Магнитная индукция

Магнитная индукция (В) – одна из двух векторных величин, характеризующих магнитное поле (наряду с напряжённостью магнитного поля Н). Единицы измерения магнитной индукции: в СИ - тесла (Тл), в СГС - гаусс (Гс); 1 Тл=10⁴ Гс.

Происхождение термина "Магнитное поле" связано с тем, что изменение именно этой величины индуцирует вихревое электрическое поле Е:

rot E = −dB/dt  (в СИ).

В вакууме B=µ₀H (в СИ) и B=H (в СГС) (µ₀ ­– магн. постоянная). Магнитная индукция в среде пропорциональна усреднённым по малым макроскопическим областям значениям вектора напряжённости микроскопического магнитного поля h, B= µ₀<h>. Поскольку микрополе h создаётся чисто вихревыми токами ( магнитные монополя пока не открыты), то и макровектор В тоже является чисто вихревым, что и устанавливается одним из Максвелла уравнений, div B=0 В силу исторической традиции термин "напряжённость магнитного поля" в среде применяется к вектору

H= µ₀^-1B-M

где М - намагниченность. Для большинства сред (пара- и диамагнетики, объединяемые под названием "слабые магнетики") имеет место линейная связь между B и H, B= µ₀ µH, где µ - магнитная проницаемость среды. Для статических полей ц является функцией состояния (температуры, давления); в переменных полях эта величина зависит также от частоты со и волнового вектора k, µ= µ (ω, k) (т. н. дисперсия магнитной проницаемости). Отклонение от линейной связи между В и Н в случае антиферромагнетиков и некоторых парамагнетиков возникает при величине магнитной индукции порядка неск. тесла. В ферромагнетиках и ферримагнетиках из-за наличия спонтанной намагниченности магнитная индукция отлична от нуля, согласно (1), даже в отсутствие магнитного поля.

Вектор магнитного поля входит явным образом в выражение для Лоренца силы, действующей на свободные электрические заряды и заданные токи:

f=ρE + [jB],

где ρ и j - плотность зарядов и токов, f - плотность силы, Е - напряжённость электрического поля. Поэтому поле магнитной индукции наряду с полем E относят к числу силовых полей, допускающих прямые измерения механическими средствами.

Магнитная индукция наряду с полем Е составляют компоненты единого тензора электромагнитного поля. Таким образом, магнитную индукцию следует рассматривать как величину, органически связанную с вектором Е. Физически это проявляется во взаимных преобразованиях полей В и Е при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую.