Тема: Магнітне поле
Підготував: Байгарашев Д.М.
Перевірила: Габдулліна А.Т.
Магнітне поле
Якщо два паралельно розташованих провідника під'єднати до джерела струму так, щоб по них пройшов електричний струм, то залежно від напрямку струму в них провідники або відштовхуються або притягуються.
Пояснення цього явища можливе з позиції виникнення навколо провідників особливого виду матерії – магнітного поля.
Сили, з якими взаємодіють провідники зі струмом, називаються магнітними.
Магнітне поле- це особливий вид матерії, специфічною особливістю якої є вплив на електричний заряд, що рухається, провідники зі струмом, тіла, що володіють магнітним моментом, з силою, яка залежить від вектора швидкості заряду, напрямки сили струму в провіднику і від напрямку магнітного моменту тіла.
Історія магнетизму сягає корінням у глибоку давнину, до античних цивілізацій Малої Азії. Саме на території Малої Азії в Магнезії знаходили гірську породу, зразки якої притягувалися один до одного. За назвою місцевості такі зразки стали називати "магнетиками". Будь-який магніт у формі стрижня чи підкови має два торці, які називаються полюсами; саме в цьому місці найсильніше і виявляються його магнітні властивості. Якщо підвісити магніт на нитці, один полюс завжди вказуватиме на північ. На цьому принципі засновано компас. Повернений на північ полюс вільно висить магніту називається північним полюсом магніту (N). Протилежний полюс називається південним полюсом (S).
Магнітні полюси взаємодіють один з одним: однойменні полюси відштовхуються, а різноіменні – притягуються. Аналогічно концепції електричного поля, що оточує електричний заряд, вводять уявлення про магнітне поле навколо магніту.
У 1820 р. Ерстед (1777-1851) виявив, що магнітна стрілка, розташована поряд з електричним провідником, відхиляється, коли по провіднику тече струм, тобто навколо провідника зі струмом створюється магнітне поле. Якщо взяти рамку зі струмом, то зовнішнє магнітне поле взаємодіє з магнітним полем рамки і виявляє на неї орієнтуючу дію, тобто існує таке положення рамки, при якому зовнішнє магнітне поле надає на неї максимальну обертальну дію, і існує положення, коли момент, що обертає сил дорівнює нулю.
Магнітне поле в будь-якій точці можна охарактеризувати вектором, який називається вектор магнітної індукціїабо магнітною індукцієюу точці.
Магнітна індукція - це векторна фізична величина, що є силовою характеристикою магнітного поля в точці. Вона дорівнює відношенню максимального механічного моменту сил, що діють на рамку зі струмом, поміщену в однорідне поле, до твору сили струму в рамці на її площу.
За напрямок вектора магнітної індукції приймається напрям позитивної нормалі до рамки, яке пов'язане зі струмом в рамці правилом правого гвинта, при механічному моменті, що дорівнює нулю.
Так само, як зображували лінії напруженості електричного поля, зображують лінії індукції магнітного поля. Лінія індукції магнітного поля - уявна лінія, дотична до якої збігається з напрямком у точці.
Напрями магнітного поля в даній точці можна визначити ще як напрямок, який вказує
північний полюс стрілки компаса, поміщений у цю точку. Вважають, лінії індукції магнітного поля спрямовані від північного полюса до південного.
Напрямок ліній магнітної індукції магнітного поля, створеного електричним струмом, що тече прямолінійним провідником, визначається правилом свердла або правого гвинта. За напрямок ліній магнітної індукції приймається напрямок обертання головки гвинта, який би забезпечував поступальний його рух у напрямку електричного струму (рис. 59).
де n 01 = 4 Пі 10 -7 с/(А м). - магнітна стала, R - відстань, I - сила струму в провіднику.
На відміну від ліній напруженості електростатичного поля, які починаються на позитивному заряді та закінчуються на негативному, лінії індукції магнітного поля завжди замкнуті. Магнітного заряду аналогічно електричного заряду не виявлено.
За одиницю індукції приймається одна тесла (1 Тл) - індукція такого однорідного магнітного поля, в якому на рамку площею 1 м 2 по якій тече струм в 1 А, діє максимальний обертовий механічний момент сил, рівний 1 Н м.
Індукцію магнітного поля можна визначити і за силою, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі.
На провідник із струмом, поміщений у магнітне поле, діє сила Ампера, величина якої визначається наступним виразом:
де I - сила струму у провіднику, l -довжина провідника, В - модуль вектора магнітної індукції, а - кут між вектором та напрямом струму.
Напрямок сили Ампера можна визначити за правилом лівої руки: долоню лівої руки маємо так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, чотири пальці розташовуємо у напрямку струму в провіднику, то відігнутий великий палець показує напрямок сили Ампера.
Враховуючи, що I = q 0 nSv, і підставляючи цей вираз (3.21), отримаємо F = q 0 nSh/B sin a. Число частинок (N) у заданому обсязі провідника дорівнює N = nSl, тоді F = q 0 NvB sin a.
Визначимо силу, що діє з боку магнітного поля на окрему заряджену частинку, що рухається в магнітному полі:
Цю силу називають силою Лоренца (1853–1928). Напрямок сили Лоренца можна визначити за правилом лівої руки: долоню лівої руки маємо так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, чотири пальці показували напрямок руху позитивного заряду, великий відігнутий палець покаже напрямок сили Лоренца.
Сила взаємодії між двома паралельними провідниками, якими течуть струми I 1 і I 2 дорівнює:
де l -частина провідника, що у магнітному полі. Якщо струми одного напрямку, то провідники притягуються (рис. 60), якщо протилежного напряму відштовхуються. Сили, які діють кожен провідник, рівні по модулю, протилежні за напрямом. Формула (3.22) є основною визначення одиниці сили струму 1 ампер (1 А).
Магнітні властивості речовини характеризує скалярна фізична величина - магнітна проникність, що показує у скільки разів індукція магнітного поля в речовині, що повністю заповнює поле, відрізняється за модулем від індукції 0 магнітного поля у вакуумі:
За своїми магнітними властивостями всі речовини діляться на діамагнітні, парамагнітніі феромагнітні.
Розглянемо природу магнітних властивостей речовин.
Електрони в оболонці атомів речовини рухаються різними орбітами. Для спрощення вважаємо ці орбіти круговими, і кожен електрон, що обертається навколо атомного ядра, можна як круговий електричний струм. Кожен електрон, як круговий струм, створює магнітне поле, яке назвемо орбітальним. Крім того, електрон в атомі має власне магнітне поле, зване спиновим.
Якщо при внесенні в зовнішнє магнітне поле з індукцією 0 всередині речовини створюється індукція< В 0 , то такие вещества называются диамагнитными (n< 1).
У діамагнітнихматеріалах за відсутності зовнішнього магнітного поля магнітні поля електронів скомпенсовані, і за внесенні в магнітне поле індукція магнітного поля атома стає спрямованої проти зовнішнього поля. Діамагнетик виштовхується із зовнішнього магнітного поля.
У парамагнітнихматеріалів магнітна індукція електронів в атомах повністю не скомпенсована, і атом в цілому виявляється подібним до маленького постійного магніту. Зазвичай у речовині всі ці дрібні магніти орієнтовані довільно, і сумарна магнітна індукція всіх полів дорівнює нулю. Якщо помістити парамагнетик у зовнішнє магнітне поле, то всі маленькі магніти - атоми повернуться у зовнішньому магнітному полі подібно до стрілок компаса і магнітне поле в речовині посилюється ( n >= 1).
Феромагнітниминазиваються такі матеріали, в яких n 1. У феромагнітних матеріалах створюються так звані домени, макроскопічні області мимовільного намагнічування.
У різних доменах індукції магнітних полів мають різні напрямки (рис. 61) та у великому кристалі
взаємно компенсують одне одного. При внесенні феромагнітного зразка у зовнішнє магнітне поле відбувається зміщення кордонів окремих доменів так, що обсяг доменів, орієнтованих на зовнішнє поле, збільшується.
Зі збільшенням індукції зовнішнього поля 0 зростає магнітна індукція намагніченої речовини. При деяких значеннях 0 індукція припиняє різке зростання. Це називається магнітним насиченням.
Характерна особливість феромагнітних матеріалів - явище гістерези, яке полягає у неоднозначній залежності індукції у матеріалі від індукції зовнішнього магнітного поля при його зміні.
Петля магнітної гістерези - замкнута крива (cdc`d`c), що виражає залежність індукції в матеріалі від амплітуди індукції зовнішнього поля при періодичній досить повільній зміні останнього (рис. 62).
Петля гістерезису характеризується наступними величинами Bs, Br, Bc. B s - максимальне значення індукції матеріалу при 0s; r - залишкова індукція, що дорівнює значенню індукції в матеріалі при зменшенні індукції зовнішнього магнітного поля від B 0s до нуля; -В с і В с - коерцитивна сила - величина, що дорівнює індукції зовнішнього магнітного поля, необхідного для зміни індукції в матеріалі від залишкової до нуля.
Для кожного феромагнетика існує така температура (точка Кюрі (Ж. Кюрі, 1859-1906), вище за яку феромагнетик втрачає свої феромагнітні властивості.
Існує два способи приведення намагніченого феромагнетика в розмагнічений стан: а) нагріти вище точки Кюрі та охолодити; б) намагнічувати матеріал змінним магнітним полем з амплітудою, що повільно спадає.
Феромагнетики, що мають малу залишкову індукцію і коерцитивну силу, називаються магнітом'якими. Вони знаходять застосування в пристроях, де феромагнетику доводиться часто перемагнічуватись (сердечники трансформаторів, генераторів та ін.).
Магнітожорсткі феромагнетики, що мають велику коерцитивну силу, застосовуються для виготовлення постійних магнітів.
Магнітне поле– це матеріальне середовище, через яке здійснюється взаємодія між провідниками зі струмом або зарядами, що рухаються.
Властивості магнітного поля:
Характеристики магнітного поля:
Для дослідження магнітного поля використовують пробний контур із струмом. Він має малі розміри, і струм в ньому набагато менше струму в провіднику, що створює магнітне поле. На протилежні сторони контуру зі струмом з боку магнітного поля діють сили, рівні за величиною, але направлені в протилежні сторони, оскільки напрямок сили залежить від напрямку струму. Точки застосування цих сил не лежать на одній прямій. Такі сили називають парою сил. Внаслідок дії пари сил контур не може рухатися поступально, він повертається навколо своєї осі. Обертальна дія характеризується моментом сил.
, де l–плече пари сил(відстань між точками докладання сил).
У разі збільшення струму в пробному контурі або площі контуру пропорційно збільшиться момент пари сил. Відношення максимального моменту сил, що діє на контур зі струмом, до величини сили струму в контурі та площі контуру є величина постійна для цієї точки поля. Називається вона магнітною індукцією.
, де 
-магнітний моментконтур зі струмом.
Одиниця вимірумагнітної індукції - Тесла [Тл].
Магнітний момент контуру- Векторна величина, напрям якої залежить від напрямку струму в контурі і визначається по правилу правого гвинта: праву руку стиснути в кулак, чотири пальці направити у напрямку струму в контурі, тоді великий палець вкаже напрямок вектора магнітного моменту. Вектор магнітного моменту завжди перпендикулярний площині контуру.
За напрямок вектора магнітної індукціїприймають напрямок вектора магнітного моменту контуру, орієнтованого магнітному полі.
Лінія магнітної індукції- Лінія, дотична до якої в кожній точці збігається з напрямом вектора магнітної індукції. Лінії магнітної індукції завжди замкнуті, ніколи не перетинаються. Лінії магнітної індукції прямого провідниказі струмом мають вигляд кіл, розташованих у площині, перпендикулярній провіднику. Напрямок ліній магнітної індукції визначають за правилом правого гвинта. Лінії магнітної індукції кругового струму(витка зі струмом) також мають вигляд кіл. Кожен елемент витка завдовжки 
можна як прямолінійний провідник, який створює своє магнітне поле. Для магнітних полів виконується принцип суперпозиції (незалежного додавання). Сумарний вектор магнітної індукції кругового струму окреслюється результат складання цих полів у центрі витка за правилом правого гвинта.
Якщо величина та напрям вектора магнітної індукції однакові в кожній точці простору, то магнітне поле називають однорідним. Якщо величина та напрямок вектора магнітної індукції в кожній точці не змінюються з часом, то таке поле називають постійним.
Величина магнітної індукціїу будь-якій точці поля прямо пропорційна силі струму в провіднику, що створює поле, обернено пропорційна відстані від провідника до цієї точки поля, залежить від властивостей середовища проживання і форми провідника, що створює поле.
, де 
Н/А 2; Гн/м - магнітна постійна вакууму,
-відносна магнітна проникність середовища,
-абсолютна магнітна проникність середовища.
Залежно від величини магнітної проникності всі речовини поділяють на три класи:
При збільшенні абсолютної проникності середовища збільшується і магнітна індукція у цій точці поля. Відношення магнітної індукції до абсолютної магнітної проникності середовища – величина постійна для даної точки полі напруженістю.
