Электромагнетизм
.pdf
Магнитные
силовые
линии
При исследовании магнитных полей используется плоский контур с током (рамка с током).
Z |
|
|
n |
|
О |
О′ |
|
Y |
I |
|
|
|
|
|
S |
К |
О′ |
|
||
|
|
|
О |
I |
X |
Правило правого винта
Вектор единичной нормали n направлен в сторону, откуда движение электрических зарядов (направление электрического тока) кажется происходящим против часовой стрелки
Векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле в заданной точке пространства, называется магнитной
индукцией В
Вектор магнитной индукции B в заданной точке пространства направлен по положительной нормали n к контуру с центром в данной точке при отсутствии внешних механических воздействий на контур
Z 
р
n m
О′
I
S К
|
В |
|
|
|
|
|
Пробная |
рамка |
с |
током, |
|
О |
предоставленная |
самой |
себе, |
||
Y |
|||||
поворачиваясь, |
устанавливается |
||||
|
|||||
О′ |
перпендикулярно вектору магнитной |
|
О |
I X |
индукции B |
Магнитная индукция В в точке пространства: прямо пропорциональна силе тока,
зависит от положения точки в пространстве относительно проводника и размера и конфигурации проводника
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Элементарная магнитная индукция dB |
|
|
|
|
Idl |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
||
в некоторой точке пространства равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
dBС′ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
векторному произведению элемента |
С′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||||||||||
тока I dl на радиус-вектор r точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rС |
|
С, деленному на куб модуля радиус- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|||||
вектора r |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
dBС
|
|
|
|
|
|
dB = kµ |
I sin α |
dl |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
r2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Модуль |
|
||
|
Вектор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[В] = 1Тл = 1Н/(А м) «тэсла»: |
||
k = |
µ0 |
=10−7 Гн/м |
(«генри, |
|
4π |
|
деленный на метр») |
µ0 - магнитная постоянная
µ - магнитная проницаемость (для вакуума µВАК = 1)
Направление вектора dB определяется правилом правого винта, то есть вектор dB направлен в ту сторону, откуда кратчайший поворот от элемента тока Idl к радиус-вектору r т.C кажется происходящим против часовой стрелки
I
K
Idl
α
rС
О
Сила Ампера. Закон Ампера
Закон Ампера: элементарная сила Ампера dF, действующая на участок проводника dl, равна векторному произведению элемента тока Idl на вектор магнитной индукции Bc
dF = Idl ×B вектор
I
dF = IB sin ϕdl модуль
BС
Idl
ϕ |
X |
|
dFA
Направление вектора dF определяется правилом правого винта
|
Частный случай. Прямой проводник |
||
|
|
в однородном |
|
|
|
магнитном поле |
|
F = I ∫dl ×B |
|
|
|
|
F = IBl sin ϕ |
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
