13.2 Індукція магнітного поля

Сила, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі залежить не тільки від струму, а й від інтенсивності дії магнітного поля. Інтенсивність дії магнітного поля у даній точці характеризується магнітною індукцією, яка позначається - В, Тл (тесла - в ім’я югославського фізика Тесла). Магнітна індукція - це векторна величина, напрямок якої збігається з напрямком магнітних ліній. У кожній точці поля вектор магнітної індукції направлений уздовж дотичної до магнітної лінії. Тобто, напрямок індукції визначають за правилом свердлика (чи годинникової стрілки). У магнітів магнітна індукція направлена від північного полюсу до південного. Магнітна індукція - це силова характеристика магнітного поля. Магнітне поле, в усіх точках якого вектори магнітної індукції однакові за напрямком та величиною, називають однорідним. Таке магнітне поле можна отримати між паралельними та близько розміщеними полюсами магніту чи усередині довгої котушки зі струмом. Графічно однорідне магнітне поле зображується паралельними магнітними лініями, проведеними з однаковою щільністю (рис.1.1).

Рисунок 13.1 - Графічне зображення однорідного магнітного поля

Для лінійних середовищ магнітне поле підкоряється принципу суперпозиції (чи принципу накладання), тобто магнітне поле утворене кількома струмами дорівнює векторній сумі магнітних полів, утворених кожним струмом окремо.

13.3 Магнітна проникність

Для отримання уявлення о магнітних властивостях середовища порівняли магнітні поля проводів зі струмом в різних середовищах та в вакуумі. При цьому встановили, що в одному випадку поле більш інтенсивне ніж в вакуумі, а в іншому - навпаки. Це пояснюється різними магнітними властивостями середовищ та речовин, які оточують провід зі струмом. Речовини, в яких утворене магнітне поле сильніше ніж в вакуумі, називають парамагнітними. Речовини, в яких утворене магнітне поле слабше ніж в вакуумі, називають діамагнітними. Величину, яка характеризує магнітні властивості середовища, в якому виникає магнітне поле, назвали абсолютною магнітною проникністю середовища та позначили - µ_а . Вимірюється в .

Абсолютні магнітні проникності речовин зручно порівнювати з магнітною сталою. Магнітною сталою називають абсолютну магнітну проникність вакууму. Розмірність та числове значення цієї величини лише залежить від вибору системи одиниць вимірювання і не залежить від властивостей середовища. В системі СІ вона буде:

Відношення абсолютної магнітної проникності будь-якої речовини до магнітної постійної називається магнітною проникністю цієї речовини (чи відносною магнітною проникністю):

Це величина характеризує магнітне середовище, вона безмірна, залежить лише від властивостей середовища і не залежить від вибору системи одиниць вимірювання. Вона показує у скільки раз сила взаємодії між провідниками зі струмами більше у даній речовині ніж у вакуумі. Для вакууму =1. В залежності від речовини магнітна проникність може бути більша або менша за 1. Для технічних розрахунків магнітні проникності діамагнетиків та парамагнетиків приймають рівним 1.

Ще у 19 столітті теоретично й дослідно було визначено зв'язок між електричною та магнітною сталими:

,

де - швидкість світла у вакуумі.