.
Вектори напруженості та магнітної індукції збігаються у напрямку. Напруженість магнітного поля залежить від властивостей середовища.
Сила Ампера- Сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.
Де l- Довжина провідника, 
- Кут між вектором магнітної індукції та напрямом струму.
Напрямок сили Ампера визначають за правилу лівої руки: ліву руку мають так, щоб складова вектора магнітної індукції, перпендикулярна провіднику, входила в долоню, чотири витягнутих пальця направити по струму, тоді відігнутий на 90 0 великий палець вкаже напрям сили Ампера.
Результат дії сили Ампера – рух провідника у цьому напрямі.
Е 
слі 
= 90 0 то F = max, якщо 
= 0 0 F = 0.
Сила Лоренца– сила дії магнітного поля на заряд, що рухається.
, де q - заряд, v - швидкість його руху, 
- Кут між векторами напруженості та швидкості.
Сила Лоренца завжди перпендикулярна векторам магнітної індукції та швидкості. Напрямок визначають за правилу лівої руки(пальці - за рухом позитивного заряду). Якщо напрям швидкості частки перпендикулярно лініям магнітної індукції однорідного магнітного поля, то частка рухається по колу без зміни кінетичної енергії.
Оскільки напрям сили Лоренца залежить від знака заряду, її використовують для поділу зарядів.
Магнітний потік– величина, що дорівнює числу ліній магнітної індукції, які проходять через будь-який майданчик, розташований перпендикулярно до ліній магнітної індукції.
, де 
- кут між магнітною індукцією та нормаллю (перпендикуляром) до площі S.
Одиниця виміру- Вебер [Вб].
Способи вимірювання магнітного потоку:
Зміна орієнтації майданчика в магнітному полі (зміна кута)
Зміна площі контуру, поміщеного в магнітне поле
Зміна сили струму, що створює магнітне поле
Зміна відстані контуру від джерела магнітного поля
Зміна магнітних властивостей середовища.
Ф 
арадей реєстрував електричний струм у контурі, що не містить джерела, але знаходився поряд з іншим контуром, що містить джерело. Причому струм у першому контурі виникав у таких випадках: при будь-якій зміні струму в контурі А, при відносному переміщенні контурів, при внесенні до контуру А залізного стрижня, при русі щодо контуру Б постійного магніту. Спрямований рух вільних зарядів (струм) виникає лише в електричному полі. Отже, магнітне поле, що змінюється, породжує електричне поле, яке і приводить в рух вільні заряди провідника. Це електричне поле називають індукованимабо вихровим.
Відмінності вихрового електричного поля від електростатичного:
Джерело вихрового поля - магнітне поле, що змінюється.
Лінії напруженості вихрового поля замкнуті.
Робота, що здійснюється цим полем з переміщення заряду по замкнутому контуру не дорівнює нулю.
Енергетичною характеристикою вихрового поля є не потенціал, а ЕРС індукції– величина, що дорівнює роботі сторонніх сил (сил не електростатичного походження) щодо переміщення одиниці заряду по замкнутому контуру.
.Вимірюється у Вольтах[В].
Вихрове електричне поле виникає при будь-якій зміні магнітного поля, незалежно від того, чи є замкнутий контур, що проводить, чи його немає. Контур дозволяє виявити вихрове електричне поле.
Електромагнітна індукція- це виникнення ЕРС індукції в замкнутому контурі за будь-якої зміни магнітного потоку через його поверхню.
ЕРС індукції у замкнутому контурі породжує індукційний струм.
.
Напрямок індукційного струмувизначають за правилу Ленца: індукційний струм має такий напрям, що створене ним магнітне поле протидіє будь-якій зміні магнітного потоку, що породив цей струм.
Закон Фарадея для електромагнітної індукції: ЕРС індукції в замкнутому контурі прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку через поверхню обмежену контуром.
Т 
оки Фуко- Вихрові індукційні струми, що виникають у провідниках великих розмірів, поміщених в магнітне поле, що змінюється. Опір такого провідника мало, оскільки він має велике перетин S, тому струми Фуко може бути великими за величиною, у результаті провідник нагрівається.
Самоіндукція- Це виникнення ЕРС індукції в провіднику при зміні сили струму в ньому.
Провідник із струмом створює магнітне поле. Магнітна індукція залежить від сили струму, отже, власний магнітний потік теж залежить від сили струму.
, де L-коефіцієнт пропорційності, індуктивність.
Одиниця виміруіндуктивності - Генрі [Гн].
Індуктивністьпровідника залежить від його розмірів, форми та магнітної проникності середовища.
Індуктивністьзбільшується при збільшенні довжини провідника, індуктивність витка більша за індуктивність прямого провідника такої ж довжини, індуктивність котушки (провідника з великим числом витків) більше індуктивності одного витка, індуктивність котушки збільшується, якщо в неї вставити залізний стрижень.
Закон Фарадея для самоіндукції:
.
ЕРС самоіндукціїпрямо пропорційна швидкості зміни струму.
ЕРС самоіндукціїпороджує струм самоіндукції, який завжди перешкоджає будь-якій зміні струму в ланцюзі, тобто, якщо струм збільшується, струм самоіндукції спрямований у протилежний бік, при зменшенні струму в ланцюзі, струм самоіндукції спрямований у ту саму сторону. Чим більша індуктивність котушки, тим більше ЕРС самоіндукції виникає в ній.
Енергія магнітного полядорівнює роботі, яку здійснює струм для подолання ЕРС самоіндукції за час, поки струм зростає від нуля до максимального значення.
.
Електромагнітні коливання– це періодичні зміни заряду, сили струму та всіх характеристик електричного та магнітного полів.
Електрична коливальна система(Коливальний контур) складається з конденсатора і котушки індуктивності.
Умови виникнення коливань:
Систему треба вивести із стану рівноваги, для цього повідомляють заряд конденсатору. Енергія електричного поля зарядженого конденсатора:
.
Система має повертатися у стан рівноваги. Під дією електричного поля заряд переходить з однієї пластини конденсатора на іншу, тобто в ланцюзі виникає електричний струм, що йде по котушці. При збільшенні струму в котушці індуктивності виникає ЕРС самоіндукції, струм самоіндукції спрямований у протилежний бік. Коли струм у котушці зменшується, струм самоіндукції спрямований у той самий бік. Отже, струм самоіндукції прагнути повернути систему до стану рівноваги.
Електричний опір ланцюга має бути малим.
Ідеальний коливальний контурнемає опору. Коливання в ньому називають вільними.
Для будь-якого електричного ланцюга виконується закон Ома, згідно з яким ЕРС, що діє в контурі, дорівнює сумі напруги на всіх ділянках ланцюга. У коливальному контурі джерела струму немає, але в котушці індуктивності виникає ЕРС самоіндукції, яка дорівнює напрузі на конденсаторі.
Висновок: заряд конденсатора змінюється за гармонічним законом.
Напруга на конденсаторі:
.
Сила струму в контурі:
.
Величина 
- Амплітуда сили струму.
Відмінність від заряду на 
.
Період вільних коливань у контурі:
Енергія електричного поля конденсатора:
Енергія магнітного поля котушки:
Енергії електричного та магнітного полів змінюються за гармонійним законом, але фази їх коливань різні: коли енергія електричного поля максимальна, енергія магнітного поля дорівнює нулю.
Повна енергія коливальної системи:
.
У ідеальному контуріповна енергія не змінюється.
У процесі коливань енергія електричного поля повністю перетворюється на енергію магнітного поля і навпаки. Значить енергія у будь-який час дорівнює або максимальної енергії електричного поля, або максимальної енергії магнітного поля.
Реальний коливальний контурмістить опір. Коливання в ньому називають загасаючими.
Закон Ома набуде вигляду:
За умови, що загасання мало (квадрат власної частоти коливань набагато більше квадрата коефіцієнта загасання) логарифмічний декремент загасання:
При сильному згасанні (квадрат власної частоти коливань менше квадрата коефіцієнта коливань):
Це рівняння визначає процес розрядки конденсатора на резистор. За відсутності індуктивності коливань не виникне. За таким законом змінюється напруга на обкладках конденсатора.
Повна енергіяв реальному контурі зменшується, тому що на опір при проходженні струму виділяється теплота.
Перехідний процес– процес, що виникає в електричних ланцюгах під час переходу від одного режиму роботи до іншого. Оцінюється часом ( 
), протягом якого параметр, що характеризує перехідний процес зміниться в раз.
Для контура з конденсатором та резистором:
.
Теорія Максвелла про електромагнітне поле:
1 положення:
Будь-яке змінне електричне поле породжує вихрове магнітне. Змінне електричне поле було названо Максвеллом струмом зміщення, так як воно подібно до звичайного струму викликає магнітне поле.
Для виявлення струму зміщення розглядають проходження струму системою, в яку включений конденсатор з діелектриком.
Щільність струму усунення:
. Щільність струму спрямована у бік зміни напруженості.
Перше рівняння Максвелла:
- Вихрове магнітне поле породжується як струмами провідності (які рухаються електричними зарядами) так і струмами зміщення (змінним електричним полем Е).
2 положення:
Будь-яке змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле – основний закон електромагнітної індукції.
Друге рівняння Максвелла:
- пов'язує швидкість зміни магнітного потоку крізь будь-яку поверхню та циркуляцію вектора напруженості електричного поля, що виникає при цьому.
Будь-який провідник зі струмом створює у просторі магнітне поле. Якщо постійний струм (не змінюється з часом), то і пов'язане з ним магнітне поле теж постійне. Струм, що змінюється створює змінне магнітне поле. Усередині провідника із струмом існує електричне поле. Отже, електричне поле, що змінюється, створює змінне магнітне поле.
Магнітне поле вихрове, тому що лінії магнітної індукції завжди замкнуті. Величина напруженості магнітного поля Н пропорційна швидкості зміни напруженості електричного поля 
. Напрямок вектору напруженості магнітного поля 
пов'язано із зміною напруженості електричного поля 
правилом правого гвинта: праву руку стиснути в кулак, великий палець направити у бік зміни напруженості електричного поля, тоді зігнуті 4 пальці вкажуть напрямок ліній напруженості магнітного поля.
Будь-яке магнітне поле, що змінюється, створює вихрове електричне поле., лінії напруженості якого замкнуті і розташовані в площині перпендикулярної напруженості магнітного поля.
Величина напруженості Е вихрового електричного поля залежить від швидкості зміни магнітного поля 
. Напрямок вектора пов'язаний із напрямом зміни магнітного підлогу Н правилом лівого гвинта: ліву руку стиснути в кулак, великий палець направити у бік зміни магнітного поля, зігнуті чотири пальці вкажуть напрямок ліній напруженості вихрового електричного поля.
Сукупність пов'язаних один з одним вихрових електричного та магнітного полів представляють електромагнітне поле. Електромагнітне поле залишається у місці зародження, а поширюється у просторі як поперечної електромагнітної хвилі.
Електромагнітна хвиля– це поширення у просторі пов'язаних друг з одним вихрових електричного і магнітного полів.
Умови виникнення електромагнітної хвилі- Рух заряду з прискоренням.
Рівняння електромагнітної хвилі:
- циклічна частота електромагнітних коливань
t- час від початку коливань
l-відстань від джерела хвилі до цієї точки простору
- швидкість поширення хвилі
Час руху хвилі від джерела до цієї точки.
Вектори Е і Н електромагнітної хвилі перпендикулярні один одному і швидкості поширення хвилі.
Джерело електромагнітних хвиль– провідники, якими протікають швидкозмінні струми (макроизлучатели), і навіть збуджені атоми і молекули (микроизлучатели). Чим більша частота коливань, тим краще випромінюються у просторі електромагнітні хвилі.
Властивості електромагнітних хвиль:
Усі електромагнітні хвилі – поперечні
В однорідному середовищі електромагнітні хвилі поширюються із постійною швидкістю, яка залежить від властивостей середовища:
- відносна діелектрична проникність середовища
- діелектрична постійна вакууму, 
Ф/м, Кл 2/нм 2
- відносна магнітна проникність середовища
- магнітна постійна вакууму, 
Н/А 2; Гн/м
Електромагнітні хвилі відбиваються від перешкод, поглинаються, розсіюються, заломлюються, поляризуються, дифрагують, інтерферують.
Об'ємна щільність енергіїелектромагнітного поля складається з об'ємних щільностей енергії електричного та магнітного полів:
Щільність потоку енергії хвиль – інтенсивність хвилі:
-вектор Умова-Пойнтінга.
Всі електромагнітні хвилі розташовані в ряд за частотами або довжинами хвиль ( 
). Цей ряд – шкала електромагнітних хвиль.
Низькочастотні коливання. 0 - 10 4 Гц. Отримують у генераторах. Вони погано випромінюються
Радіохвилі. 10 4 - 10 13 Гц. Випромінюються твердими провідниками, якими проходять швидкозмінні струми.
Інфрачервоне випромінювання– хвилі, що випромінюються всіма тілами при температурі понад 0 К, завдяки внутрішньоатомним та всередині молекулярним процесам.
