У стали магнитная проницаемость около 7000. Это значит, что внутри стального сердечника, вставленного в катушку, магнитные силы поворачивали бы магнитную стрелку (это, конечно, мысленный эксперимент — стрелка внутри стального сердечника) в семь тысяч раз сильнее, чем внутри той же катушки, но без сердечника. Если в катушку вставлен стальной или иной ферромагнитный сердечник, то магнитное поле значительно усиливается и в нем самом, и во всей области вблизи катушки.
Все остальные вещества, кроме ферромагнитных, незначительно влияют на реальные магнитные силы. При этом некоторые вещества (парамагнитные) незначительно увеличивают эти силы, а другие (диамагнитные) незначительно ослабляют их.
Т-53. Основные характеристики магнитного поля — напряженность, индукция и магнитный поток. Мы затратили довольно много усилий на знакомство с электрическими явлениями, с процессами в электрических цепях. Хочется верить, что это было интересное знакомство, но во всех случаях это было знакомство полезное. Можно даже сказать, необходимое. Потому что любая электронная установка — это не что иное, как электрическая цепь, и чувствовать себя свободно и легко в мире электроники может только тот, кто глубоко понимает законы электрических цепей.
Во многих электронных приборах и установках работает не только электричество, но и магнетизм, и именно поэтому нужно иметь хотя бы самое общее представление о некоторых важных магнитных характеристиках и единицах их измерения.
Когда нам понадобились единицы измерения различных электрических характеристик — напряжения, тока, сопротивления, мощности, — то мы начали с минимальной порции электрического заряда, с электрона. Из него была сформирована реальная единица заряда — кулон, и дальше уже все пошло легко и просто — ампер, вольт, ом, ватт, фарада, джоуль (Т-29, Т-30).
С единицей магнетизма дело обстоит сложней. Во всяком случае, сделать эталоном какой-либо атомный кольцевой ток не удается. И в качестве единицы магнитных свойств, единицы магнетизма, выбраны магнитные свойства проводника, по которому идет ток в 1 ампер.
Знакомые нам электрические характеристики рассказывают о событиях в электрической цепи — об интенсивности движения зарядов (ток), их работоспособности (напряжение), а первопричину всех явлений — электрическое поле — мы оставили в стороне.
А вот все основные магнитные характеристики — это характеристики магнитного поля. Одна из них — напряженность поля (Н) — показывает, с какой силой магнитное поле в данной точке действовало бы на определенный пробный магнит, скажем на проводник с током в 1 А, если бы действие происходило в вакууме (Р-34;1). События переносятся в вакуум, чтобы исключить всякое влияние среды, и поэтому можно считать, что напряженность поля — это абсолютно чистая характеристика: она говорит только о возможности магнита, который создает магнитное поле. И ни о чем другом. Единица напряженности — ампер на метр (а/м). Магнитное поле с такой напряженностью появляется на расстоянии 16 сантиметров от проводника, по которому идет ток в 1 ампер.
Р-34
Если напряженность говорит о том, что могло бы делать магнитное поле, то вторая характеристика — индукция — говорит о том, что оно делает реально, с учетом среды (Р-34;2). Магнитная индукция (5) показывает реальную силу, с которой поле в данной точке действует на пробный магнит. Единица магнитной индукции — тесла (Т или Тл).
Представьте себе, что в равномерное магнитное поле, созданное огромным магнитом, поместили проводник, по которому идет ток в 1 А. Так вот, если такое поле действует на такой проводник с током силой в 1 Н (ньютон), то мы говорим, что в каждой точке поля, через которую этот проводник проходит, магнитная индукция составляет 1 теслу. Довольно часто вместо теслы пользуются другой, более мелкой единицей магнитной индукции из другой системы единиц. Это гаусс (Гс), который в 10 000 раз меньше теслы (1 Тл = 10 000 Гс; 1 Гс = 0,0001 Та).