Магнитостатическая энергия - часть энергии магнетика Wm, обусловленная магнитным диполь-дипольным взаимодействием элементарных атомных магн. моментов (диполей). В приближении сплошной среды Wm можно представить в виде энергии взаимодействия намагниченности M с магнитостатическим полем Нт:
где интегрирование производится по объёму V магнетика.
Напряжённость поля Н(П1) определяется из уравнений магнитостатики
(отсюда и назв. энергии Wn):
где В = Нт
+ 4pМ
- магнитная индукция магнетика (ф-лы записаны в Гаусса системе единиц). В магнетиках ограниченных размеров к (2) необходимо добавить граничные условия,
заключающиеся в непрерывности тангенциальной
составляющей Н(т)> и нормальной составляющей
В:
где - индукции и напряжённости магнитостатич. полей двух соседних сред (напр., магнетик - вакуум) на границе их раздела. Индекс т обозначает тангенциальную составляющую H(m), n - единичный вектор нормали к границе раздела сред. Решение ур-ний (2) с учётом (3) можно представить в виде
где S - поверхность, охватывающая объём магнетика. Из (4) видно, что H(m), а следовательно, и Wm обусловлены существованием величин rm = - divM и sт = -(Mn), называемых объёмными и поверхностными плотностями магнитостатич. "зарядов", вводимых по аналогии с электростатическими. Из (4) видно также, что Н(m) (r) существует как в объёме магнетика, так и вне его, поскольку r относится ко всему безграничному пространству. В связи со сказанным Wn можно представить также в виде
где интегрирование осуществляется по всему безграничному
пространству.
M. э. играет определяющую роль при образовании доменной структуры (см. Магнитная доменная структура ),а также магнитостатических волн, в ферро-и ферримагнетиках. Она существенно влияет и на формирование структуры доменных стенок в тонких магнитных плёнках (см., напр., Нееля стенка).
Б. H. Филиппов