27. Принцип суперпозиции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.

Магнитная индукция поля, образованного несколькими элементами тока, равна геометрической сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым из элементов тока в отдельности. .

Закон Био—Савара—Лапласа — физический закон для определения модуля вектора магнитной индукции в любой точке магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током на некотором рассматриваемом участке. , где - радиус-вектор проведенный от элемента тока к точке, в которой вычисляется магнитное поле.

28. Циркуляция вектора магнитной индукции. Закон полного тока.

Циркуляцией вектора магнитной индукции по замкнутому контуру называется интеграл: .

Допустим что .

,

,

,

,

,

- дифференциальный характер циркуляции. Которая свидетельствует о вихревом характере поля.

Закон полного тока формулируется следующим образом: циркуляция вектора магнитной напряженности по любому замкнутому контуру в произвольной среде равна полному макроскопическому току, пронизывающему площадь контура. .

29. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля.

Потоком вектора магнитной индукции через площадку называется величина . Единицей магнитного потока является вебер (Вб).

Так как линии замкнутые и у них нет начала и конца, то количество линий входящих равно количеству линий выходящих. , - интегральный признак того, что магнитное поле вихревое, в природе отсутствуют магнитные заряды.

30. Работа магнитного поля.

Если на проводник в магнитном поле действует сила и эта сила перемещает проводник, то это поле совершает работу.

,

, где - длина проводника.

, где - изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром с током.

Таким образом работа, совершаемая силой Ампера при перемещении замкнутого контура с током равна произведению силы тока на изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

31. Магнитное поле в веществе. Намагниченность.

Экспериментальные исследования показали, что все вещества в большей или меньшей степени обладают магнитными свойствами. Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью: .

Магнитные свойства веществ определяются магнитными свойствами атомов или элементарных частиц (электронов, протонов и нейтронов), входящих в состав атомов. В настоящее время установлено, что магнитные свойства протонов и нейтронов почти в 1000 раз слабее магнитных свойств электронов. Поэтому магнитные свойства веществ в основном определяются электронами, входящими в состав атомов. Одним из важнейших свойств электрона является наличие у него не только электрического, но и собственного магнитного поля. Собственное магнитное поле электрона называют спиновым (spin – вращение). Электрон создает магнитное поле также и за счет орбитального движения вокруг ядра, которое можно уподобить круговому микротоку.

Намагниченность — векторная физическая величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. , где - вектор намагниченности, - вектор магнитного момента, - объём.

В общем случае (случае неоднородной, по тем или иным причинам, среды) намагниченность выражается как и является функцией координат.

Связь между M и напряженностью магнитного поля H в диамагнитных и парамагнитных материалах, обычно линейна (по крайней мере, при не слишком больших величинах намагничивающего поля): , где - магнитная восприимчивость.

В ферромагнитных материалах нет однозначной связи между M и H из-за магнитного гистерезиса.

Магнитная индукция определяется через намагниченность как: .