Файл: Демирчян, Нейман, Коровкин, Чечурин. Теоретические основы электротехники.т.1.2003.pdf

íèòíîå æå ïîëå íåèçìåííî ñîïóòñòâóåò ýëåêòðè÷åñêîìó òîêó. Â îòäåëüíûõ ñëó-

÷àÿõ ìîæíî ñóäèòü î íàëè÷èè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà òîëüêî ïî åãî ìàãíèòíîìó

ïîëþ. Òàêèì ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ òîê â ñâåðõïðîâîäÿùåì êîíòóðå, ïðîòåêàþùèé

áåç çàìåòíîãî âûäåëåíèÿ òåïëîòû.

Îáîáùèì ñîîòíîøåíèå

B l

d

i

ò

=

0

m

íà áîëåå ñëîæíûå êîíòóðû. Ïóñòü èìååòñÿ

íåñêîëüêî êîíòóðîâ ñ ýëåêòðè÷åñêèìè òîêàìè, êîòîðûå îõâàòûâàþòñÿ êîíòóðîì

èíòåãðèðîâàíèÿ (ðèñ. 1.38). Âñåãäà ìîæíî ïðè ïîìîùè äîïîëíèòåëüíûõ ëèíèé

ðàçäåëèòü ýòîò êîíòóð èíòåãðèðîâàíèÿ íà íåñêîëüêî êîíòóðîâ, îõâàòûâàþùèõ

êàæäûé òîëüêî îäèí òîê. Òàê, èçîáðàæåííûé íà ðèñ. 1.38 êîíòóð

ambncpa

, îõâà-

òûâàþùèé òðè òîêà, ìîæíî ëèíèÿìè

ad, bd

è

cd

ðàçäåëèòü íà êîíòóðû

ambda

,

bncdb

è

cpadc

, îõâàòûâàþùèå êàæäûé ïî îäíîìó òîêó. Èìååì

B l

B l

B l

d

i

d

i

d

i

ambda

bncdb

cpadc

=

=

=

0

0

0

m

m

m

1

2

3

;

;

.

ò

ò

ò

-

Ñëîæèì ýòè ðàâåíñòâà. Ïðè ýòîì ñîñòàâëÿþùèå èíòåãðàëîâ âäîëü ëèíèé

ad,

bd

è

cd

ïîïàðíî ñêîìïåíñèðóþòñÿ è â ëåâîé ÷àñòè îñòàíåòñÿ èíòåãðàë âäîëü êîí-

òóðà

ambncpa

. Ïîëó÷àåì

(

)

B l

d

i

i

i

ambncpa

=

0

m

1

2

3

- +

ò

.

Ïðàâàÿ ÷àñòü óðàâíåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó âñåõ òîêîâ, ïðîõîäÿùèõ

ñêâîçü ïîâåðõíîñòü, îãðàíè÷åííóþ êîíòóðîì èíòåãðèðîâàíèÿ. Íà ðèñ. 1.39 ýòà

ïîâåðõíîñòü çàøòðèõîâàíà è îáîçíà÷åíà ÷åðåç

s

. Ïîëîæèòåëüíûìè ìû äîëæíû

ñ÷èòàòü òîêè, íàïðàâëåííûå â ñòîðîíó ïîñòóïàòåëüíîãî äâèæåíèÿ ïðàâîãî âèí-

òà, ãîëîâêà êîòîðîãî âðàùàåòñÿ â íàïðàâëåíèè âûáðàííîãî ïîëîæèòåëüíîãî îá-

õîäà êîíòóðà èíòåãðèðîâàíèÿ, òàê êàê ïðè ýòîì íàïðàâëåíèå ëèíèé ìàãíèòíîé

èíäóêöèè ïîëÿ òîêà ñîâïàäàåò ñ ïîëîæèòåëüíûì íàïðàâëåíèåì îáõîäà êîíòóðà

èíòåãðèðîâàíèÿ. Â ñëó÷àå, èçîáðàæåííîì íà ðèñ. 1.39, òîêè

i

1

è

i

3

ïîëîæèòåëüíû,

à òîê

i

2

îòðèöàòåëåí.

