Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Понятие о напряженности магнитного поля




При отсутствии магнетиков должно выполняться соотношение

 

rot B = μ0 Iмакро, (1.4)

 

описывающее порождение магнитного поля токами проводимости.

Учитывая, что при наличии магнетиков наряду с токами проводимости магнитное поле порождается также и молекулярными токами, то получим

 

. (1.5)

 

Величина, ротор которой определяется одними лишь макроскопическими токами, называется напряженностью магнитного поля Н. Ротор вектора Н соответствует вектору плотности макроскопических токов. Согласно теореме о циркуляции вектора Н циркуляция напряженности магнитного поля по некоторому контуру равна алгебраической сумме макроскопических токов, охватываемых этим контуром (рис.1.4).

Разделим обе части уравнения (1.5) на μ0 и перенесем rot I в левую часть:

 

rot ( B / μo – Iмикро ) = Iмакро, (1.6)

 

где

Н = В / μ0 – Iмикро.

 

Напряженность магнитного поля Н является аналогом электрического смещения D.

Напряженность магнитного поля имеет размерность, равную размерности силы тока, деленной на размерность длины. Единица напряженности магнитного поля в СИ носит название ампер на метр (А/м). В магниторазведке еще в недавнем прошлом результаты магнитных съемок представлялись единицами системы СГС (Эрстед). Результаты измерений аэромагнитной съемки давались в мЭ, а наземные наблюдения измерялись в гаммах (γ). Материалы прошлых лет до сих пор остаются востребованными, представленные единицы измерения дополнительного перевода не требуют, так как

 

1 нТл = 1 γ.

 

Намагниченность J принято связывать не с магнитной индукцией, а с напряженностью магнитного поля Н. Полагают, что в каждой точке магнетика

 

J = æ Н, (1.7)

 

где æ -– характерная для данного магнетика величина, называемая магнитной восприимчивостью, æ – безразмерная величина.величина.

Зависимость В от Н принято записывать в виде

 

в виде

 

,

 

где µa= µ0 µ - абсолютная магнитная проницаемость среды (Гн/м); µ0 = 4π 10-7 – магнитная проницаемость вакуума (Гн/м), μ – магнитная проницаемость среды.

Магнитная проницаемость µ диамагнетиков и парамагнетиков не зависит от В и Н. Чтобы найти соотношение между В и Н, сделаем подстановку в формулу (1.6) выражения (1.7), тогда получим

 

Н = В / μ0 – æ Н, (1.8)

откуда

Н = В / μ0 (1+ æ).

Безразмерная величина

μ = 1 + æ

называется относительной магнитной проницаемостью, или магнитной проницаемостью вещества. Магнитная восприимчивость может быть как положительной, так и отрицательной. Поэтому магнитная проницаемость μ может быть как больше, так и меньше единицы.

Формуле (1.8) можно придать вид

 

Н = В – 4 π æ Н.

Напряженность магнитного поля Н есть вектор, имеющий то же направление, что и вектор В, но в μоμ раз меньший по модулю. В анизотропных средах векторы Н и В не совпадают по направлению.

В гауссовой системе магнитная проницаемость µ является безразмерной величиной

 

μ = 1 + 4 π æ. (1.9)

Значение магнитной восприимчивости æ в СИ превосходит в 4 π раз значение æ в гауссовой системе:

 

æ (СИ) = 4 π æ (СГС). (1.10)

 

На рис. 1.4 показано поведение векторов Н, В и m0J внутри намагниченного объекта. Из рисунка видно, что истоки поля Н находятся там же, где располагаются истоки поля m0J, но только имеют противоположные знаки. Там, где обрываются силовые линии m0J, начинаются линии H, и,наоборот, там, где кончаются силовые линии Н, начинаются линии m0J.

Вне намагниченного тела поле m0Н идентично полю В, так как В = m0 (Н + J)) при m0J= 0. Внутри магнитной среды линии индукции продолжаются непрерывно, так как div B = 0. Следовательно, В не имеет источников, но зато имеет вихри там же, где и m0J, т.е. на боковой поверхности объекта. Здесь линии вектора преломляются. На рис.1.4 видно, что внутри намагниченного тела линии В и Н не совпадают по направлению, внутри вещества они могут даже быть направлены навстречу друг другу, но не совпадать /35/.

 

 

Рис. 1.4. Силовые линии напряженности (Н), магнитной индукции (В) и намагниченности (J) в магнитном источнике

 

Заметим, что измерения магнитного поля всегда ведутся в материальной среде (воздух, вода) с магнитной проницаемостью, отличной от m0. Поэтому в результате измерения всегда будут получаться данные о векторе магнитной индукции В, а не напряженности Н. Однако вся теория интерпретации магнитных измерений разработана относительно применения к составляющим напряженности магнитного поля Н, и поэтому для получения конечного геологического результата необходимо учитывать условия связи между напряженностью и индукцией магнитного поля.

 

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 70; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты