Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение

Магнитное поле - силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.

Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах. Кроме этого, оно появляется при наличии изменяющегося во времени электрического поля.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции (B) – векторное поле, определяющее и конкретизирующее физическое понятие магнитного поля.

Закон Био-Савара-Лапласса – физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.

Формулировка: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r_0, от контура магнитная индукция будет иметь вид: B=μ_0/4π ∫_γ▒(I[dl;r-r_0])/〖|r-r_0 |〗^3 , где I – ток в контуре. Гамма контур, по которому идет интегрирование. r_0 – произвольная точка.

Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Закон полного тока. Применение для расчета магнитных полей

Теорема. Циркуляция магнитного поля постоянных токов по всякому замкнутому контуру пропорциональна сумме сил токов, пронизывающих контур циркуляции.

Формула: ∮▒〖¯Bdl=4π/c ∫▒¯jds〗, где B – вектор магнитной индукции. J – плотность тока. Интегрирование слева производится по произвольному замкнутому контуру, справа – по произвольной поверхности, натянутой на этот контур.

Закон полного тока – это закон, связывающий циркуляцию вектора напряженности магнитного поля и ток. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля по контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром: ∮_L▒〖Hdl=∑_k▒I_k 〗. Положительным считается ток, направление которого связано с направлением обхода по контуру правилом правого винта. Ток противоположного направления считается отрицательным .

Сила Лоренца и сила Ампера. Действие магнитного поля на проводник с током

Сила Лоренца - сила, с которой поле согласно классической электродинамике действует на точечную заряженную частицу.

Уравнение: F=q(E+v x B). Сила F, действующая на частицу с электрическим зарядом q, движущуюся со скоростью v, во внешнем электрическом E и магнитном B полях. Где × векторное произведение. Все величины выделенные жирным являются векторами.

Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током,

находящийся в нем.

Если проводник, по которому протекает электрический ток подвесить в магнитном поле, например, между полюсами магнита, то магнитное поле будет действовать на проводник с некоторой силой и отклонять его. Направление движения проводника

зависит от направления тока в проводнике и от расположения полюсов магнита.

Если поместить проволочную рамку , по которой протекает электрический ток, в магнитное поле,

то в результате действия силы магнитного поля, рамка будет поворачиваться.