Основные величины, характеризующие статическое магнитное поле.

Статическим магнитным полем называют поле постоянных токов.

Магнитная индукция есть векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. [Тл]

Магнитный поток есть поток вектора магнитной индукции сквозь некоторую поверхность. [Вб]

.

Потокосцепление . Один и тот же магнитный поток может быть охвачен несколькими контурами, поэтому для характеристики взаимодействия потока с током определяют потокосцепление.

.

Индуктивность . Потокосцепление связано с током через параметр называемый индуктивностью. Индуктивность зависит от геометрических величин, определяющих размеры и форму контура, а также от абсолютной магнитной проницаемости среды , в которой существует магнитное поле.

.

Напряженность магнитного поля [А/м].

.

Закон полного тока для неоднородных сред:

.

Электрическое поле в проводящей среде. Электрический ток.

В проводящей среде под действием электрического поля заряды приходят в упорядоченное движение представляющее собой электрический ток.

Ток определяется количеством электричества протекающего через сечение проводника за единицу времени [А]. При неизменном токе и сечении проводника, ток равномерно распределяется по сечению с плотностью  [А/м²]. Плотность тока это вектор, который направлен перпендикулярно площадке соответствующей наибольшей плотности тока.

Линии вектора плотности тока непрерывны, так как соблюдается принцип непрерывности: .

Вектор плотности тока и вектор напряженности электрического поля связаны соотношением , называемым законом Ома в дифференциальной форме, где — удельная проводимость.

Сопротивление проводника. Пусть имеется проводник длиной и площадью поперечного сечения .

.

.

Виды тока.

1. Ток проводимости . в проводящей среде.

2. Ток смещения . В диэлектрике при изменяющемся во времени электрическом поле.

.

3. Ток переноса в вакууме.

,

где — объемная плотность заряда; — скорость переноса заряда сквозь сечение .

Закон электромагнитной индукции.

Сущность явления электромагнитной индукции заключается в том, что при всяком изменении магнитного потока пронизывающего контур в этом наводится ЭДС. ЭДС, наводимая в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока пронизывающего контур, взятая с обратным знаком.

Изменение магнитного потока через контур может происходить за счет перемещения контура в неоднородном поле, так и за счет изменения поля при неподвижном контуре. Знак “–” определяет направление действия наводимой ЭДС.

Таким образом, электродвижущая сила, индуктируемая в контуре, равна скорости пересечения контура единичными линиями магнитной индукции, взятой с обратным знаком.

Принцип Ленца или закон электромагнитной инерции.

При всяком изменении магнитного потока, сцепляющегося с замкнутым контуром, в контуре возникают силы электрического и механического характера, стремящиеся сохранить постоянство магнитного потока.

При всяком изменении магнитного потока, сцепленного с замкнутыми проводящими контурами, в них возникает ЭДС, которая стремится вызвать ток, препятствующий изменению потокосцепления контура.

Механическая сила будет препятствовать изменению линейных размеров контура или повороту контура.