22. Магнитные поля. Вектор в. Сила Лоренца, ее проявления (пример: сила Лоренца и качестве центростремительной).

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.

Закон Ампера: Сила , с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию :

Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд q, движущийся со скоростью .

Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с постоянными токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположном — отталкиваются. Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила , с которой магнитное поле действует на элемент объёма dV проводника с током плотности , находящегося в магнитном поле с индукцией :

Свойства силовых линий магнитного поля:

Магнитные силовые линии замкнуты на себя и никогда не пересекаются;

Магнитные силовые линии стремятся сократиться до наименьшей длины, то есть обладают свойством продольного напряжения;

Одинаково направленные линии отталкиваются, противоположно направленные — притягиваются, то есть обладают свойством бокового распора;

Направление силового действия магнитных линий совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки, помещенной в поле.

Поток магнитной индукции — поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность. Величина, равная произведению: модуля вектора магнитной индукции на площадь поверхности и на косинус угла между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности. Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе.

Где — магнитная постоянная.

23. Закон Ампера и его связи с силой Лоренца.

24. Закон Био-Савара-Лапласа. Пример (поле кругового тока в его центре).

Напряженностью магнитного поля называется отношение механической силы, действующей на положительный полюс пробного магнита, к величине его магнитной массы или механическая сила, действующая на положительный полюс пробного магнита единичной массы в данной точке поля

Напряженность изображается вектором H, имеющим направление вектора механической силы f.

Элемент тока — векторная величина, равная произведению тока проводимости вдоль линейного проводника и бесконечно малого отрезка этого проводника .

Примечание. Элемент тока имеет направление, совпадающее с направлением этого отрезка.

Закон Био—Савара—Лапласа — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.

Круговой проводник с током.

Возьмем проводник, согнутый по кругу в виде витка, и пропустим по нему ток (рис. 75). Из чертежа видно, что магнитные линии замыкаются вокруг проводника с током и имеют форму окружностей. Магнитные линии с одной стороны входят в плоскость кругового проводника, с другой — выходят.

Направление поля кругового тока можно определить, пользуясь «правилом буравчика».

Буравчик нужно расположить по оси кругового тока перпендикулярно его плоскости. Если теперь вращать ручку буравчика по направлению тока в контуре, то поступательное движение буравчика покажет направление магнитного поля. Напряженность магнитного поля в центре витка с током определяется по формуле: