.
  • Магнитное поле на оси кругового витка радиуса R с током I на расстоянии h от центра:
  • H = (1/2) ∙ (IR2) / (R2 + h2)3/2
  • B = (mm0/2) ∙ (IR2) / (R2 + h2)3/2
  • Магнитное поле в центре кругового витка радиуса R с током I:
  • H = I/(2R)
  • B = mm0 I/(2R)
  • Магнитное поле в центре прямоугольного витка (a и b — стороны прямоугольника) с током I:
  • H = (1/p ) ∙ 2I(a2 + b2)1/2 / (ab)
  • B = (mm0/p ) ∙ 2I(a2 + b2)1/2 / (ab)
  • Магнитное поле тороида с током I (тороид — кольцевая катушка индуктивности, намотанная на сердечник, имеющий форму тора) полностью локализовано внутри тороида:
  • H = NI / (2p r)
  • B = mm0NI / (2p r)
  • где N — число витков катушки, r — расстояние от центра тороида до точки внутри тороида.
  • Уравнения Максвелла
  • rot H = j + dD/d t
  • rot E = — dB/d t
  • div B = 0
  • div D = r
  • где H — напряженность магнитного поля, j — плотность электрического тока, D — электрическое смещение, E — напряженность электрического поля, B — магнитная индукция, r — плотность свободных электрических зарядов. Векторы D и E, B и H связаны между собой посредством тензоров электрической e (относительной электрической er) и магнитной m (относительной магнитной mr) проницаемостей:
  • D = eE = e0erE
  • B = mH = m0mrH
Читайте также:  Сдвиги равновесия - справочник студента

где e0 = 8.854 ∙ 10-12 Ф/м и m0 = 4p ∙ 10-7 Гн/м — электрическая и магнитная проницаемости вакуума (электрическая и магнитная постоянные).

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что в проводящем контуре, находящемся в изменяющемся магнитном поле, возникает электродвижущая сила (э. д. с.) индукции. Если контур замкнут, то в нем возникает электрический ток, называемый индукционным током.

Закон электромагнитной индукции Фарадея: э. д. с. электромагнитной индукции (E) в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока (F) сквозь поверхность (S), ограниченную этим контуром:

  1. Изменяющееся магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле. Циркуляция напряженности E этого поля вдоль замкнутого контура:
  2. Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
  3. Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента
  4. Ссылки:
  1. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. – М.: Издательство «Наука», гл. ред. физ.-мат. лит., 1977. – 872 с.; ил.
  2. Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма: Учеб. пособие для студентов вузов. — 2-е, стереотип. — М.: Высш. шк., 1991. — 288 с.: ил.
  3. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. – М.: Издательство «Наука», гл. ред. физ.-мат. лит., 1968 г. – 720 с.; ил.
  4. Физические величины: Справочник / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.; Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
  5. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике / Для инженеров и студентов вузов. – 7 изд., испр. – М.: Издательство «Наука», Гл. ред. физ.-мат лит., 1978. – 944 с.; ил.

Словарь терминов:

  • Катушка индуктивности — электропроводящая структура, специально предназначенная для создания собственного магнитного поля за счет протекающего по ней электрического тока.
  • Магнитная индукция — вектор, численно равный пределу отношения силы, действующей со стороны магнитного поля на элемент проводника с электрическим током, к произведению тока и длины элемента проводника, если длина этого элемента стремится к нулю, а элемент так расположен в поле, что этот предел имеет наибольшее значение, и направленный перпендикулярно к направлению элемента проводника и к направлению силы, действующей на этот элемент со стороны магнитного поля, причем из его конца вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы к направлению тока в элементе проводника должно быть видно происходящим против часовой стрелки.
  • Магнитное поле — разновидность электромагнитного поля, создаваемая движущимися электрическими зарядами или токами и оказывающая силовое воздействие на движущиеся электрические заряды или токи.
  • Напряженность магнитного поля — магнитодвижущая сила, приходящаяся на единицу длины магнитной цепи.
  • Поле — материальная субстанция, обеспечивающая передачу силовых взаимодействий через пространство.
  • Принцип суперпозиции магнитных полей — магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым зарядом или током в отдельности.
  • Тороид — тороидальная катушка индуктивности.
  • Электрический ток — направленное движение заряженных частиц.
  • Электрическое поле — разновидность электромагнитного поля, создаваемая электрическими зарядами и оказывающая силовое воздействие на электрические заряды.
  • Электромагнитное поле — совокупность находящихся во взаимосвязи электрического и магнитного полей.

Источник: http://imlab.narod.ru/M_Fields/Magn_Field/Magn_Field.htm

Напряженность магнитного поля — Основы электроники

Напряженность магнитного поля, то есть силу магнитного поля оценивают по густоте магнитных силовых линий в данной точке поля. Напряженность магнитного поля обоз­начают в формулах буквой Н. Напряженность магнитного поля показывает число силовых линий магнитного поля, проходящих через 1 см2 поперечного сечения поля.

Магнитные силовые линии, пронизывающие какую-либо площадку, называются магнитным потоком через эту площадку. Магнитный поток через данную площадку будет, следова­тельно, тем больше, чем больше силовых линий проходит через нее. Магнитный поток обозначают буквой Ф.

Направление магнитных силовых линий связано с направ­лением тока в проводнике. Наиболее простым способом опре­деления направления магнитных силовых линий является использование правила буравчика (рисунок 1).

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Рисунок 1. Определение направления магнитных силовых линий по правилу буравчика.

Правило буравчика состоит в следующем: если направ­ление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения буравчика совпа­дает с направлением магнитных силовых линий.

Интерактивная демонстрация правила буравчика. Нажать на выключатель!

Рисунок 2. Интерактивная демонстрация определения направления линий напряженности магнитного поля с помощью правила буравчика.

Для подачи тока нажмите на выключатель

Для изменения направления тока нажмите на источник напряжения

Придадим проводнику с током форму кольца (рисунок 2). Пользуясь правилом буравчика, мы легко установим, что маг­нитные силовые линии, создаваемые всеми участками провод­ника, имеют внутри кольца одинаковое направление. Значит, внутри кольца магнитное поле будет сильнее, чем снаружи.

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Рисунок 3. Напряженность магнитного поля в витке с током.

Изготовим из проводника цилиндрическую спираль и про­пустим по ней электрический ток (рисунок 3). Ток по всем виткам будет проходить в одном и том же направлении. Это будет равносильно тому, что мы поместим ряд кольцевых проводни­ков на одну общую ось. Проводник, имеющий такую форму, называется соленоидом или катушкой.

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Рисунок 4. Напряженность магнитного поля в катушке.

Пользуясь правилом буравчика, мы легко установим, что магнитные силовые линии, создаваемые всеми витками ка­тушки, имеют внутри нее одинаковое направление.

Значит, внутри катушки будет более сильное магнитное поле, чем внутри одного витка. Между соседними витками катушки маг­нитные силовые линии направлены навстречу друг другу, и по­этому магнитное поле в этих местах будет очень ослаблено.

Снаружи же катушки направление всех магнитных силовых линий будет одинаковым.

Магнитное поле катушки тем сильнее, чем больше сила тока, проходящего по ее виткам, и чем теснее, т. е. ближе друг к другу, расположены витки. Из двух катушек с одина­ковым током и одинаковым числом витков более сильное поле имеет катушка, у которой витки расположены ближе друг к другу, т. е. катушка, имеющая меньшую осевую длину.

  • Произведение силы тока в амперах на число витков, носит название ампервитков и характеризует магнитное действие электрического тока, то есть магнитодвижущую силу.
  • Пользуясь этим термином, можно сказать, что магнитное поле катушки тем сильнее, чем больше ампервитков прихо­дится на единицу ее осевой длины.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Источник: http://www.sxemotehnika.ru/napryazhennost-magnitnogo-polya.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Вектор напряженности магнитного поля Н ( х, у) удовлетворяет тем же самым уравнениям (1.3.

1), и при переходе через X необходимо удовлетворить условию непрерывности ( ilk) дН / дп, где k kf в BI и k ke в Ве.

Падающее поле Р’ ( С…, Сѓ) удовлетворяет уравнению (1.3.2), Р° разность Рќ — Р’ — принципу излучения.  [1]

Вектор напряженности магнитного поля касателен Рє поверхности указанной сферы Рё перпендикулярен Рє вектору напряженности электрического поля.  [2]

Вектор напряженности магнитного поля РІ РЅРµ-котором пространстве определяется выражением / / & [ 8 — Рі ], РіРґРµ 8 есть вектор, совпадающий СЃ РѕСЃСЊСЋ Рі, Р° Рі. есть радиус-вектор, перпендикулярный Рє РѕСЃРё z, проведенный РѕС‚ РѕСЃРё z РІ точку наблюдения.  [3]

Вектор напряженности магнитного поля Рќ определяет поле, создаваемое внешними РїРѕ отношению Рє данному объему тела источниками. Р’ обычной практике магнитных измерений это чаще всего поля, создаваемые различными намагничивающими катушками.  [4]

Вектор напряженности магнитного поля, создаваемого линейным током, РІ любой точке пространства направлен РїРѕ касательной Рє окружности СЃ центром РІ точке расположения тока, принятой Р·Р° начало координат.  [5]

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента Плоская рамка РІ поле плоской волны.  [6]
  • Вектор напряженности магнитного поля, перпендикулярный Рє направлению распространения, может быть разложен РЅР° РґРІРµ компоненты: нормальную Рё тангенциальную Рє плоскости рамки.  [7]
  • Вектор напряженности магнитного поля имеет только РѕРґРЅСѓ С…-СЋ составляющую.  [8]
  • Линия вектора напряженности магнитного поля — линия, РІ каждой точке которой касательная Рє ней совпадает СЃ направлением вектора напряженности магнитного поля ( РўРўР­) — РќР° границе сред СЃ разными магнитными проницаемостями напряженность магнитного поля изменяется скачкообразно ( РіР».  [9]
Читайте также:  Профессиональный и карьерный рост - справочник студента

Направление вектора напряженности магнитного поля РІ каждой точке совпадает СЃ направлением силовых линий. Внутри РєР° тушки ( магнита) РѕРЅ направлен РѕС‚ южного полюса Рє северному.  [10]

Линия вектора напряженности магнитного поля — линия, РІ каждой точке которой вектор напряженности магнитного поля направлен вдоль касательной Рє этой линии.  [11]

Циркуляция вектора напряженности магнитного поля равна алгебраической СЃСѓРјРјРµ только макроскопических токов, охваченных контуром интегрирования. Формула ( 3 — 5) называется законом полного тока.  [12]

  1. Направление вектора напряженности магнитного поля может быть определено РїРѕ правилу Ампера: наблюдатель, как Р±С‹ плывущий вдоль электрического тока, РІРёРґРёС‚ магнитные силовые линии направленными справа налево.  [14]
  2. РЎ вектором напряженности магнитного поля Рќ связан вектор магнитной РЅ РЅ Рґ Сѓ Рє С† РЅ Рё Р’.  [15]
  3. Страницы:      1    2    3    4    5

Источник: https://www.ngpedia.ru/id354463p1.html

Вектор напряженности магнитного поля формула — Вместе мастерим

Напряженность магнитного полянеобходима для определения магнитной индукции поля, создаваемого токами различной конфигурации в различных средах. Напряженность магнитного поля характеризует магнитное поле в вакууме.

Напряженность магнитного поля (формула)векторная физическая величина, равная:

Вектор напряженности магнитного поля - Справочник студента

Напряженность магнитного поля в СИ — ампер на метр (А/м).

Векторы индукции (В) и напряженности магнитного поля (Н) совпадают по направлению. Если знать Напряженность магнитного поляв данной точке, то можно определить индукцию поля в этой точке.

  • Напряженность магнитного поля зависит только от силы тока, протекающего по проводнику, и его геометрии.
  • Намагниченность — характеристика магнитного состояния макроскопического физического тела.
  • Однородно намагниченное тело:

Любое вещество, помещенное в магнитное поле, приобретает некоторый магнитный момент. Намагниченность J – это магнитный момент единицы объема.

В несильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряженности поля, вызывающего намагничивание: :

Если же тело намагничено неоднородно (состоит из нескольких частей), то намагниченность определяется для каждого физически малого объема dV

МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ , величина, характеризующая связь намагниченности вещества с магнитным полем в этом веществе. М. в. в статич. полях равна отношению намагниченности вещества М к напряжённости Н намагничивающего поля: ; — величина безразмерная. М. в., рассчитанная на 1 кг (или 1 г) вещества, наз. удельной ( , где р — плотность вещества), а М. в. одного моля — молярной (или атомной): , где т — молекулярная масса вещества. С магнитной проницаемостью . в. в статич. полях (статич. М. в.) связана соотношениями: (в ед. СГС), (в ед. СИ). М. в. может быть как положительной, так и отрицательной. Отрицательной М. в. обладают диамагнетики (ДМ), они намагничиваются против поля; положительной — парамагнетики (ПМ) и ферромагнетики (ФМ), они намагничиваются по полю. М. в. ДМ и ПМ мала по абс. величине , она слабо зависит от Н и то лишь в области очень сильных полей (и низких темп-р).

Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью:

18.Диамагнетики,парамагнетики,ферромагнетики.

Слабо-магнитные вещества делятся на две большие группы – парамагнетики и диамагнетики.

Они отличаются тем, что при внесении во внешнее магнитное поле парамагнитные образцы намагничиваются так, что их собственное магнитное поле оказывается направленным по внешнему полю, а диамагнитные образцы намагничиваются против внешнего поля.

Поэтому у парамагнетиковμ > 1, а у диамагнетиков μ –5 , у хлористого железа (FeCl3) μ – 1 ≈ 2,5·10 –3 . К парамагнетикам относятся также платина, воздух и многие другие вещества. К диамагнетикам относятся медь(μ – 1 ≈ –3·10 –6 ), вода (μ – 1 ≈ –9·10 –6 ), висмут (μ – 1 ≈ –1,7·10 –3 ) и другие вещества.

Образцы из пара- и диамагнетика, помещенные в неоднородное магнитное поле между полюсами электромагнита, ведут себя по-разному – парамагнетики втягиваются в область сильного поля, диамагнетики – выталкиваются (рис. 1.19.1).

Пара- и диамагнетизм объясняется поведением электронных орбит во внешнем магнитном поле. У атомов диамагнитных веществ в отсутствие внешнего поля собственные магнитные поля электронов и поля, создаваемые их орбитальным движением, полностью скомпенсированы.

Возникновение диамагнетизма связано с действием силы Лоренца на электронные орбиты. Под действием этой силы изменяется характер орбитального движения электронов и нарушается компенсация магнитных полей.

Возникающее при этом собственное магнитное поле атома оказывается направленным против направления индукции внешнего поля.

Вещества, способные сильно намагничиваться в магнитном поле, называются ферромагнетиками. Магнитная проницаемость ферромагнетиков по порядку величины лежит в пределах 10 2 –10 5 . Например, у стали μ ≈ 8000, у сплава железа с никелем магнитная проницаемость достигает значений 250000.

К рассматриваемой группе относятся четыре химических элемента: железо, никель, кобальт, гадолиний. Из них наибольшей магнитной проницаемостью обладает железо. Поэтому вся эта группа получила название ферромагнетиков.

Ферромагнетиками могут быть различные сплавы, содержащие ферромагнитные элементы. Широкое применение в технике получили керамические ферромагнитные материалы – ферриты.

Для каждого ферромагнетика существует определенная температура (так называемая температура или точка Кюри), выше которой ферромагнитные свойства исчезают, и вещество становится парамагнетиком. У железа, например, температура Кюри равна 770 °C, у кобальта 1130 °C, у никеля 360 °C.

Ферромагнитные материалы делятся на две большие группы – на магнито-мягкие и магнито-жесткие материалы. Магнито-мягкие ферромагнитные материалы почти полностью размагничиваются, когда внешнее магнитное поле становится равным нулю.

К магнито-мягким материалам относится, например, чистое железо, электротехническая сталь и некоторые сплавы.

Эти материалы применяются в приборах переменного тока, в которых происходит непрерывное перемагничивание, то есть изменение направления магнитного поля (трансформаторы, электродвигатели и т. п.).

Магнито-жесткие материалы в значительной мере сохраняют свою намагниченность и после удаления их из магнитного поля. Примерами магнито-жестких материалов могут служить углеродистая сталь и ряд специальных сплавов. Магнито-жесткие метериалы используются в основном для изготовления постоянных магнитов.

Магнитная проницаемость μ ферромагнетиков не является постоянной величиной; она сильно зависит от индукции B внешнего поля. Типичная зависимость μ (B) приведена на рис. 1.19.2. В таблицах обычно приводятся значения максимальной магнитной проницаемости.

  Автомат по нарезанию резьбы по болванке

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-23; Нарушение авторского права страницы

Она необходима для определения магнитной индукции поля, создаваемого токами различной конфигурации в различных средах.Напряженность магнитного поляхарактеризует магнитное поле в вакууме.

Напряженность магнитного поля (формула) векторная физическая величина, равная:

Где u0- магнитная постоянная.Гн/мН/А².

Напряженность магнитного поляв СИ — ампер на метр (А/м).

Векторы индукции (В) и напряженности магнитного поля (Н) совпадают по направлению. Если знать Напряженность магнитного поля в данной точке, то можно определить индукцию поля в этой точке.

  1. Напряженность магнитного полязависит только от силы тока, протекающего по проводнику, и его геометрии.
  2. С помощью следующей формулы, мы можем сформулировать теорему о циркуляции вектора H:циркуляция вектора напряженности магнитного поля по некоторому контуру равна алгебраической сумме макроскопических токов, охватываемых этим контуром.
  3. Напряженность магнитного поля является аналогом электрического смещения.

23)Условия для h и b на границе раздела двух изотропных магнетиков :

Рассмотрим поведение линий векторов магнитной индукции и напряжённости магнитного поля при переходе через границу раздела двух магнетиков.

Представим себе две однородные, изотропные полубесконечные среды с магнитными проницаемостями и, имеющие плоскую горизонтальную границу раздела. Пусть оба магнетика находятся в однородном внешнем магнитном поле.

Чтобы понять, как происходит преломление линий векторов магнитной индукциии напряжённости магнитного полячерез эту границу, рассмотрим проекции этих векторов на саму границу и на направление, перпендикулярное границе и назовём их касательными и нормальными составляющими, соответственно.

Пусть и─ нормальные составляющие векторов магнитной индукции и напряжённости магнитного поля, аи─ касательные составляющие тех же векторов в верхней среде, имеющей магнитную проницаемость. Аналогичные величины в нижней среде, имеющей магнитную проницаемость, обозначим.

Представим себе, что линии вектора преломляются при переходе через границу раздела так, как показано на рис. 1. Рассмотрим при этом преломление пока только одной силовой линии.

Поместим на границе раздела воображаемую цилиндрическую поверхность с высотой h значительно меньшей радиусов оснований S1 и S2, лежащих по обе стороны от границы раздела и параллельных ей. На рисунке также показана нормаль к границе раздела и к обоим основаниям.

  • Запишем теорему Гаусса для магнитной индукции:
  • или ,
  • где S ─ замкнутая поверхность, состоящая из боковой поверхности и оснований цилиндра.
  • Этот круговой интеграл можно разбить на 3 интеграла, каждый из которых равен потоку через верхнее и нижнее основания и боковую поверхность

  Володин как отремонтировать сварочные аппараты своими руками

  1. .
  2. Здесь и─ нормальные составляющие векторов магнитной индукции в верхнем и нижнем магнетиках, соответственно,─ среднее значение проекции вектора магнитной индукции на нормаль к боковой поверхности.
  3. Поскольку оба магнетика помещены в однородное внешнее магнитное поле, то все интегралы можно заменить соответствующими произведениями:
  4. .

Как и в предыдущей формуле, здесь первая составляющая магнитного потока положительна, так как силовые линии выходят из поверхности, а вторая составляющая─ отрицательна, так как силовые линии входят в поверхность(вектораиспроектированы на одну и ту же нормаль). Третьей составляющей ─можно пренебречь, так как высота цилиндра выбрана очень малой по сравнению с радиусами оснований, т. е., если, то.

  • Учитывая, что , получим:
  • . (1)
  • Используя связь магнитной индукции и напряжённости магнитного поля
  • , (2)
  • и, применяя её для первого и второго магнетиков в формуле (1), получим:
  • .
  • . (3)

Напряженность магнитного полянеобходима для определения магнитной индукции поля, создаваемого токами различной конфигурации в различных средах. Напряженность магнитного поля характеризует магнитное поле в вакууме.

Напряженность магнитного поля [H] – это отношение магнитной индукции к магнитной проницаемости среды

Напряженность магнитного поля – величина векторная. За единицу измерения напряженности магнитного поля в Международной системе единиц принят ампер на метр.

  1. Напряженность магнитного поля (формула)векторная физическая величина, равная:
  2. Напряженность магнитного поля в СИ — ампер на метр (А/м).

Векторы индукции (В) и напряженности магнитного поля (Н) совпадают по направлению. Если знать Напряженность магнитного поляв данной точке, то можно определить индукцию поля в этой точке.

Напряженность магнитного поля зависит только от силы тока, протекающего по проводнику, и его геометрии.

Обобщая экспериментальные данные французских физиков Био и Савара, Лаплас (французский математик) предложил формулу, по которой можно вычислять напряженность поля, создаваемого элементом тока в точке, расположенной от этого элемента на расстоянии r.

  • Теорема Ампера о циркуляции магнитного поля:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10611 — | 7337 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно

Источник: https://vmeste-masterim.ru/vektor-naprjazhennosti-magnitnogo-polja-formula.html

Ссылка на основную публикацию