Видиме світло- хвилі, що впливають на око, викликаючи зорове відчуття. 380-760 нм
Ультрафіолетове випромінювання. 10 – 380 нм. Видимий світло і УФ виникають при зміні руху електронів зовнішніх оболонок атома.
Рентгенівське випромінювання. 80 - 10-5 нм. Виникає за зміни руху електронів внутрішніх оболонок атома.
Гамма-випромінювання. Виникає під час розпаду ядер атомів.
Магнітне поле – область простору, де конфігурація бионов, передавачів всіх взаємодій, є динамічне, взаимоузгоджене обертання.
Напрямок дії магнітних сил збігається з віссю обертання біонів із застосуванням правила правого гвинта. Силова характеристика магнітного поля визначається частотою обертання біонів. Чим вища частота обертання, тим сильніше поле. Магнітне поле правильніше було б називати електродинамічним, так як воно виникає тільки при русі заряджених частинок, і діє тільки на заряди, що рухаються.
Пояснимо, чому магнітне поле динамічне. Щоб виникло магнітне поле, необхідно, щоб біони почали обертатися, а змусити їх обертатися може тільки заряд, що рухається, який буде притягувати один з полюсів біона. Якщо заряд не рухатиметься, то й бион не обертатиметься.
Магнітне поле формується лише навколо електричних зарядів, що перебувають у русі. Саме тому магнітне та електричне поле є, невід'ємними та разом формують електромагнітне поле. Компоненти магнітного поля взаємопов'язані та впливають один на одного, змінюючи свої властивості.
Властивості магнітного поля:
- Магнітне поле виникає під вплив рушійних зарядів електричного струму.
- У будь-якій точці магнітне поле характеризується вектором фізичної величини під назвою магнітна індукція, яка є силовою характеристикою магнітного поля.
- Магнітне поле може впливати тільки на магніти, на струмопровідні провідники і заряди, що рухаються.
- Магнітне поле може бути постійного та змінного типу
- Магнітне поле вимірюється лише спеціальними приладами і може бути сприйнятим органами почуттів людини.
- Магнітне поля є електродинамічною, оскільки породжується тільки при русі заряджених частинок і впливає тільки на заряди, що знаходяться в русі.
- Заряджені частинки рухаються перпендикулярною траєкторією.
Розмір магнітного поля залежить від швидкості зміни магнітного поля. Відповідно до цієї ознаки існують два види магнітного поля: динамічне магнітне поле та гравітаційне магнітне поле.Гравітаційне магнітне поле виникає лише поблизу елементарних частинок і формується залежно від особливостей будови цих частинок.
Магнітний момент виникає у тому випадку, коли магнітне поле впливає на струмопровідну раму. Іншими словами, магнітний момент це вектор, який розташований на ту лінію, яка йде перпендикулярно до рами.
Магнітне поле можна зобразити графічно за допомогою магнітних силових ліній. Ці лінії проводяться в такому напрямку, так щоб напрям сил поля збігся з напрямом силової лінії. Магнітні силові лінії є безперервними та замкнутими одночасно. Напрямок магнітного поля визначається за допомогою магнітної стрілки. Силові лінії визначають також полярність магніту, кінець із виходом силових ліній це північний полюс, а кінець, із входом цих ліній, це південний полюс.
Магнітне полеце матерія, що виникає довкола джерел електричного струму, а також навколо постійних магнітів. У просторі магнітне поле відображається як злягання сил, які здатні вплинути на намагнічені тіла. Ця дія пояснюється наявністю рушійних розрядів на молекулярному рівні.
Магнітне поле формується лише навколо електричних зарядів, що перебувають у русі. Саме тому магнітне та електричне поле є, невід'ємними та разом формують електромагнітне поле. Компоненти магнітного поля взаємопов'язані та впливають один на одного, змінюючи свої властивості.
Властивості магнітного поля:
1. Магнітне поле виникає під вплив рушійних зарядів електричного струму.
2. У будь-якій своїй точці магнітне поле характеризується вектором фізичної величини під назвою магнітна індукціяяка є силовою характеристикою магнітного поля.
3. Магнітне поле може впливати тільки на магніти, на струмопровідні провідники і заряди, що рухаються.
4. Магнітне поле може бути постійного та змінного типу
5. Магнітне поле вимірюється лише спеціальними приладами і може бути сприйнятим органами почуттів людини.
6. Магнітне поля є електродинамічним, оскільки породжується тільки при русі заряджених частинок і впливає тільки на заряди, що знаходяться в русі.
7. Заряджені частинки рухаються перпендикулярною траєкторією.
Розмір магнітного поля залежить від швидкості зміни магнітного поля. Відповідно до цієї ознаки існують два види магнітного поля: динамічне магнітне полеі гравітаційне магнітне поле. Гравітаційне магнітне полевиникає лише поблизу елементарних частинок і формується залежно від особливостей будови цих частинок.
Магнітний моментвиникає у тому випадку, коли магнітне поле впливає на струмопровідну раму. Іншими словами, магнітний момент це вектор, який розташований на ту лінію, яка йде перпендикулярно до рами.
Магнітне поле можна зобразити графічноза допомогою магнітних силових ліній. Ці лінії проводяться в такому напрямку, так щоб напрям сил поля збігся з напрямом силової лінії. Магнітні силові лінії є безперервними та замкнутими одночасно.
Напрямок магнітного поля визначається за допомогою магнітної стрілки. Силові лінії визначають також полярність магніту, кінець із виходом силових ліній це північний полюс, а кінець, із входом цих ліній, це південний полюс.
Дуже зручно наочно оцінити магнітне поле за допомогою звичайної залізної тирси та листка паперу.
Якщо ми на постійний магніт покладемо аркуш паперу, а зверху насипимо тирсу, то частинки заліза вишикуються відповідно до силових ліній магнітного поля.
Напрямок силових ліній для провідника зручно визначати за знаменитим правилу буравчикаабо правилу правої руки. Якщо ми обхопимо провідник рукою так, щоб великий палець дивився у напрямку струму (від мінуса до плюсу), то 4 пальці, що залишилися, покажуть нам напрям силових ліній магнітного поля. 
А напрям сили Лоренца - сили, з якою діє магнітне поле на заряджену частинку або провідник зі струмом, правилу лівої руки.
Якщо ми розташуємо ліву руку в магнітному полі так, що 4 пальці дивилися у напрямку струму в провіднику, а силові лінії входили в долоню, то великий палець вкаже напрям сили Лоренца, що діє на провідник поміщений в магнітне поле. 
На цьому, власне, все. Питання, що з'явилися, обов'язково ставте в коментарях.
Про магнітне поле ми ще пам'ятаємо зі школи, ось щойно воно є, “спливає” у спогадах не у кожного. Давайте освіжимо те, що проходили, а можливо, розповімо щось новеньке, корисне та цікаве.
Визначення магнітного поля
Магнітним полем називають силове поле, яке впливає на електричні заряди (частки), що рухаються. Завдяки цьому силовому полю предмети притягуються одна до одної. Розрізняють два види магнітних полів:
- Гравітаційне – формується виключно поблизу елементарних частинок та вірується у своїй силі виходячи з особливостей та будови цих частинок.
- Динамічне, виробляється в предметах з електрозарядами, що рухаються (передавачі струму, намагнічені речовини).
Вперше позначення магнітного поля було запроваджено М.Фарадеем в 1845 року, щоправда значення його було трохи помилково, оскільки вважалося, як і електричне, і магнітне вплив і взаємодія здійснюється з одного й того матеріального поля. Пізніше 1873 року, Д.Максвелл “презентував” квантову теорію, де ці поняття стали розділяти, а раніше виведене силове полі назвали електромагнітним полем.
Як утворюється магнітне поле?
Не сприймаються людським оком магнітні поля різних предметів, а зафіксувати його можуть лише спеціальні датчики. Джерелом появи магнітного силового поля в мікроскопічному масштабі є рух намагнічених (заряджених) мікрочастинок, якими виступають:
- іони;
- електрони;
- протони.
Їх рух відбувається завдяки спиновому магнітному моменту, який є у кожної мікрочастинки.
Магнітне поле, де його можна знайти?
Як би дивно це не звучало, але майже всі навколишні предмети мають власне магнітне поле. Хоча у понятті багатьох магнітне поле є лише у камінчика під назвою магніт, який притягує до себе залізні предмети. Насправді сила тяжіння є у всіх предметах, тільки проявляється вона в меншій валентності.
Також слід уточнити, що силове поле, яке називається магнітним, з'являється лише за умови, що електричні заряди або тіла рухаються.
Нерухомі заряди мають електричне силове поле (воно може бути присутнім і в зарядах, що рухаються). Виходить, що джерелами магнітного поля є:
- постійні магніти;
- рухомі заряди.