33. Намагниченность вещества. Микротоки и эквивалентный поверхностный ток в сердечнике.

Внешнее магнитное поле, характеризуемое напряженностью  , действуя на магнитные атомные системы, индуцирует (наводит) в них магнитные моменты и ориентирует существующие магнитные моменты в направлении поля. В результате такого воздействия возникает собственное магнитное поле внутри вещества, т. е. вещество намагничивается. Степень намагничивания характеризуется вектором намагниченности  , который  равен суммарному магнитному моменту единицы объема вещества

,                                                  (1.7)

где   –  наведенные и ориентированные магнитные моменты атомов;   – элементарный объем вещества, в пределах которого поле можно считать однородным. Между вектором намагниченности   и вектором напряженности магнитного поля   существует прямая связь

,                                                   (1.8)

где   – магнитная восприимчивость вещества, численно равная намагниченности при единичной напряженности внешнего поля.

Таким образом, в веществе, помещенном во внешнее поле, дополнительно возникает внутреннее поле. Суммарное магнитное поле внутри вещества характеризуется вектором магнитной индукции 

,                         (1.9)

где   – магнитная постоянная, введенная в системе единиц «СИ»,   – индукция магнитного поля в вакууме, или, в данном случае, индукция внешнего магнитного поля,  – индукция внутреннего магнитного поля в веществе.

С учетом (1.8) индукцию можно связать с напряженностью соотношением

,                               (1.10)

где   – магнитная проницаемость вещества, которая показывает во сколько раз индукция магнитного поля в веществе отличается от индукции этого же поля в вакууме.

Индукция и напряженность определяют энергию магнитного поля W в данном объеме V вещества

,            

34. Напряженность магнитного ноля h. Теорема о циркуляции вектора h.

Напряженность магнитного поля необходима 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:

Теорема о циркуляции вектора Н. В магнетиках, помещённых во внешнее магнитное поле, возникают токи намагничивания, поэтому циркуляция вектора магнитного поля будет определяться не только токами проводимости, но и токами намагничивания, а именно.

I, I’ - токи проводимости и намагничивания, охватываемые заданным контуром . Ввиду того , что задача определения токов намагничивания сложная . Вводят вспомогательный вектор Н, который не несёт физического смысла .Но результирующие расчёты с этим вектором существенно проще.

35. Магнитная восприимчивость и проницаемость веществ. Типы магнетиков. Ферромагнетики.

36. Возникновение ЭДС индукции при движении проводника в магнитном поле.

Закон электромагнитной индукции. Примеры.

37. Вихревое электрическое поле (закон электромагнитной индукции в трактовке Максвелла).

38. Индуктивность (пример - соленоид). Самоиндукция.

Каждый проводник, по которому протекает эл.ток, находится в собственном магнитном поле.

При изменении силы тока в проводнике меняется м.поле, т.е. изменяется магнитный поток, создаваемый этим током. Изменение магнитного потока ведет в возникновению вихревого эл.поля и в цепи появляется ЭДС индукции.    Это явление называется самоиндукцией. Самоиндукция - явление возникновения ЭДС индукции в эл.цепи в результате изменения силы тока. Возникающая при этом ЭДС называется ЭДС самоиндукции Проявление явления самоиндукции

Замыкание цепи   При замыкании в эл.цепи нарастает ток, что вызывает в катушке увеличение магнитного потока, возникает вихревое эл.поле, направленное против тока, т.е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая нарастанию тока в цепи ( вихревое поле тормозит электроны). В результате Л1 загорается позже, чем Л2.

Размыкание цепи   При размыкании эл.цепи ток убывает, возникает уменьшение м.потока в катушке, возникает вихревое эл.поле, направленное как ток ( стремящееся сохранить прежнюю силу тока) , т.е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая ток в цепи. В результате Л при выключении ярко вспыхивает. Вывод в электротехнике явление самоиндукции проявляется при замыкании цепи (эл.ток нарастает постепенно) и при размыкании цепи (эл.ток пропадает не сразу).

ИНДУКТИВНОСТЬ

Эл.ток создает собственное магнитное поле . Магнитный поток через контур пропорционален индукции магнитного поля (Ф ~ B), индукция пропорциональна силе тока в проводнике (B ~ I), следовательно магнитный поток пропорционален силе тока (Ф ~ I). ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения силы тока в эл.цепи, от свойств проводника  (размеров и формы) и от относительной магнитной проницаемости среды, в которой находится проводник. Физическая величина, показывающая зависимость ЭДС самоиндукции от размеров и формы проводника и от среды, в которой находится проводник, называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью.   Индуктивность - физ. величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1Ампер за 1 секунду. Также индуктивность можно рассчитать по формуле: где Ф - магнитный поток через контур, I - сила тока в контуре.

Единицы измерения индуктивности в системе СИ:  

Индуктивность катушки зависит от: числа витков, размеров и формы катушки и от относительной магнитной проницаемости среды  ( возможен сердечник).