Теория / 16.3. Магнитные свойства вещества. Закон полного тока
Всякое вещество, находящееся в магнитном поле,
создаваемом внешними токами, приходит в особое состояние намагниченности,
которое характеризуется появлением добавочного магнитного поля. Оно существует
благодаря вращению электронов по орбитам и вокруг собственной оси. Это движение
можно рассматривать как элементарные внутренние токи, а добавочное магнитное поле
будем называть полем элементарных внутренних токов.
Рассмотрим катушку со стальным сердечником в разрезе (рис.
16.6).
Когда сердечник находится в магнитном поле катушки с током, в нем возникают элементарные круговые токи, магнитные свойства которых характеризуются магнитным моментом
где S – площадь, описываемая круговым током.
Тогда степень намагничивания вещества оценивается вектором намагниченности:
где
V – объем
вещества.
Для контура a – b – c – d суммарный момент запишется следующим выражением:
где
ik – элементарный ток, сцепленный с контуром a – b – c –
d.
Тогда намагниченность определится по формуле
Отсюда Ik = Jl.
Но, с другой стороны, поле, создаваемое в катушке с сердечником описывается уравнением
Обозначим
получим
Последнее выражение позволяет рассматривать магнитное поле в веществе только как результат действия токов в проводах, что значительно облегчает расчеты магнитных цепей. Это выражение представляет собой закон полного тока для магнитных цепей: напряженность магнитного поля вдоль замкнутого контура равна полному току, пронизывающему поверхность, ограниченную этим контуром.