при воздействии на в-во внеш. маг. поля в ориентировке элемент. токов появляется некоторая упорядоченность. это процесс, в результате которого данный объем в-ва приобретает отличный от 0 маг. момент, называют намагничиванием. Состояние в-ва, возникающее в результате намагничивания, в каждой его точке количественно характеризует векторная величина намагниченности `J=limv®0S1m`Pм/V, где в числителе стоит геом. сумма маг. моментов элементарных токов в физически ¥-но малом элементе объема dV, окружающем рассматриваемую точку. Намагниченность в некоторой точке численно равна маг. моменту, приходящемуся в окрестности этой точки на единицу объема в-ва [А/м].
Проведем в объеме в-ва произвольный замкнутый контур L. При установлении взаимосвязи м/у маг. полем в в-ве и обуславливающими его токами: òLÆ`Bd`l=m0(Si+ Siэл), где Siэл - алгебраическая сумма всех элементарных токов сквозь поверхность.
Siэл= òLÆ`Jd`l
òLÆ`Bd`l=m0(Si+òLÆ`Jd`l). Перепишем: òLÆ(`B/m0-J)d`l=Si, введем обозначение `B/m0-J=`Н [А/м], получим òLÆ`Нd`l=Si - вектор напряженности маг. поля.
Соотношение `B=m0(`Н+`J) для любых сред. Ф-ла `B=mа`Н устанавливает связь м/у векторами амг. поля `B и `Н в каждой точке изотропной линейной среды. Намагниченность принято выражать не через `B а через`Н : `J= км`Н , где безразмерный коэф. пропорциональности км - магнитная восприимчивость. Иногда маг. св-ва в-ва характеризуют путем их сравнения со св-вами вакуума. Для этой цели используют понятие маг. проницаемости: m= mа/m0=1+км.
Классификация сред по маг. св-вам.
Изотропные лин. магнетики делятся:
1. Парамагнетики m<>1. Под действием внеш. поля намагничиваются по направлению этого поля (кислород, платина, алюминий).
2. Диамагнетики m<1. Под действием внеш. поля намагничиваются в направлении обратном этому полю. Суммарное поле ослаблено (инертные газы, углерод, вода, ртуть, серебро, медь).
Нелинейные магнетики - ферромагнетики m>>>1 (железо, никель, кобальт и их сплавы, ферриты - магнетоэлектрики).
Симметрия м/у эл. и маг. явлениями. Ток смещения.
Рассмотрим обл-ть, в которой отсутствуют заряды и токи
Q=0, r=0,`d=0.
З-н Гаусса принимает вид òsÆ`Dd`S=0, òsÆ`Bd`S=0. Ур-ие Фарадея òLÆ`Ed`l=-òsd`B/dt*d`S. òLÆ`Hd`l=0.
Эл. и маг. поля неравноправны, отсутствует симметрия. Переменное маг. поле создает эл. поле, но эл. поле не создает маг. поле. Максвелл предположил симметрию м/у эл. и маг. полями в отношении их способности возбуждать друг друга : òLÆ`Hd`l=òsd`Д/dt*d`S. Перепишем òLÆ`Hd`l=òs`dсмd`S, где dсм=d`Д/dt - плотность тока смещения. d`Д - вектор смещения.
òLÆ`Hd`l=òs`dсмd`S
`Д=e0`E+`Р
d`Д/dt=e0d`Е/dt+d`Р/dt=`dсм
e0d`Е/dt - плотность тока смещения в вакууме. В вакууме d`Р/dt=0, т.к. в вакууме нет материи.
d`Е/dt - скорость изменения эл. поля во времени.
Плотность тока смещения в вакууме существует в переменных электрических полях.
d`Р/dt - скорость изменения поляризации во времени, связана со средой, т.е. $ в средах.
d`Р/dt - вращающиеся диполи, ориентирующиеся во времени.
Эл. поле через ток смещения будет создавать маг. поле. Эл. и маг. поле воссоздают друг друга. Т. к. ток смещения $ в любых средах, для него не надо создавать специальные условия. Ток смещения распространяется от источника по всему объему. Þ можно с ним передавать И (use в радиосвязи).
Классификация эл/маг. полей.
По времени:
1. Переменное эл/маг поле - самое общее поле. Зависимость от времени любая, сколь угодно сложная. С помощью него создается И.
2. Монохроматическое. Поле одной частоты, которая известна заранее, это sin или cos (простейшие эл/маг поля во времени). В природе их нет. С их помощью нельзя передавать И, а энергию можно. Вводится для упрощения синтеза, анализа сложных полей. Суммируя монохроматические поля с учетом амплитуд, фаз получают сложные поля, и наоборот. Это переменное поле.
3. Квазипеременное поле. Ослабляется зависимость во времени на низких частотах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.