Магнитное поле и его характеристики. Электромагнитные колебания и волны в биологических средах

---

ТЕМА 14.
 
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ.
ТЕМА 15.
ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БИООБЪЕКТЫ.
ТЕМА 16.
 
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ
МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРОВ.
ТЕМА 14.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. 
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М. 2016,С.305-328.
2. Ремизов А.Н. Тиббий ва биологик физика. Тошкент, 1992, 286-304 бетлар.
3.
Ремизов А.Н., Максина А.Г. Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. М. 2011, С.251-264
Магнитным полем называют вид материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие
на движущиеся электрические заряды, помещенные в поле, и другие тела, обладающие магнитным
моментом. Магнитное поле есть одна из форм проявления электромагнитного поля.
Аналогично электрическому полю, необходимо для магнитного поля ввести количественную
характеристику. Для этого выбирают некоторый объект — «пробное тело», реагирующее на магнитное
поле. В качестве такого тела достаточно взять малую рамку (контур) с током, чтобы можно было
считать, что рамка помещается в некоторую точку поля. Опыт показывает, что на пробную рамку с током
в магнитном поле действует момент силы М, зависящий от ряда факторов, в том числе и от ориентации
рамки. Максимальное значение М зависит от магнитного поля, в котором находится контур, и от самого
контура: силы тока I, протекающего по нему, и площади S,охватываемой контуром, т. е.
M
max 
~ IS. (13.1)
Величину
p
m 
= IS (13.2)
называют магнитным моментом контура с током. Таким образом,
M
max 
~p
m
(13.3)
Магнитный момент — векторная величина. Для плоского контура с током вектор 
направлен
перпендикулярно плоскости контура и связан с направлением тока I правилом правого винта (рис. 13.1).
Магнитный момент является характеристикой не только контура с током, но и многих элементарных
частиц (протоны, нейтроны, электроны и т. д.), определяя поведение их в магнитном поле.
Единицей магнитного момента служит ампер-квадратный метр (А • м
2
). Магнитный момент
элементарных 
частиц, 
ядер, 
атомов 
и 
молекул 
выражают 
в 
особых 
единицах,
называемых атомным(m
б
) или ядерным (m
я
) магнетоном Бора:
m
б
= 0,927 • 10
-23
А • м
2
(Дж/Тл),
m
я
= 0,505 • 10 
26
А • м
2
(Дж/Тл).

---

Зависимость (13.3) используют для введения силовой характеристики магнитного поля — вектора
магнитной индукции .
Магнитная индукция в некоторой точке поля равна отношению максимального вращающего момента,
действующего на рамку с током в однородном магнитном поле, к магнитному моменту этой рамки.
B = M
mах
/р
m
. (13.4)
Вектор совпадает по направлению с вектором 
в положении устойчивого равновесия контура. На
рис. 13.2 показано положение рамки с током в магнитном поле индукции , соответствующее
максимальному моменту силы (а) и нулевому (б). Последний случай соответствует устойчивому
равновесию (векторы и 
коллинеарны).
Единицей магнитной индукции является тесла (Тл):
Таким образом, в поле с магнитной индукцией 1 Тл на контур, магнитный момент которого 1 А • м
2
,
действует максимальный момент силы 1 Н • м.
Магнитное поле графически изображают с помощью линий магнитной индукции, касательные к которым
показывают направление вектора .Густота линий, т. е. число линий, проходящих через единичную,
перпендикулярно им расположенную площадку, пропорциональна модулю вектора . Линии магнитной
индукции не имеют начала или конца и являются замкнутыми. Подобные поля называют вихревыми.