Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_1_Магнетизм Магнитное поле_mini (1)
.pdf
Прямолинейный проводник с током между полюсами постоянного магнита
,
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
41 |
12+ |
|
Вектор магнитной индукции
(Magnetic induction)
F ~ Il
B ≡ F
I l
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
42 |
12+ |
|
Вектор магнитной индукции
(Magnetic induction)
Аналогично при изучении электростатики определялась силовая характеристика электрического поля – его напряжённость, которая также не зависит от пробного заряда, а является свойством самой точки поля. Из соображений аналогии логично было бы величину B назвать «напряжённостью магнитного поля», но по историческим причинам она получила иное название.
Векторную величину B называют индукцией магнитного поля или вектором магнитной индукции или магнитной индукцией или магнитным полем или плотностью магнитного потока.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
43 |
12+ |
|
Направление (но не модуль) вектора магнитной индукции B определяется направлением векторного произведения [F Il]
,
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
44 |
12+ |
|
Правило левой руки для вектора магнитной индукции: 1 – направление вектора магнитной индукции B, 2 – направление тока (вектора плотности тока), 3 – направление силы F магнитного взаимодействия, действующей на проводник с током (силы Ампера)
,
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
45 |
12+ |
|
Единицы индукции магнитного поля
В системе СИ индукцию магнитного поля выражают в тéслах (Тл, T):
[B] = 1 Н = 1 Н× А−1 ×м−1 º 1 Тл 1 А×м
Тесла – очень крупная единица. Прежде вместо тесла использовали единицу «вебер на квадратный метр»: 1 Тл = 1 Вб·м–2 .
В системе СГСМ и в гауссовой системе магнитная индукция (величина магнитного поля) измеряется в гауссах (Гс, G). 1 Гс = 10–4 Тл.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
46 |
12+ |
|
Соотношения между единицами магнитной индукции
|
Единица |
Тл |
Гс |
СГСЭ |
|
|
|
|
|
1 |
Тл |
1 |
104 |
3,34·10–7 |
|
|
|
|
|
1 |
Гс |
10–4 |
1 |
3,34·10–11 |
|
|
|
|
|
1 |
СГСЭ |
3·106 |
3·1010 |
1 |
|
|
|
|
|
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
47 |
12+ |
|
Магнитные поля в природе и технике
,
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
48 |
12+ |
|
Примеры значений силы магнитного поля некоторых реальных объектов
Пример |
Магнитная |
Магнитная |
|
индукция, Тл |
индукция, Гс |
||
|
|||
|
|
|
|
Наименьшая величина в |
10–14 |
10–10 |
|
магнитоэкранированной комнате |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Магнитное поле Земли |
5·10–5 |
0,5 |
|
Магнитное поле солнечного |
0,15 |
1500 |
|
пятна |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Небольшой магнит (Nd-Fe-B) |
0,2 |
2000 |
|
|
|
|
|
Большой электромагнит |
1,5 |
15 000 |
|
|
|
|
|
Сильный лабораторный магнит |
10 |
100 000 |
|
|
|
|
|
Поверхность нейтронной звезды |
108 |
1012 |
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
49 |
12+ |
|
Магнитный момент тока
(Magnetic moment)
Опыты Ампера также показали, что на малую (пробную) рамку с током, помещённую в магнитное поле, действует момент силы M, зависящий от ряда факторов, в том числе и от ориентации рамки. Максимальное значение момента Mmax зависит от магнитного поля, в котором находится контур, и от самого контура: силы тока I, протекающего по нему, и площади S, охватываемой контуром:
M max ~ IS ≡ pm
где pm – модуль магнитного момента контура с током.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
50 |
12+ |
|