Согласно Максвелла
уравнениям, источниками магнитного поля являются электрические токи,
магнитные моменты и переменные электрические поля (о природе источников магнитного
поля в различных средах смотрите в статьях Магнетизм,
Магнетизм микрочастиц). Постоянное магнитное поле в среде обычно характеризуется
двумя аксиальными векторами:
магнитной индукцией B и напряжённостью магнитного поля H.
Эти векторы не независимы, а связаны между собой так называемым материальным
уравнением 
, различным
для различных сред. Многофакторную зависимость 
(Т - температура, 
- давление, . . .) называют магнитным уравнением состояния вещества.
В вакууме, то есть свободном от вещества Эфире,
(в СИ), где
- магнитная постоянная - магнитная проницаемость
Эфира. Различие направлений векторов B [T] и
H [A/m] в среде связано с наличием в ней микроскопических
магнитных моментов. В СИ
где вектор M [A/m] равен магнитному моменту единицы объёма и называется вектором намагниченности. В большинстве неферромагнитных сред намагниченность (по крайней мере в слабых и низкочастотных полях) пропорциональна напряжённости магнитного поля:
Коэффициент κ называется магнитной восприимчивостью. С учётом (2) ур-ние (1) можно записать в виде:
где коэффициент 
называется магнитной проницаемостью.
В переменных полях величины m и c зависят от частоты и волнового вектора (т. н. временная и пространственная дисперсии, см.
Диспергирующая среда).
Плотность энергии w
макроскопического статического магнитного поля в среде можно записать в виде:
В общем случае пределы интегрирования являются функцией H
и значение w зависит от вида связи между B и
H. Для вакуума, пара- и диамагнитных сред, т. е. в случае
линейной связи между В и Н,
Это справедливо и для переменного магнитного поля в случае стационарной
линейной среды и в отсутствие дисперсии (об энергии переменного магнитного
поля в диспергирующих средах см. в ст. Энергия электромагнитного поля).
К основным физическим проявлениям магнитного поля относятся:
где q- заряд [C], v - скорость частицы;
ε = dФ/dt
В лабораторных условиях слабые (до 60 A/m) и средние (до 500 A/m) стационарные магнитные поля получают с помощью постоянных магнитов и электромагнитов. Сильные стационарные магнитные поля (до 3000 A/m) получают с помощью охлаждаемых и сверхпроводящих соленоидов. Поля до 20 kA/m получаются в импульсных соленоидах, сверхсильные импульсные поля (до 1000 ka/m) - методом направленной взрыва (см. Сверхсильные магнитные поля ). Для измерения характеристик магнитного поля используют различные магнитометры. В космических условиях магнитные поля достигают 1010-1011 Тесла (см. Магнитные поля звёзд).
Технические применения магнитного поля лежат в основе практически всей электротехники, радиотехники и электроники. Магнитные поля применяются в дефектоскопии, для удержания горячей плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза, для каналирования пучков заряж. частиц в ускорителях заряженных частиц, в генераторах мощного микроволнового излучения и т. п.
|
|
 |