Ìîæåò îêàçàòüñÿ, ÷òî óñëîâíûå ïîëîæèòåëüíûå íàïðàâëåíèÿ òîêîâ â ýëåêòðè-

÷åñêèõ êîíòóðàõ çàäàíû íåçàâèñèìî îò âûáîðà ïîëîæèòåëüíîãî íàïðàâëåíèÿ

îáõîäà êîíòóðà èíòåãðèðîâàíèÿ. Â ýòîì ñëó÷àå â ïðàâîé ÷àñòè ïåðåä àëãåáðàè÷å-

ñêèì âûðàæåíèåì êàæäîãî òîêà äîëæåí áûòü ïîñòàâëåí çíàê ïëþñ èëè ìèíóñ â çà-

âèñèìîñòè îò òîãî, ñîîòâåòñòâóþò èëè íå ñîîòâåòñòâóþò ïðàâèëó ïðàâîãî âèíòà

óñëîâíûå ïîëîæèòåëüíûå íàïðàâëåíèÿ òîêà è îáõîäà êîíòóðà èíòåãðèðîâàíèÿ.

68

×àñòü 1. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è çàêîíû òåîðèè

Ðèñ. 1.38

Ðèñ. 1.39

Ðèñ. 1.40

Ðàññìîòðèì âàæíûé ÷àñòíûé ñëó÷àé, êîãäà èìååòñÿ êàòóøêà, ñîñòîÿùàÿ èç

w

âèòêîâ, ïî êîòîðûì ïðîòåêàåò òîê

i

, è êîíòóð èíòåãðèðîâàíèÿ îõâàòûâàåò âñå

âèòêè êàòóøêè (ðèñ. 1.40). Ñóììà òîêîâ, ïðîõîäÿùèõ ñêâîçü ïîâåðõíîñòü

s

, îãðà-

íè÷åííóþ êîíòóðîì èíòåãðèðîâàíèÿ, ïðè ýòîì ðàâíà

wi

. Ñëåäîâàòåëüíî,

B l

d

wi

ò

=

0

m

.

1.14. Íàìàãíè÷åííîñòü âåùåñòâà

è íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ

 ïðåäûäóùåì ïàðàãðàôå áûë ðàññìîòðåí ñëó÷àé, êîãäà ìàãíèòíîå ïîëå êîíòó-

ðîâ ñ òîêàìè ñóùåñòâóåò â ïóñòîòå. Îïûò ïîêàçûâàåò, ÷òî åñëè òå æå êîíòóðû ñ

òåìè æå òîêàìè îêðóæèòü âåùåñòâîì èëè õîòÿ áû â ÷àñòè ïðîñòðàíñòâà îêîëî

íèõ ðàñïîëîæèòü òåëà èç òîãî èëè èíîãî âåùåñòâà, òî ìàãíèòíîå ïîëå â áîëüøåé

èëè ìåíüøåé ìåðå èçìåíÿåòñÿ. Ýòî èçìåíåíèå ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì âîç-

íèêíîâåíèÿ â ñàìîì âåùåñòâå ïîä äåéñòâèåì âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ îïðåäå-

ëåííîé îðèåíòàöèè ýëåìåíòàðíûõ âíóòðèìîëåêóëÿðíûõ è âíóòðèàòîìíûõ ýëåê-

òðè÷åñêèõ òîêîâ.

Ýëåìåíòàðíûå òîêè ñóùåñòâóþò âíóòðè âñÿêîãî âåùåñòâà è ïðè îòñóòñòâèè

âíåøíåãî ïîëÿ. Ìû ïðåäñòàâëÿåì ñåáå ýòè òîêè êàê äâèæåíèå ýëåêòðîíîâ ïî îð-

áèòàì âíóòðè àòîìîâ âåùåñòâà è êàê âðàùåíèå ýëåêòðîíîâ âîêðóã ñâîèõ îñåé.

Ê ïîíÿòèþ «ýëåìåíòàðíûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê» çäåñü îòíîñèì è åùå íå èçó÷åí-

íîå âíóòðåííåå äâèæåíèå â ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèöàõ, êîòîðîå ïðèâîäèò ê ïîÿâëå-

íèþ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ýòèõ ÷àñòèö, î ÷åì áóäåò ñêàçàíî â êîíöå ýòîãî ïàðà-

ãðàôà. Åñëè ýëåìåíòàðíûå òîêè âíóòðè âåùåñòâà îðèåíòèðîâàíû õàîòè÷åñêè, òî

ïðè ìàêðîñêîïè÷åñêîì ðàññìîòðåíèè ÿâëåíèÿ îíè íå ñîçäàþò ìàãíèòíîãî ïîëÿ.

Îäíàêî åñëè ïîä äåéñòâèåì âíåøíåãî ïîëÿ, â êîòîðîå âíîñèòñÿ âåùåñòâî, ïîÿâ-

ëÿåòñÿ â èçâåñòíîé ìåðå ñîãëàñîâàííàÿ îðèåíòàöèÿ ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ, òî îíè

ñîçäàþò ñâîå äîïîëíèòåëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå, íàëàãàÿñü íà âíåøíåå

ïîëå, èçìåíÿåò åãî.

Ñóùåñòâóþò âåùåñòâà, â êîòîðûõ ýëåìåíòàðíûå òîêè ïîä äåéñòâèåì âíåøíå-

ãî ïîëÿ ðàñïîëàãàþòñÿ òàê, ÷òî ïðîèñõîäèò óñèëåíèå ïîëÿ. Ê íèì îòíîñÿòñÿ òàê

íàçûâàåìûå ï à ð à ì à ã í è ò í û å è ô å ð ð î ì à ã í è ò í û å â å ù å ñ ò â à. Ñóùå-

ñòâóåò äðóãàÿ ãðóïïà âåùåñòâ, íàçûâàåìûõ ä è à ì à ã í è ò í û ì è, â êîòîðûõ ïîä

äåéñòâèåì âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ âîçíèêàþò òàêèå äîïîëíèòåëüíûå ýëåìåí-

òàðíûå òîêè, êîòîðûå îñëàáëÿþò âûçâàâøåå èõ ïîëå.

Ðàññìîòðèì êàòóøêó ñ òîêîì

i

, èìåþùóþ

w

âèòêîâ, â êîòîðóþ âíåñåíî òåëî

èç êàêîãî-ëèáî âåùåñòâà (ðèñ. 1.41).

Ñîñòàâèì ëèíåéíûé èíòåãðàë ìàãíèòíîé èíäóêöèè

âäîëü çàìêíóòîãî êîíòóðà

AmCnA

, îõâàòûâàþùåãî âñå

âèòêè êàòóøêè. ×àñòü

AmC

êîíòóðà èíòåãðèðîâàíèÿ

ðàñïîëîæåíà âíóòðè òåëà è ÷àñòü

CnA —

â ïóñòîòå.

Ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ, âûçâàííîãî òî-

êîì

i

â êàòóøêå, òåëî íàìàãíè÷èâàåòñÿ, ò. å. ýëåìåíòàð-

íûå òîêè â âåùåñòâå òåëà îðèåíòèðóþòñÿ â èçâåñòíîé

ìåðå ìåæäó ñîáîé ñîãëàñîâàííî è ñîçäàþò ñâîå ìàãíèò-

íîå ïîëå. Ñóììà ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ, îõâàòûâàþùèõ

Ãëàâà 1. Îáîáùåíèå ïîíÿòèé è çàêîíîâ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ

69

Ðèñ. 1.41

ëèíèþ

AmC

, áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò íóëÿ. Îáîçíà÷èì ýòó ñóììó ÷åðåç

i

¢

. Áóäåì

èìåòü:

B l

ò

+

d

wi

i

=

0

0

m

m

'

.

