Билет 22. Закон Био - Савара. Поле прямого тока.

Опыт дает, что для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым зарядом или током в отдельности. , закон Био-Савара. Рассмотрим вопрос о нахождении магнитного поля, создаваемого постоянными электрическими токами. - магнитная постоянная. подставим в эту формулу вместо q заряд dV, где dV-элементарный объем,р-объемная плотность заряда, являющегося носителем тока и учтем, что . Формула приобретает вид: если же ток I течет по тонкому проводу с площадью поперечного сечения ,то jdV=j dl=Idl, где dl- элемент длины провода. Введя вектор dl в направлении тока Iравенство перепишем так: jdV=Idl, Векторы jdV и Idl наз.соответственно объемным и линейным элементами тока. Произведя замену объемного элемента тока на линейный, получим: это выражение закон Био-Савара. Полное В в соответствии с принципом суперпозиции определяется в результате интегрирования по всем элементам тока: .

Билет 22.2

Ферромагнетиками называют вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т.е. намагничены уже при отсутствии внешнего магнитного поля. Основная кривая намагничения. Характерная особенность – обладают сложной нелинейной зависимостью J (H) или B(H). Основная кривая намагничения, кривая намагниченность которого при Н=0 тоже равна 0. Уже при сравнительно небольших значениях Н нагниченность J достигает насыщения . Магнитная индукция B также растет с увеличением Н, а после достижения состояния насыщенности В продолжает расти с увеличением Н по линейному закону: , где . Ввиду нелинейной зависимости В(Н) для ферромагнетиков нельзя ввести магнитную проницаемость как определенную постоянную величину, характеризующую магнитные свойства каждого данного ферромагнетика. Однако, считают , при этом является функцией Н.

Д ля ферромагнетиков во внешнем магнитном поле характерны: нелинейность кривой намагничивания и магнитный гистерезис при перемагничивании. Значение Ms максимально при Т = 0К, с увеличением температуры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке, выше которой вещество становится парамагнитным.; Н. к. магнитных материалов зависят не только от физических свойств материалов и внешних условий, но и от последовательности прохождения различных магнитных состояний, в связи с чем рассматривают несколько видов Н. к.: а) кривые первого намагничивания (рис. 1) — последовательности значений J или В, которые проходятся веществом при монотонном возрастании Н из начального состояния с B = H = J = 0 (при этом Н не меняет направления); б) кривые цикличного перемагничивания (или статические петли Гистерезиса) — зависимости В(Н) или J(H), получаемые после многократного прохождения определённого интервала значений Н в прямом и обратном направлениях (рис. 2); в) основные (или коммутационные) кривые — геометрическое место вершин симметричных петель перемагничивания (рис. 2) и др.