2. Взаимодействие магнитных полей двух токов в параллельных проводниках

Сила взаимодействия пропорциональна произведению силы токов и обратно пропорциональна расстоянию между ними:

F = µ ∙ µ_o∙ J₁ ∙ J₂ ∙ ℓ / (2π ∙ R)

J₁ и J₂ – силы токов

R – расстояние между проводниками,

µ – магнитная проницаемость среды,

F – сила взаимодействия,

ℓ - длина проводника,

µ_o – магнитная постоянная.

Проводники с током одного направления притягиваются, а с противоположным направлением отталкиваются. Количественной характеристикой магнитного поля является напряженность магнитного поля.

По закону Био – Савара – Лапласа:

dH = J ∙ dℓ ∙ sinα / (4π ∙ R²)

Если взаимодействие происходит в среде, то количественной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция В:

B = µ ∙ µo ∙H

Магнитная проницаемость характеризует, во сколько раз изменяется магнитная индукция в среде по сравнению с вакуумом:

µ = B/B_o

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током:

F = B ∙ J ∙ ℓ ∙ sinα

J – сила тока,

B – магнитная индукция,α – угол между и направлением тока,

ℓ - длина проводника.

Магнитный поток пропорционален магнитной индукции:

Ф = B ∙ S ∙ cosα

где Ф – магнитный поток, S – площадь.

3. Вещества парамагнитные, ферромагнитные и диамагнитные

По величине магнитной проницаемости все вещества делятся на три класса:

1. Диамагнитные вещества: µ ‹ 1

У этих веществ отсутствует собственный магнитный момент атомов молекул, но под действием внешнего поля у них индуцируется магнитный момент, направленный против внешнего поля. Поэтому внешнее поле ослабевает.

2. Парамагнитные вещества: µ › 1

У этих веществ у атомов и молекул есть собственный магнитный момент, который вне поля ориентируется хаотически и магнитные свойства не проявляются, под действием внешнего поля они ориентируются преимущественно в направлении поля и проявляют магнитные свойства.

3. Ферромагнитные вещества:

Это вещества, которые имеют сравнительно крупные макро области, имеющие свой значительный магнитный момент, который у разных доменов вне поля ориентирован хаотически и магнитных свойств не проявляет. Если подействует поле, то все домены ориентируются магнитными свойствами вдоль силовых линий поля, проявляя общий достаточно сильный магнитный момент, который при удалении поля постепенно исчезает. Однако при нагреве ферромагнетиков до определенной температуры (точка Кюри), они превращаются в парамагнетики.

Земля – грандиозный магнит. Вблизи северного географического полюса находится южный магнитный полюс, а северный магнитный полюс – вблизи южного географического полюса. Магнитные полюса Земли не совпадают точно с положением географических полюсов, находящихся на оси вращения Земли. Положение магнитных полюсов Земли подвержено довольно значительным, хотя и очень медленным изменениям. Угол между направлением горизонтальной составляющей земного магнитного поляи географическим меридианом называется магнитным склонением, угол между направлением магнитного поля и горизонтальной плоскостью – магнитным наклонением.

Медицинская промышленность выпускает аппараты, предназначенные для магнитотерапии, и магнитофорные аппликаторы. Аппликаторы эластичны, их можно накладывать на любой участок тела и они удобны в гигиеническом отношении.

Магнитофорные аппликаторы оказывают обезболивающее, противовоспалительное действие и способствуют улучшению кровообращения. Сильные магниты применяют в медицине и ветеринарии для удаления мелких ферромагнитных тел (металлические опилки и пр.) из глаз и открытых ран, для профилактики кормового травматизма крупного рогатого скота. Для профилактических целей используют также магнитные кольца (диаметром до 65 мм). Магнитное кольцо вводят животному через рот; пройдя через пищевод, оно застревает в сетке желудка, где и находится длительное время. Попадающие в сетку ферромагнитные предметы притягиваются кольцом и локализуются в определенном месте сетки, а не вонзаются в ее стенки.

Периодически кольцо вместе с приставшими к нему предметами извлекается магнитным зондом. Попадающие в корма ферромагнитные предметы можно частично устранять, помещая в кормушках сильные магниты.