Индукция магнитного поля

Индукция магнитного поля – это силовая (векторная) характеристика магнитного поля.

Магнитное поле обладает особыми свойствами, которые нужно учесть при определении его силовой характеристики.

Из опыта известно, что сила, действующая на провод с током в магнитном поле, зависит не только от силы пробного тока, но и от его расположения. Можно взять пробный ток или другой пробный элемент, и в одной и той же точке магнитного поля получить разные значения для силы.

На следующих рисунках левый проводник создает поле, а правый - используется для изучения поля как пробный элемент.

Результат измерения силы, действующей на пробный проводник со стороны магнитного поля:

Индукция В поля (магнитная индукция) – векторная характеристика магнитного поля.

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимальной силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, к силе этого тока и длине проводника

Равносильное определение

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального момента сил, действующего на контур с током в магнитном поле, к силе этого тока и площади контура

Единица измерения магнитной индукции:

[B] = 1 Тл (Тесла)

Физический смысл магнитной индукции:

Индукция магнитного поля численно равна максимальной силе, с которой данное поле действует на проводник длиной 1 метр с силой тока 1 Ампер.

Направление индукции магнитного поля –

от Южного к Северному полюсу свободно установившейся магнитной стрелки.

Силовые линии магнитного поля, или линии магнитной индукции – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают по направлению с индукцией магнитного поля в этой точке

Свободная магнитная стрелка устанавливается по касательной к силовой линии магнитного поля

Свойства силовых линий магнитного поля

1. силовые линии магнитного поля замкнуты

2. для постоянных магнитов силовые линии выходят из северного полюса и входят в южный

3. для определения направления индукции магнитного поля прямого провода с током используется правило буравчика

Картины силовых линий

Некоторые обозначения:

вектор, перпендикулярный чертежу

за чертеж из чертежа

однородное поле –

поле, для которого силовая характеристика

во всех точках имеет одинаковое значение

Для магнитного поля справедлив

принцип суперпозиции полей

Модуль индукции магнитного поля прямого тока вычисляется по формуле

где d – расстояние от проводника с током до точки поля, в которой вычисляется индукция

Вывод формулы:

левый проводник создает поле, правый - пробный

Результат получен для вакуума – без учета магнитных свойств вещества.

Задача

По двум длинным параллельным проводникам, расположенным в вакууме, протекают одинаково направленные токи 2 А и 4 А. Расстояние между проводниками 2 метра. Найти модуль и направление вектора магнитной индукции в точке А, расположенной на середине расстояния между проводниками.