Интензитет на магнитното поле

Серия статии на тема
Класическа електродинамика
Електричество Магнетизъм Електромагнетизъм
Електростатика Закон на Кулон Теорема на Гаус Електрически дипол Електрически заряд Интензитет на електрическото поле Електрично поле Електричен потенциал Електрет
Магнитостатика Магнит Магнитно поле Дипол Магнитен поток Магнитна индукция Интензитет на магнитното поле Магнитна проницаемост Магнитна възприемчивост Магнитен момент Намагнитване Феромагнетизъм Диамагнетизъм Парамагнетизъм Суперпарамагнетизъм Антиферомагнетизъм Феримагнетизъм Магнитна левитация Закон на Био-Савар Закон на Ампер
Електродинамика Електромагнитно поле Електромагнитна индукция Електромагнитно излъчване Дипол Сила на Лоренц Уравнения на Максуел Електромагнитен 4-потенциал Електричен потенциал Магнитен векторен потенциал Вълново уравнение Закъсняващ потенциал Оператор на Д'Аламбер Електрически диполен момент Електромагнит Ефект на Майснер
Електрическа верига Електрически ток Електрическо напрежение Волт-амперна характеристика Електрическо съпротивление Индуктивност Електрически капацитет Електрическа проводимост Електрически импеданс Закон на Ом Закони на Кирхоф Закон на Джаул-Ленц
Известни учени Хенри Кавендиш Майкъл Фарадей Андре-Мари Ампер Густав Кирхоф Джеймс Кларк Максуел Хайнрих Херц Алберт Абрахам Майкелсън Робърт Миликан Георг Ом Луи Неел

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:

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

Сравнение на B, H и M вътре и извън цилиндричен магнит.

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

$\mathbf {M} ={\frac {\mu -1}{\mu _{0}\mu }}\mathbf {B} ={\frac {\chi }{\mu _{0}(1+\chi )}}\mathbf {B} ;$

в системата СГС:

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

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

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.

На границата между два материала, по която не протича повърхностен ток на проводимост, тангенциалният компонент на магнитния интензитет H_τ, успореден на повърхността, не се прекъсва.

Ако има повърхностен ток на проводимост $\mathbf {i}$, тогава стойността на разликата на този компонент от едната и другата страна на границата е точно равна на $|\mathbf {i} |$.

В магнитни среди интензитетът на магнитното поле е съставено от две независими части: $\mathbf {H} =\mathbf {H} _{0}+\mathbf {H} _{\mathrm {d} }$;
$\mathbf {H} _{\mathrm {0} }$ е приложеното магнитно поле, дължащо се само на свободните токове, а
$\mathbf {H} _{\mathrm {d} }$ е (де)магнетизиращото поле, дължащо се само на свързаните токове.

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, за да видите списъка на съавторите. ​ ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.​