Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Индукция (в физике)

Индукция (далее И) электрическая и физические величины, характеризующие (наряду с напряженностями электрического и полей) электромагнитное поле. В вакууме эти характеристики совпадают с соответствующими напряженностями, если пользоваться СГС системой единиц (Гаусса); в Международной системе единиц (СИ) они различаются постоянными множителями.

  Вектор электрической индукции D (называемый также электрическим смещением) является суммой двух векторов различной природы: напряженности электрического поля Е - главной характеристики этого поля - и поляризации Р, которая определяет электрическое состояние вещества в этом поле. В системе Гаусса:

D = E + 4p             (1)

(4p - постоянный коэффициент); в системе СИ

D = e0E + ,               (1¢)

где e0 - размерная константа, называемая электрической постоянной или диэлектрической проницаемостью вакуума. Вектор поляризации Р представляет собой электрический дипольный момент единицы объема вещества в поле Е, т. е. сумму электрических дипольных моментов pi, отдельных молекул внутри малого объема D, деленную на величину этого объема:



  В изотропном веществе, не обладающем сегнетоэлектрическими свойствами (см. Сегнетоэлектричество), при слабых полях вектор поляризации прямо пропорционален напряженности поля. В системе Гаусса

= cеЕ,                       (3)

где ce - безразмерная величина, называемая коэффициентом поляризации или диэлектрической восприимчивостью. Именно она характеризует электрические свойства вещества. Для сегнетоэлектриков ce зависит от Е, так что связь Р и Е становится нелинейной.

  Подставляя выражение (3) в (1), получим:

D = (1 + 4pcе)Е = eЕ.             (4)
Величина<
e = 1 + 4pce,               (5)

также характеризующая электрические свойства вещества, называется диэлектрической проницаемостью. В системе СИ

Р = ce e0E                    (3¢)

и, соответственно,

D = e0eЕ,                     (4`)

e = 1 + ce.                    (5`)

  Смысл введения вектора электрической И (в физике) состоит в том, что поток вектора D через любую замкнутую поверхность определяется только свободными зарядами, а не всеми зарядами внутри объема, ограниченного данной поверхностью, подобно потоку вектора Е. Это позволяет не рассматривать связанные (поляризационные) заряды и упрощает решение многих задач.

  Вектор индукции В - основная характеристика поля, представляющая собой среднее значение суммарной напряженности микроскопических полей, созданных отдельными электронами и др. элементарными частицами. Вектор же напряженности магнитного поля Н является разностью двух векторов различной природы: вектора В и вектора намагниченности . В системе Гаусса

Н = В - 4p,

Или

(6)

В = Н + 4p.

  Намагниченность представляет собой магнитный момент единицы объема и характеризует состояние вещества. В изотропной среде при слабых полях намагниченность прямо пропорциональна Н:

= cm ,                                   (7)

где cm - магнитная восприимчивость, характеризующая свойства вещества. Для ферромагнетиков cm зависит от Н. Подставляя (7) в (6), получим связь между В и Н :

В = (1 + 4pcm) = mН             (8)

Величина

m = 1 + 4pcm,                          (9)

также характеризующая свойства вещества, называется магнитной проницаемостью.

  В системе СИ эти формулы записываются следующим образом:

В = m0 + ,                             (6")

= m0cm ,                               (7")

В = m0mН,                                (8")

m = 1 + cm                                (9")

  Константа m0 называется постоянной или проницаемостью вакуума. Вектор Н вводится в теорию электромагнитного поля в связи с тем, что циркуляция вектора Н вдоль замкнутого контура, в отличие от циркуляции вектора В, определяется движением только свободных зарядов.

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 5 и 11; Фриш С. Э. и Тиморева А. В., Курс общей физики, т. 2, М., 1953, гл. 15, 18.

  Г. Я. Мякишев.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 21.10.2019 19:00:13

18:57 Эмилия Кларк рассказала о «разбитом сердце» из-за критики финала «Игры престолов»
18:56 Коломойский заявил о готовности посмеяться над самоубийством соратницы Порошенко
18:54 Танкист оторвал себе ногу и спас товарищей
18:50 Россиянин с ВИЧ укусил полицейского и поплатился
18:48 Бетербиев обратился к украинцу Гвоздику после победы нокаутом
18:43 Раскрыта новая возможность для клиентов каршеринга  
18:39 Китай решил наказать США за решения Обамы
18:34 Сбербанк запустит ипотеку под один процент годовых
18:31 Соратника Кадырова «накормили» пельменями со свининой