|
|
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
|
|
 |
 |
 |
|
