60. Силовые линии магнитного поля. Закон Гаусса для магнитного поля в дифференциальной и интегральной форме

Линии, касательные к которым в каждой точке

совпадают с направлением вектора магнитной

индукции В, называются силовыми линиями магнитного

поля.

● Прямой ток.

Направление силовых линий определяется правилом

п

Соленоид – система витков, имеющих ось симметрии.

равого винта.

Круговой ток.

Постоянный магнит.

замкнутые и не пересекаются.

Следовательно, магнитное поле – вихревое.

Закон Гаусса для магнитного поля в дифференциальной и интегральной форме

С иловые линии магнитного поля замкнуты, следовательно, дивергенция вектора В равна нулю:

– закон Гаусса для вектора В

в дифференциальной форме.

(Для электрического поля: .)

П оток вектора В:

П о теореме Остроградского-Гаусса:

Поток вектора В через произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

61. Закон Био – Савара – Лапласа

• Био и Савар экспериментально определили, что магнитная индукция зависит от:

1) тока I, протекающего по проводнику,

2) формы и размеров проводника,

3) положения точки относительно проводника,

4 ) состояния окружающей среды (магнитной проницаемости).

• Л аплас учел векторный характер магнитного поля и

предположил, что

где dBi создается каждым участком длиной dl проводника

с током I, т.е. элементарным током I∙dl.r – радиус-вектор

от элементарного тока до точки, в которой ищется поле.

α – угол между элементарным током I∙dl и r.

где μ0 = 4π∙10 -7 [Гн / м; Н/А2] – магнитная постоянная.

• О тношение магнитной индукции в среде Всреда к магнитной индукции в вакууме В0 называется

относительной магнитной проницаемостью:

Если μ < 1, то среда – диамагнетик,

μ > 1 – парамагнетик,

μ >> 1 – ферромагнетик.

μμ0 – абсолютная магнитная проницаемость.

• Принцип суперпозиции:

62. Магнитное поле прямолинейного проводника с током

В се элементарные токи создают

в точке Р магнитное поле одного

н аправления и величиной

Т ак как dα мал, то dl' = r dα;

(3) и (4) →(2):

• Если проводник конечной длины, тогда α1 = 0, α2 = 180⁰

63. Магнитное поле в центре кругового тока

Э лементарные токи I∙dl dB одного направления.

r  = R,

α = 900.

64. Закон Ампера Взаимодействие параллельных токов. Основная электрическая единица СИ –Ампер.

Направление силы Ампера определяется

правилом левой руки

Взаимодействие параллельных токов.

П оле бесконечного проводника:

Взаимодействие параллельных токов.

• 1 Ампер (А) – это сила такого постоянного тока, при

прохождении которого по двум прямолинейным

бесконечно длинным проводникам, находящихся в

вакууме на расстоянии 1 метр друг от друга, сила их взаимодействия составляет 2·10-7 Н на каждый метр длины.

65. Закон полного тока в интегральной форме

L – замкнутый контур произвольной формы.

Вектор магнитной индукции – радиус вектору.

dl – элемент произвольного контура L.

dl0 – элемент силовой линии прямого бесконечного

тока (окружности).

φ – угол между dl и dl0

и ли

Бесконечно длинный проводник

с током I

- проекция dl на В.

Циркуляция вектора В

по замкнутому контуру L: