Page 87 - 347_
P. 87
тобто немає окремо північного чи південного полюсів магніту .
Математично цю властивість магнітного поля відображає рівняння (60.4),
яке є теоремою Гауса для магнітного поля. Це значить, що потік вектора
B через довільну замкнуту поверхню дорівнює нулю. Дійсно, внаслідок
замкнутості силових ліній магнітного поля число цих ліній, які виходять з
замкнутої поверхні дорівнює числу ліній, що входять в неї. Саме магнітне
поле характеризується вектором індукції B (силова характеристика поля)
та напруженістю H і зв'язок між ними встановлює рівняння (60.6), де 0 -
-7
магнітна стала (410 Гн/м), - магнітна проникність середовища.
Рівняння (60.1) та (60.3) описують зв'язок між електричними та
магнітними явищами. Так, якщо з часом змінюється потік вектора B через
площу деякого замкнутого контуру (права частина рівняння 60.1), то в
цьому контурі виникає вихрове електричне поле, циркуляція вектора
напруженості E якого (інтеграл в лівій частині рівняння 60.1) дорівнює з
протилежним знаком швидкості зміни магнітного потоку. Тобто змінне
магнітне поле породжує вихрове електричне поле (максвелівське
трактування явища електромагнітної індукції). А як створюється магнітне
поле? Тут можливі такі два випадки:
1. Магнітне поле створюється рухомими зарядами (струмом).
Математично це описується першим доданком рівняння (60.3). А саме,
якщо замкнутий контур площею S охоплює n - струмів провідності (знак
суми в рівнянні 60.3), то ці струми створюють магнітне поле, циркуляція
вектора напруженості H якого (інтеграл в лівій частині рівняння 60.3)
дорівнює алгебраїчній сумі струмів, які охоплюють цей контур (закон
повного струму).
2. Якщо з часом змінюється потік вектора індукції D
електричного поля через контур площею S (другий доданок рівняння
(60.3)) то в цьому контурі виникає магнітне поле, циркуляція вектора
напруженості H якого (ліва частина рівняння 60.3) дорівнює швидкості
зміни потоку вектора D . Тобто, змінне електричне поле породжує
магнітне поле. Тобто, змінне електричне поле еквівалентне струму
провідності лише тому, що воно породжує магнітне поле. Такий
особливий струм, який виникає при зміні з часом електричного поля
Максвел назвав струмом зміщення.
Таким чином, рівняння Максвелла описують всі електричні і
магнітні явища та тісний зв'язок між ними.
Англійський фізик П.Дірак теоретично допустив існування особливих частинок з
одним магнітним полюсом, які назвали монополі. Але поки що магнітні монополі
експериментально не виявлені.
78