Ïóñòü

di

¢

— ñóììà ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ, îõâàòûâàþùèõ îòðåçîê

dl

ëèíèè

AmC

.

Âåëè÷èíà

di

¢

/

dl

ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îõâàòûâàþùèé ëèíèþ

AmC

ýëåìåíòàðíûé

òîê, îòíåñåííûé ê åäèíèöå äëèíû ýòîé ëèíèè â äàííîé åå òî÷êå

M

. Åñòåñòâåííî,

÷òî âåëè÷èíà

di

¢

/

dl

çàâèñèò îò íàïðàâëåíèÿ ëèíèè

AmC

, ò. å. îò íàïðàâëåíèÿ îò-

ðåçêà

dl

â ðàññìàòðèâàåìîé òî÷êå

M

. Ïðè íåêîòîðîì îïðåäåëåííîì íàïðàâëåíèè,

êîòîðîå îáîçíà÷èì åäèíè÷íûì âåêòîðîì

n

0

, âåëè÷èíà

di

¢

/

dl

èìååò íàèáîëüøåå

çíà÷åíèå. Îáîçíà÷èì îòðåçîê

dl

â ýòîì íàïðàâëåíèè ÷åðåç

dn

è ââåäåì âåêòîð-

íóþ âåëè÷èíó

M

n

=

di

dn

'

0

,

êîòîðóþ íàçîâåì í à ì à ã í è ÷ å í í î ñ ò ü þ â å ù å ñ ò â à.

Íàìàãíè÷åííîñòü âåùåñòâà ïî çíà÷åíèþ ÷èñëåííî ðàâíà ñóììå ýëåìåíòàðíûõ

òîêîâ, îõâàòûâàþùèõ åäèíèöó äëèíû ëèíèè, ïðîâåäåííîé ÷åðåç äàííóþ òî÷êó â

òàêîì íàïðàâëåíèè, ÷òîáû ýòà ñóììà áûëà íàèáîëüøåé. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà

M

è åñòü òàêîå íàïðàâëåíèå. Îíî ñâÿçàíî ñ íàïðàâëåíèåì ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ ïðà-

âèëîì ïðàâîãî âèíòà

. Äëÿ ïðîèçâîëüíîãî íàïðàâëåíèÿ îòðåçêà

dl

èìååì

di

dl

M

'

=

cos ,

a

ãäå

a

— óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì âåêòîðà

M

è ïîëîæèòåëüíûì íàïðàâëåíèåì

êàñàòåëüíîé

T

ê ëèíèè

AmC

â ðàññìàòðèâàåìîé òî÷êå

M

. Òàêèì îáðàçîì, ñóììà

ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ, îõâàòûâàþùèõ âñþ ëèíèþ

AmC

, èìååò çíà÷åíèå

i

di

dl

dl

M

dl

d

AmC

AmC

AmC

' =

'

ò

ò

ò

=

=

cos

.

a

M l

Òàê êàê íà ó÷àñòêå

CnA

çàìêíóòîãî êîíòóðà èíòåãðèðîâàíèÿ (ñì. ðèñ. 1.41)

íåò ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ, òî

M l

M l

d

d

i

AmCnA

AmC

ò

ò

=

=

' .

Èòàê,

B l

M l

d

wi

i

wi

d

ò

ò

+

+

=

=

0

0

0

0

m

m

m

m

'

èëè

B

M

l

m

0

=

-

æ
è

çç

ö
ø

÷÷

ò

d

wi

.

Âåêòîðíóþ âåëè÷èíó, ñòîÿùóþ â ñêîáêàõ ïîä çíàêîì èíòåãðàëà, îáîçíà÷à-

þò

H

è íàçûâàþò í à ï ð ÿ æ å í í î ñ ò ü þ ì à ã í è ò í î ã î ï î ë ÿ. Èìååì

H

B

M

=

-

m

0

.

