32. Напряженность магнитного поля. Закон полного тока.

При описании магнитного поля используется помимо вектора индукции и векторного потенциала еще одна векторная характеристика , называемая вектором напряженности магнитного поля. Вектор напряженности магнитного поля определяется соотношением: . Она вводится в электродинамику потому, что с её помощью в компактной и удобной форме записываются уравнения для магнитных полей в неоднородных средах.

Получим выражения прямой связи между векторами и .

.

Следовательно, .

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

33. Магнетики: диа-, пара-, и ферромагнетики.

Диамагнетики.

Это вещества, у которых магнитные моменты атомов в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю, а если эти вещества поместить в магнитное поле, то в них возникает намагниченность, направленная против индукции внешнего магнитного поля. , (медь, серебро, висмут, углерод).

Парамагнетики.

, но в отсутствие внешнего магнитного поля, атомы вещества обладают собственными магнитными моментами, но эти моменты разориентированы. , (алюминий, платина и редкоземельные металлы за исключением Гадолиния).

Ферромагнетики.

Это такие вещества, в которых существует спонтанная намагниченность даже в отсутствие магнитного поля. (железо, никель, кобальт, гадолиний)

34. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Электромагнитной индукцией называется возникновение электродвижущих сил под действием магнитных полей.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении потока магнитной индукции через поверхность, охватываемую контуром, в этом контуре возникает электрический ток. Этот ток называется током индукции.

Чтобы связать направление индукционного тока и направление движения магнита, воспользуемся правилом Ленца. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток направлен так, что создаваемый им поток магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток.

Индукционный ток в контуре всегда имеет такое направление, при котором создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток. - это основной закон электромагнитной индукции (закон Фарадея). Знак минус связан с направлением индукционной ЭДС.

Если в магнитном поле будет поворачиваться рамка, то в этой рамке возникает индукционный ток: , где - угловая скорость, - площадь сечения рамки, - угол расположения рамки в магнитном поле.

35. Потокосцепление, самоиндукция. Индуктивность.

Потокосцепление – полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур. (рисунок: соленоид с несколькими витками, которые вдоль пронизывают линии магнитного поля). .

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении тока, протекающего по контуру.

При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС.

Это явление и называется самоиндукцией.

Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию (направлена против тока), а при убывании тока — убыванию (сонаправлена с током). Этим свойством ЭДС самоиндукции сходна с силой инерции.

Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока  : , где - коэффициент самоиндукции или индуктивность катушки.

Индуктивность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур.