Интензитет на магнитното поле

Интензитет на магнитното поле е векторна физична величина, равна на разликата между вектора на магнитната индукция B и вектора на намагнитване M. Обозначава се обикновено със символа Н. Връзката между тях в международната система СИ е

$\mathbf {H} ={\frac {1}{\mu _{0}}}\mathbf {B} -\mathbf {M} ,$ където $\mu _{0}$ – магнитна проницаемост на вакуума (известна и като магнитна константа).

В системата СГС: $\mathbf {H} =\mathbf {B} -4\pi \mathbf {M} .$

В най-простия случай на изотропна (по магнитни свойства) среда и в приближение на достатъчно ниски честоти, намагнитването M зависи линейно от приложеното магнитно поле с индукция B:

$\mathbf {M} =\alpha \mathbf {B} .$

Исторически е прието обаче коефициентът да не се означава с $\alpha$, а да се изразява чрез свързаните величини магнитна възприемчивост $\chi$ или магнитна проницаемост $\mu$:

$\mathbf {M} ={\frac {\chi }{1+4\pi \chi }}\mathbf {B} ={\frac {\mu -1}{4\pi \mu }}\mathbf {B} .$

В системата СГС интензитетът на магнитното поле се измерва в оерстеди (Ое), в системата СИ – в ампер/метър (A/m).

1 оерстед = 1000/(4π) = 79,577 A/m

1 А/m = 4π/1000 ≈ 0,01256637 Ое

Физически смисъл

Във вакуум (или в отсъствие на среда, поддаваща се на магнитна поляризация, а също така и когато тя е пренебрежима) интензитетът на магнитното поле (Н) съвпада с вектора на магнитната индукция (B) с точност до коефициент, равен на 1 в СГС и $\mu _{0}$ в СИ.

В магнитни материали интензитетът на магнитното поле има физическия смисъл на „външно“ поле, т.е. съвпада (в зависимост от приетата система единици, с точност до постоянен коефициент) с такъв вектор на магнитната индукция, какъвто би бил той, ако нямаше магнитен материал.

Например, ако полето се създава от соленоид с желязна сърцевина, интензитетът на магнитното поле H вътре в нея съвпада (в СГС точно, а в СИ – с точност до постоянен коефициент) с вектора B₀, който би бил създаден от соленоида при отсъствие на сърцевина и който по принцип може да се пресметне, като се знае геометрията на соленоида и протичащия електрически ток, без всякаква допълнителна информация за материала на сърцевината и неговите магнитни свойства.

При това трябва да се подчертае, че магнитната индукция B е по-фундаментална характеристика на магнитното поле. Тя определя силата на въздействие на магнитното поле върху движещите се заредени частици и протичащите токове, а освен това може непосредствено да се измери, докато интензитетът на магнитното поле H може да се разглежда по-скоро като спомагателна величина (макар че пресмятането ѝ, поне в статичния случай, е по-просто, и в това се състои нейната ценност: H се създава от т.нар. свободни токове, които сравнително лесно се измерват непосредствено).

В обичайно използвания математически израз за енергия на магнитното поле (в среда) B и H влизат почти равноправно, но трябва да се отчита, че тук е включена и енергията, изразходена за поляризация на средата, а не само собствената енергия на полето. Енергията на самото магнитно поле се изразява само чрез B.

Източници

Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Напряжённость магнитного поля“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.