92. Напруженість та магнітна індукція. Сила Лоренца.

Напруженість магнітного поля - векторна фізична величина (Е), яка є кількісною характеристикою магнітного поля, виражає силу, з якою поле діє на одиницю довжини прямолінійного провідника, із силою струму в одну одиницю, розміщеного перпендикулярно до напряму магнітних силових ліній, вимірюється в амперах на метр (А/м).

Індукція магнітного поля - це кофіцієнт пропорційності, що є силовою характеристикою магнітного поля. Магнітна індукція – сила, з якою магнітне поле діє на одиницю довжини провідника, по якому проходить одиничний струм І: В=dF/I*dl. Магнітна індукція пов'язана з напруженістю магнітного поля H : ,де μ— магнітна проникність. Магнітна індукція поля вимірюється в теслах (Тл).

Сила Лоренца.

Сила Лоренца - сила, що діє на електричний заряд, який рухається в магнітному полі: .

F_Л=F_A/N; F_А = IBΔl sin α; I = q n υ S; F = q n S Δl υB sin α → F_Л = q υ B sin α. Тут F- сила, q - величина заряду, v - швидкість руху заряду, В - вектор магнітної індукції.

Ц ю силу називають силою Лоренца. Кут α в цьому виразі дорівнює куту між швидкістю і вектором магнітної індукції Напрямок сили Лоренца, що діє на позитивно заряджену частинку, так само, як і напрям сили Ампера, може бути знайдено за правилом лівої руки або за правилом свердлика: ліву руку необхідно розмістити так, щоб 4 пальці вказували напрямок електричного струму, вектор магнітної індукції входив в долоню, тоді відхилений на 90˚ великий палець вкаже напрямок дії сили.

94. Сила Ампера . Якщо в магнытне поле внести провідник зі струмом, то а нього діятиме сила. Наприклад, візьмемо дві рейки і помістимо на них трубчастий металевий провідник. Нехай лінії магнітної індукції напрямлені зверху овниз. Коли замкнути електричне коло, то на провідник зі струмом діятиме сила Ампера і він почне переміщуватись вздовж рейок. Із зміною напряму сили струму змінюється і напрямок сили Ампера. Експериментально Ампер встановив, що сила F, яка діє на прямолінійний провідник зі струмом, що перебуває в однорідному магнітному полі, прямо пропорційна силі струму І, довжині провідника l, магнітній індукції В і синусові кута α між напрямом струму і вектором В:

F=kIBl sinα, де k – коефіцієнт пропорційності, що залежить від вибору одиниць пов’язаних величин (в СІ k=1).

Щоб визначити напрямок сили Ампера користуються правилом лівої руки: якщо долоню лівої руки розмістити так, щоб лінії індукції В входили в долоню, а витягнуті пальці показували напрям струму І, то відхилений великий палець покаже напрям сили Ампера.

Магнітна індукція вимірюється силою, з якою магнітне поле діє на одиинцю довжини провідника, по якому проходить одиничний струм І: В=dF/Idl. Вектор В є силовою характеристикою магнітного поля. [B]=Тл (Вб/м²).

94. Закон циркуляції магнітного поля

Магнітні поля створюються рухомими електричними зарядами або струмами. Лінії індукції магнітноо поля мають форму концентричних кіл, центри яких лежать на лінії струму. Обчислимо циркуляцію вектора В по довільному замкненому контуру L навколо провідника, по якому проходить струм силою І. оскільки dI приймаємо таким, що дорівнює 1, то циркуляція вектора дорівнює

це закон повного струму або теорема про циркуляцію вектора індукції магнітного поля: циркуляція вектора магнітного поля постійних струмів по довільному замкненому контуру дорівнює алгебраїчній сумі сил струмів, які охоплюються цим контуром, помноженій на магнітну сталу. Отже, робота при перенесені пробного одиничного елемента струму в магнітному полі в загальному випадку не дорівнює нулеві. Таке поле називають вихровим (непотенціальним). Тут В - вектор магнітної індукції. Дана форма носить назву інтегральної, оскільки в явному вигляді містить інтегрування. Теорема може бути також представлена ​​в диференціальної формі   .