Напряжённость магнитного поля

Напряжённость магни́тного по́ля, векторная физическая величина, определяемая равенством

${\displaystyle {\boldsymbol {H}}={\frac {\boldsymbol {B}}{\mu _{0}}}-{\boldsymbol {M}}}$,

где ${\displaystyle {\boldsymbol {B}}}$ – магнитная индукция, ${\displaystyle \mu _{0}\;-}$ магнитная постоянная, ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}}$ – намагниченность среды. В случае вакуума ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}=0}$ и ${\displaystyle {\boldsymbol {B}}=\mu _{0}{\boldsymbol {H}}}$, т. е. векторы ${\displaystyle {\boldsymbol {B}}}$ и ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}}$ отличаются друг от друга постоянным множителем. Напряжённость магнитного поля входит в одно из уравнений Максвелла:

${\displaystyle {\text{rot}}\;{\boldsymbol {H}}={\boldsymbol {j}}+{\boldsymbol {j_{\text{см}}}}}$,

где ${\displaystyle {\boldsymbol {j}}}$ – плотность тока проводимости, обусловленного перемещением электрических зарядов; ${\displaystyle {\boldsymbol {j_{\text{см}}}}=\partial {\boldsymbol {D}}/\partial t}$ – плотность тока смещения; ${\displaystyle {\boldsymbol {D}}}$ – вектор электрической индукции. Намагниченность среды ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}}$ связана с токами намагничивания – усреднёнными по физически малому объёму молекулярными токами (токами, связанными с движением электронов в молекулах вещества): ${\displaystyle {\text{rot}}\;{\boldsymbol {M}}={\boldsymbol {j_{\text{м}}}}}$, где ${\displaystyle {\boldsymbol {j_{\text{м}}}}\;-}$ плотность тока намагничивания. Напряжённость магнитного поля является удобной вспомогательной величиной, введение которой упрощает расчёт магнитного поля в веществе, т. к. в уравнение Максвелла для ${\displaystyle {\text{rot}}\;{\boldsymbol {H}}}$ не входит плотность тока намагничивания ${\displaystyle {\boldsymbol {j_{\text{м}}}}}$, Для высокочастотных переменных электромагнитных полей разделение плотности тока намагничивания ${\displaystyle {\boldsymbol {j_{\text{м}}}}}$ и плотности тока смещения ${\displaystyle {\boldsymbol {j_{\text{см}}}}}$ неоднозначно, поэтому и определение напряжённости магнитного поля в этом случае условно.

Исторически в качестве основного вектора для описания магнитного поля был выбран вектор ${\displaystyle {\boldsymbol {H}}}$, с чем и связано его название. Однако впоследствии оказалось, что основным вектором следует считать вектор магнитной индукции ${\displaystyle {\boldsymbol {B}}}$, который определяет силовое воздействие магнитного поля на движущийся электрический заряд (см. статью Сила Лоренца). Для изотропных неферромагнитных сред в случае слабых магнитных полей напряжённость магнитного поля ${\displaystyle {\boldsymbol {H}}}$ и намагниченность ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}}$ связаны соотношением ${\displaystyle {\boldsymbol {M}}=\chi {\boldsymbol {H}}}$, где ${\displaystyle \chi \;-}$ магнитная восприимчивость среды. При этом ${\displaystyle {\boldsymbol {B}}=\mu \mu _{0}{\boldsymbol {H}}}$, где ${\displaystyle \mu =1+\chi \;-}$ магнитная проницаемость среды. Для ферромагнетиков ${\displaystyle \chi }$ и ${\displaystyle \mu }$ зависят от напряжённости магнитного поля.

Единица измерения напряжённости магнитного поля в Международной системе единиц СИ (SI) – ампер на метр (А/м).