70

×àñòü 1. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è çàêîíû òåîðèè

Äëÿ èçîòðîïíîãî âåùåñòâà

M

=

ù

H

è

B

= m

0

(1 +

ù

)

H

= m

H

, ãäå

ù

— ìàãíèòíàÿ

âîñïðèèì÷èâîñòü, à

m

— ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü âåùåñòâà. Â ÷àñòíîì ñëó÷àå

äëÿ ïóñòîòû

M

=

0 è

B

=

m

0

H

.

Ââîäÿ îáîçíà÷åíèå

H

â âûðàæåíèå ïîä çíàêîì èíòåãðàëà, ïîëó÷àåì

H l

d

wi

=

ò

.

Ïðèâåäåííîå îïðåäåëåíèå íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ îáùåãî ñëó-

÷àÿ öåííî èìåííî ïîòîìó, ÷òî ïðè ýòîì èíòåãðàë íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïî-

ëÿ âäîëü ëþáîãî

çàìêíóòîãî

êîíòóðà îïðåäåëÿåòñÿ

òîëüêî ìàêðîñêîïè÷åñêèìè

òîêàìè,

ïðîòåêàþùèìè â ïðîâîäíèêàõ, îõâàòûâàåìûõ êîíòóðîì èíòåãðèðîâà-

íèÿ. Íàëè÷èå ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ â âåùåñòâå

íå âëèÿåò

íà çíà÷åíèå èíòåãðàëà

íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ âäîëü

çàìêíóòîãî

êîíòóðà.

Îïðåäåëèâ íàïðÿæåííîñòü âî âñåõ òî÷êàõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ìîæíî ïðîâåñòè

ðÿä ëèíèé, îáëàäàþùèõ òåì ñâîéñòâîì, ÷òî âî âñåõ òî÷êàõ ýòèõ ëèíèé íàïðàâëå-

íèå êàñàòåëüíûõ ê íèì ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì âåêòîðà

H

. Òàêèå ëèíèè íàçû-

âàþò ë è í è ÿ ì è í à ï ð ÿ æ å í í î ñ ò è ì à ã í è ò í î ã î ï î ë ÿ. Èõ èçîáðàæàþò

íà ðèñóíêàõ ñî ñòðåëêàìè, óêàçûâàþùèìè íàïðàâëåíèå âåêòîðà

H

.

Íàìàãíè÷åííîñòè âåùåñòâà

M

ìîæíî äàòü åùå äðóãîå îïðåäåëå-

íèå, ñâÿçàííîå ñ ïîíÿòèåì î ì à ã í è ò í î ì ì î ì å í ò å ý ë å ì å í -

ò à ð í î ã î ò î ê à. Ìàãíèòíûì ìîìåíòîì

m

0

ýëåìåíòàðíîãî òîêà

i

0

íàçûâàþò ïðîèçâåäåíèå âåëè÷èíû

i

0

íà ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè

s

0

,

îõâàòûâàåìîé ýòèì òîêîì. Ìàãíèòíûé ìîìåíò åñòü âåêòîðíàÿ âå-

ëè÷èíà. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà

m

0

(ðèñ. 1.42) ïðèíèìàþò âäîëü ïåð-

ïåíäèêóëÿðà ê ïëîùàäêå

s

0

è ñâÿçûâàþò ñ íàïðàâëåíèåì òîêà

i

0

ïðàâèëîì ïðàâîãî âèíòà. Òàêèì îáðàçîì,

m

0

=

i

0

s

0

,

ãäå

s

0

— âåêòîð, ïî âåëè÷èíå ÷èñëåííî ðàâíûé

s

0

è èìåþùèé óêàçàííîå íàïðàâ-

ëåíèå.

Âûäåëèì âíóòðè íàìàãíè÷åííîãî âåùåñòâà öè-

ëèíäð äëèíîé

l

ñ îñíîâàíèåì

s

(ðèñ. 1.43) è ïðåäïî-

ëîæèì, ÷òî âåùåñòâî â îáúåìå öèëèíäðà íàìàãíè÷åíî

â ìàêðîñêîïè÷åñêîì ñìûñëå îäíîðîäíî. Ïóñòü

m

—

ãåîìåòðè÷åñêàÿ ñóììà ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ

m

0

âñåõ

ýëåìåíòàðíûõ òîêîâ â îáúåìå öèëèíäðà. Âåêòîðíóþ

âåëè÷èíó

m

íàçûâàþò ì à ã í è ò í û ì ì î ì å í ò î ì

ä à í í î ã î î á ú å ì à â å ù å ñ ò â à.

Ïðåäïîëîæèì, ÷òî öèëèíäð âûäåëåí òàê, ÷òî âåêòîð

m

íàïðàâëåí ïî åãî îñè.

Âñå ýëåìåíòàðíûå òîêè â îáúåìå öèëèíäðà ìîæíî çàìåíèòü îäíèì ýêâèâàëåíò-

íûì òîêîì

¢

i

0

, îáòåêàþùèì ïîâåðõíîñòü öèëèíäðà (ðèñ. 1.43), âûáðàâ âåëè÷è-

íó

¢

i

0

òàê, ÷òîáû ñîõðàíèòü çíà÷åíèå ìàãíèòíîãî ìîìåíòà

m

, ò. å. ïðèíÿâ

¢ =

i s m

0

.

Òàêîé âûáîð íåîáõîäèìî ñäåëàòü ïîòîìó, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå ýëåìåíòàðíûõ

òîêîâ ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ èõ ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè.

Ãëàâà 1. Îáîáùåíèå ïîíÿòèé è çàêîíîâ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ

71

Ðèñ. 1.42

Ðèñ. 1.43

Ïðîâåäåì ëèíèþ

AB

, ïðîõîäÿùóþ ïî îñè öèëèíäðà. Íà äëèíå

l

öèëèíäðà ýòó

ëèíèþ îõâàòûâàåò òîê

¢

i

0

. Ñëåäîâàòåëüíî, â ñîîòâåòñòâèè ñ ðàíåå äàííûì îïðåäå-

ëåíèåì íàìàãíè÷åííîñòè

M

âåùåñòâà èìååì

¢ =

i

M l

0

, ò. å.

¢ = =

=

i s m M ls MV

0

èëè

M

m

V

=

è

M

m

=

V

.

Åñëè âåùåñòâî íàìàãíè÷åíî íåîäíîðîäíî, òî íåîáõîäèìî ïåðåéòè ê ïðåäåëó

M

m

m

=

=

®

lim

,

D

D

D

V

V

d

dV

0

ãäå

D

m

— ìàãíèòíûé ìîìåíò îáúåìà

D

V

âåùåñòâà.

Òàêèì îáðàçîì,

íàìàãíè÷åííîñòü âåùåñòâà â äàííîé òî÷êå ðàâíà ïðåäåëó îò-

íîøåíèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà íåêîòîðîãî îáúåìà âåùåñòâà, ñîäåðæàùåãî äàííóþ

òî÷êó, ê ýòîìó îáúåìó, êîãäà ïîñëåäíèé ñòðåìèòñÿ ê íóëþ

.

Âûøå áûëî îòìå÷åíî, ÷òî ê ïîíÿòèþ «ýëåìåíòàðíûé òîê» ìû îòíåñëè è åùå

íå èçó÷åííîå âíóòðåííåå äâèæåíèå â ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèöàõ, êîòîðîå ïðèâîäèò

ê ïîÿâëåíèþ èõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ. Ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåêòðîíà èìååò îïðå-

äåëåííîå çíà÷åíèå, ò. å. èìååò êâàíòîâûé õàðàêòåð. Ýëåêòðîí îáëàäàåò òàêæå îï-

ðåäåëåííûì ìîìåíòîì êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ. Ìàãíèòíûé ìîìåíò è ìîìåíò êî-

ëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîÿâëåíèå âðàùåíèÿ

(ñïèíà) ýëåêòðîíà âîêðóã åãî îñè. Äåéñòâèòåëüíî, êðóãîâîå äâèæåíèå ýëåìåíòîâ

çàðÿäà ýëåêòðîíà îêîëî åãî îñè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé çàìêíóòûé êðóãîâîé ýëåìåí-

