2. Магнит өрісінің индукциясы

Магнит өрісі магнит өрісінің индукциясы В-мен және магнит өрісінің кернеулігі Н-пен сипатталады.Бұл өрістің энергетикалық сипаттамасы жоқ.В мен Н-тың Е-ге ұқсастығы күштік сипаттамаларды зерттеу әдістерінің бір жағынан Е-ге,екінші жағынан В-ға эквиваленттігі жайындағы пікірге әкеп соқтырады.Сондықтан бұрынғыдай координат жүйесін сыртқы магнит өрісі В-мен байланыстырайық та өрістің бір А нүктесіне ендірілетін шамалары әр түрлі,бірақ бағыттары бірдей ток элементтеріне әсер ететін максимал күштерді анықтайық:

осы өрнектегі қатынастардың теңбе-теңдігі сынама ток элементіне тәуелсіз тұрақты сыртқы магнит өрісі В-ның сипаттамасы болатынын аңғартады.Өрнегінен мынау шығады:

Тогы бар сынама рамамен осыған ұқсас тәжірибе жасау арқылы мынаны табамыз:

Механикалық моменттің анықтамасынан осы екі өрнектің арасындағы байланыс табылады:

dF_max =dx=dM_max

Бірліктердің халықаралық жүйесінде

3. Магнит өрісінің кернеулігі. Био-Савар-Лаплас заңы.

Магнит өрісінің кернеулігі Н вакуумдағы магнит өрісінің сипаттамасы болып табылады.Ток элементіне және тогы бар раманың магниттік моментіне әсер ететін күшті анықтау үшін Н-тың вакуумдағы сыртқы магнит өрісін тудырушы тогы бар өткізгіштің формасы мен өлшемдеріне тәуелдігін білу қажет.В мен Н аралығындағы байланыс ток өтетін ортаның қасиетімен анықталып және мына өрнекпен тұжырымдалады:

=

Мұндағы -ортаның салыстырмалы магниттік өтімділігі.Ол-ортадағы магнит өрісінің вакуумдағы магнит өрісінен ( ₀ = ₀ ) қанша есе артық екенін көрсетеді:

₀-абсолют магниттік өтімділік (магниттік тұрақты).Мұның сан мәні мен өлшемділігі Ампердің ток күшіне берген анықтамасынан шығады,яғни

₀ =4 10^-7Гн/м

Кеңістіктің кез келген нүктесіндегі Н-тың өткізгіштің формасы мен өлшеміне тәуелдігін анықтау мақсатында Ж.Био мен Ф.Савар әр түрлі формалы өткізгіштен ток өткен кезде пайда болатын магнит өрісін зерттеу жөнінде бірқатар тәжірибе жасаған.Олар тогы бар өткізгіштің қасына магниттік стрелка орналастырып,оның орнықты қалпымен салыстырғандағы тербеліс периодын өлшеген.Тәжірибе Т ^-1 болатынын көрсеткен.Био мен Савардың тәжірибелерінің нәтижелерін теориялық тұрғыда жалпылап П.Лаплас ток элементі тудыратын өріс кернеулігіне арналған дифференциалдық түрдегі өрнек шығарды.

Лаплас заңы былайша өрнекеледі:

dH=k

Мұндағы -ток элементінің бағыты мен r- радиус векторының аралығындағы бұрыш,k-пропорционалдық коэффициенті. Белгілі бір формасы бар өткізгішке қолданылатын өрнекті интегралдау, Био-Савар-Лаплас заңының дербес түрін береді. Интегралдау операциясы суперпозиция принципімен дәлелденеді.Бірліктердің халықаралық жүйесінде

[H]=

Дөңгелек токтың центріндегі Н өрісі (3-сурет).

H=

3-сурет

Есептеу кезінде I,r және -тұрақты шамалар екені ескеріледі.