Індукція електрична і магнітна, фізичні величини, що характеризують (поряд з напряженностямі електричного і магнітного полів) електромагнітне поле. У вакуумі ці характеристики збігаються з відповідними напряженностямі, якщо користуватися СГС системою одиниць (Гауса); у Міжнародній системі одиниць (СІ) вони розрізняються постійними множниками.
Вектор електричної індукції D (званий також електричним зсувом) є сумою двох векторів різної природи: напруженості електричного поля Е — головної характеристики цього поля — і поляризації Р , яка визначає електричне полягання речовини в цьому полі. У системі Гауса:
D = E + 4p P (1)
(4p — постійний коефіцієнт); у системі СИ
D = e 0 E + P, (1¢)
де e 0 — розмірна константа, звана електричною постійною або діелектричною проникністю вакууму. Вектором поляризації Р є електричний дипольний момент одиниці об'єму речовини в полі Е , тобто суму електричних дипольних моментів p i , окремих молекул усередині малого об'єму D V , що ділиться на величину цього об'єму:
В ізотропній речовині, що не володіє сегнетоелектрічеськимі властивостями (див. Сегнетоелектрика ), при слабких полях вектор поляризації прямо пропорційний напруженості поля. У системі Гауса
P = c е Е , (3)
де c e — безрозмірна величина, звана коефіцієнтом поляризації або діелектричною сприйнятливістю. Саме вона характеризує електричні властивості речовини. Для сегнетоелектріков c e залежить від Е , так що зв'язок Р і Е стає нелінійною.
Підставляючи вираження (3) в (1), отримаємо:
D = (1 + 4pc е ) Е = e Е . (4)
Величина
e = 1 + 4pc e , (5)
що також характеризує електричні властивості речовини, називається діелектричною проникністю . В системі СИ
Р = c e e 0 E (3¢)
і, відповідно,
D = e 0 e Е
e = 1 + c e. (5’)
Сенс введення вектора електричної І. полягає в тому, що потік вектора D через будь-яку замкнуту поверхню визначається лише вільними зарядами, а не всіма зарядами усередині об'єму, обмеженого даною поверхнею, подібно до потоку вектора Е . Це дозволяє не розглядати зв'язані (поляризаційні) заряди і спрощує вирішення багатьох завдань.
Вектор магнітної індукції В — основна характеристика магнітного поля, що є середнім значенням сумарної напруженості мікроскопічних магнітних полів, створених окремими електронами і ін. елементарними частками. Вектор же напруженості магнітного поля Н є різницею двох векторів різної природи: вектора В і векторі намагніченості I . У системі Гаусса
Н = В — 4p I ,
Або
(6)
В = Н + 4p I .
Намагніченість є магнітний момент одиниці об'єму і характеризує магнітний стан речовини. У ізотропному середовищі при слабких полях намагніченість прямо пропорційна Н :
I = c m H , (7)
де c m — магнітна сприйнятливість, характеризує магнітні властивості речовини. Для феромагнетиків c m залежить від Н . Підставляючи (7) в (6), отримаємо зв'язок між В і Н :
В = (1 + 4pc m ) H = m Н (8)
Величина
m = 1 + 4pc m , (9)
що також характеризує магнітні властивості речовини, називається магнітною проникністю .
В системі СІ ці формули записуються таким чином:
В = m 0 H + I , (6'')
I = m 0 c m H , (7'')
В = m 0 m Н , (8'')
m = 1 + c m (9'')
Константа m 0 називається магнітною постійною або магнітною проникністю вакууму. Вектор Н вводиться в теорію електромагнітного поля у зв'язку з тим, що циркуляція вектора Н уздовж замкнутого контура, на відміну від циркуляції вектора В , визначається рухом лише вільних зарядів.
Літ.: Калашников С. Р., Електрика, М. 1970 (Загальний курс фізики, т. 2), гл.(глав) 5 і 11; Фріш С. Е. і Тіморева А. Ст, Курс загальної фізики, т. 2, М., 1953, гл.(глав) 15, 18.