òàðíûé òîê, êîòîðûé, êàê âñÿêèé ýëåêòðè÷åñêèé òîê, îêðóæåí ñâÿçàííûì ñ íèì

ìàãíèòíûì ïîëåì. Îäíàêî òàêîå ïðîñòîå ïðåäñòàâëåíèå íå äàåò âîçìîæíîñòè ñî-

ãëàñîâàòü ìåæäó ñîáîé çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà è ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâè-

æåíèÿ ýëåêòðîíà ñ âîçìîæíûìè çíà÷åíèÿìè ðàäèóñà è óãëîâîé ñêîðîñòè âðàùå-

íèÿ ýëåêòðîíà. Ìàãíèòíûì ìîìåíòîì îáëàäàþò òàêæå è ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû,

íå èìåþùèå ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà, íàïðèìåð íåéòðîí.

Òàêèì îáðàçîì, ïðèõîäèòñÿ ïðèçíàòü, ÷òî ìàãíèòíûå ìîìåíòû ýëåìåíòàðíûõ

÷àñòèö ÿâëÿþòñÿ ðåçóëüòàòîì áîëåå ñëîæíûõ âíóòðåííèõ ïðîöåññîâ â ýòèõ ÷àñ-

òèöàõ, îïðåäåëÿþùèõ ïðèðîäó è îñíîâíûå ñâîéñòâà ÷àñòèö. Îäíàêî çäåñü ñîâåð-

øåííî åñòåñòâåííî ïðîäîëæèòü òå ëîãè÷åñêèå ðàññóæäåíèÿ, êîòîðûå ïðèâåëè â

ñâîå âðåìÿ ê îòêàçó îò ïðåäñòàâëåíèÿ î ðåàëüíîì ñóùåñòâîâàíèè ìàãíèòíûõ

ìàññ, ïîäîáíûõ ýëåêòðè÷åñêèì çàðÿäàì. Òî îáñòîÿòåëüñòâî, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå

áûëî îáíàðóæåíî îêîëî ïðîâîäíèêîâ ñ ìàêðîñêîïè÷åñêèìè ýëåêòðè÷åñêèìè òî-

êàìè, à íå òîëüêî îêîëî íàìàãíè÷åííûõ òåë, äàëî îñíîâàíèå ïðåäïîëîæèòü, ÷òî

è äëÿ íàìàãíè÷åííûõ òåë ìàãíèòíîå ïîëå îáóñëîâëèâàåòñÿ òàêæå ýëåêòðè÷åñêè-

ìè òîêàìè, ñóùåñòâóþùèìè âíóòðè âåùåñòâà òåëà â ôîðìå ýëåìåíòàðíûõ (ìîëå-

êóëÿðíûõ) çàìêíóòûõ òîêîâ.

 òî âðåìÿ, êîãäà Àìïåðîì âïåðâûå áûëî âûñêàçàíî ýòî ïðåäïîëîæåíèå, åùå

íå áûëî ðàçâèòî ïðåäñòàâëåíèå îá ýëåêòðîìàãíèòíîì ñòðîåíèè àòîìîâ è ìîëå-

êóë âåùåñòâà. Ïðîäîëæàÿ ýòî ðàññóæäåíèå, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî ïðåäïî-

ëîæèòü, ÷òî è ìàãíèòíûé ìîìåíò ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö òàêæå ÿâëÿåòñÿ ðåçóëü-

òàòîì íåêîòîðîãî ñëîæíîãî âíóòðåííåãî äâèæåíèÿ â ýòèõ ÷àñòèöàõ, èìåþùåãî

õàðàêòåð çàìêíóòûõ ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ, íî ýòî äâèæåíèå çíà÷èòåëüíî áîëåå

ñëîæíî, ÷åì ïðîñòîå âðàùåíèå ýëåêòðîíà êàê öåëîãî âîêðóã ñâîåé îñè. Ñóùå-

72

×àñòü 1. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è çàêîíû òåîðèè