Магнітне поле

Досвід свідчить, що магніти створюють навколо себе магнітне поле, за допомогою якого передається силова дія на інший магніт, який знаходиться в даному полі. Установлено, що провідники, по яких протікає струм, також здійснюють силову дію на магнітні стрілки, які розміщені навколо провідників з струмом. Магнітне поле утворюється лише навколо рухомих електричних зарядів, а навколо нерухомих зарядів існує лише електричне поле.

Магнітне поле, як і електричне, є одним з видів матерії. Воно має певні фізичні властивості, наприклад, інерцію, і характеризується енергією.

Магнітне поле взаємодіє не лише з магнітами, а й з рухомими електричними зарядами, оскільки вони (заряди) мають властивість створювати свої магнітні поля. Тому провідники зі струмом зазнають взаємного тяжіння або відштовхування залежно від напрямку струмів, які в них протікають.

Основною характеристикою магнітного поля є вектор магнітної індукції B. Ця величина пропорційна силі, яка діє на північний кінець нескінченно малої магнітної стрілки, яка розташована в цій точці магнітного поля.

Для графічного зображення поля та зручності визначення вектора магнітної індукції вводять поняття «лінія вектора індукції». Лінії вектора магнітної індукції — це такі лінії, дотичні до яких у кожній точці збігаються з напрямком вектора магнітної індукції. Вони завжди замкнені та охоплюють провідники зі струмом.

Для прямолінійного провідника зі струмом лінії магнітної індукції є концентричними колами (рис. 4.1), напрям яких визначається за допомогою правила буравчика. Якщо уґвинчувати буравчик (правий гвинт) за напрямком струму Ι , то обертання його держака покаже напрямок лінії вектора B.

правило буравчика

Величину вектора магнітної індукції можна визначити із закону Ампера:

Величину вектора магнітної індукції

Закон Ампера дає змогу визначити силу, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом. Наприклад, якщо в магнітному полі з індукцією B розмістити провідник зі струмом (рис. 4.2), то в результаті взаємодії магнітного поля провідника зі струмом і зовнішнього магнітного поля на провідник зі струмом діятиме сила Ампера.

Закон Ампера

Під дією цієї сили провідник переміщуватиметься або вгору, або вниз, залежно від напряму струму в провіднику. Оскільки між елементом довжини провідника зі струмом Ι dl і вектором індукції магнітного поля B прямий кут, то sin(dl^B)= 1. Тоді із закону Ампера (4.1) визначить величину індукції магнітного поля:

величину індукції магнітного поля
(4.2)

Згідно з останньою рівністю можна дати визначення вектору B. Магнітна індукція — це векторна величина, що характеризує силову дію магнітного поля на струм і дорівнює границі відношення сили, що діє на елемент провідника зі струмом, до добутку струму на елемент довжини провідника, коли останній прямує до нуля.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *