Вектор напряженности магнитного поля

15 августа 2023
3 минуты
4 861

Преподаватель физики

Для описания магнитного поля используются две его основные характеристики - индукция $\vec{B}$ и напряженность $\vec{H}$ . 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 $\vec{B}$ и намагниченности $\vec{P_{m}}$ .

Напряженность обозначается буквой $\vec{Н}$ . Единица измерения напряженности магнитного поля в системе СИ - ампер на метр ( $\frac{А м п е р}{м е т р}$ ).

Формула напряженности магнитного поля:

$\vec{Н} = \frac{1}{μ_{0}} \vec{B} - \vec{P_{m}}$ .

Здесь коэффициент $μ_{0}$ - магнитная постоянная. $μ_{0} = 1, 25663706 \frac{Н}{А^{2}}$ .

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 $μ_{0}$ .

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.

$\oint \vec{H} d \vec{r} = \sum_{} I_{m}$

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