Связь магнитного поля с электрическим током. Намагниченность вещества и напряженность магнитного поля. Закон полного тока

Магнитное поле во всех без исключения случаях связано с электрическим то­ком.

μ₀ – магнитная постоянная. Единицей магнитной по­стоянной в системе СИ является генри на метр (Гн/м).

Интеграл по замкнутому контуру, охватывающему контур с током i, не зависит от формы контура интегрирования и пропорционален току i.

Соотношение выражает неразрывную связь магнитного поля и то­ка. Каждая линия маг­нитной индукции обязательно охватывает собой электрический ток. Соответ­ственно, электрический ток всегда окружен магнитным полем.

Магнитное поле является основным признаком существования электриче­ского тока.

Частный случай, когда имеется катушка, состоящая из w витков, по которым протекает ток i, и контур интегрирования охватывает все витки катушки. Сумма токов, проходящих сквозь поверхность s, огра­ниченную контуром интегрирования, при этом равна wi:

Элементарный электрический ток - движение электронов по ор­битам внутри атомов вещества и вращение электронов вокруг своих осей , а также внутреннее движение в элементарных частицах, которое приводит к появле­нию магнитных моментов этих частиц.

Существуют вещества, в которых элементарные токи под действием внешне­го поля располагаются так, что происходит усиление поля. К ним относятся так называемые парамагнитные и ферромагнитные вещества. Суще­ствует другая группа веществ, называемых диамагнитными, в которых под действием внешнего магнитного поля возникают такие дополнительные элемен­тарные токи, которые ослабляют вызвавшее их поле.

Намагниченность вещества по значению численно равна сумме элементарных токов, охватывающих единицу длины линии, проведенной через данную точку в таком направлении, чтобы эта сумма была наибольшей. Направление вектора M и есть такое направление. Оно связано с направлением элементарных токов пра­вилом правого винта. Для произвольного направления отрезка dl имеем: , i’ – сумма элементарных токов =

Напряженностью магнитного поля обозначают H= .

. Наличие элементарных токов в веществе не влияет на значение интеграла напряженности магнитного поля вдоль замкнутого контура.

Т.о. намагниченность вещества в данной точке равна пределу от­ношения магнитного момента некоторого объема вещества, содержащего данную точку, к этому объему, когда последний стремится к нулю.

Сумма токов проводимости, переноса и смещения может быть названа полным то­ком сквозь рассматриваемую поверхность. Соответственно, соотношение именуют законом полного тока.

Линейный интеграл напряженности магнитного поля вдоль некоторого кон­тура называют магнитодвижущей силой (МДС) вдоль этого контура. Магнитодвижущую силу принято обозначать буквой F.

Магнитодвижущая сила вдоль замкнутого контура равна полному току, охватываемому этим контуром.

При всяком изменении во времени электрического поля воз­никает в том же пространстве поле магнитное, тесным образом связанное с электрическим полем и с его изменениями и, по сути, представляющее с ним еди­ное электромагнитное поле.

Единицей напряженности магнитного поля является ампер на метр (А/м).

Единицей намагничен­ности вещества также является ампер на метр (А/м).