Напряженность магнитного поля и его основные характеристики

Магнитное поле - это одна из форм материи, объективной реальности. Оно невидимо для человеческого глаза, но его существование проявляется в виде магнитных сил, оказывающих воздействие на заряженные частицы и постоянные магниты.

Графическое изображение магнитного поля

Магнитное поле невидимо по своей природе. Для удобства был разработан способ его графического изображения в виде силовых линий. Их направление должно совпадать с направлением сил магнитного поля. Силовые линии не имеют начала и конца: они замкнуты. Это отражает одно из уравнений Максвелла в теории электромагнитного взаимодействия. Ученым сообществом принято, что силовые линии «начинаются» на северном полюсе магнита и «заканчиваются» на южном. Это дополнение было сделано исключительно для условного задания направления вектора силы магнитного поля.

В замкнутости силовых линий магнитного поля можно убедиться при помощи простого опыта. Нужно посыпать постоянный магнит и область вокруг него железными опилками. Они будут располагаться таким образом, что вы сможете увидеть сами силовые линии.

Напряженность магнитного поля

Вектор напряженности магнитного поля и есть тот самый вектор, описанный в предыдущем разделе. Именно его направление должно совпадать с направлением силовых линий. Это сила, с которой поле действует на постоянный магнит, помещенный в него. Напряженность характеризует взаимодействие магнитного поля с окружающим веществом. Существует специальная формула, с помощью которой можно определить модуль ее вектора в любой точке пространства (закон Био-Савара-Лапласа). Напряженность не зависит от магнитных свойств среды и измеряется в эрстедах (в системе СГС) и в А/м (СИ).

Индукция магнитного поля и магнитный поток

Индукция магнитного поля характеризует его интенсивность, т.е. способность производить работу. Чем выше эта способность, тем сильнее поле и выше концентрация силовых линий в 1 м2. Магнитный поток есть произведение индукции на площадь, на которую воздействует поле. Численно эту величину принято приравнивать к количеству силовых линий, пронизывающих определенную площадь. Поток максимален, если площадка расположена перпендикулярно к направлению вектора напряженности. Чем меньше этот угол, тем слабее воздействие.

Магнитная проницаемость

Действие магнитного поля в определенной среде зависит от ее магнитной проницаемости. Эта величина характеризует величину индукции в среде. Воздух и некоторые вещества имеют магнитную проницаемость вакуума (значение берется из таблицы физических постоянных). В ферромагнетиках она в тысячи раз больше.