Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа

Гл. 3. Магнитное поле

ЛЕКЦИЯ № 6

Движущийся электрический заряд изменяет свойства окружающего его пространства – создает не только электрическое поле, но и магнитное, поэтому вокруг любого проводника с током существует магнитное поле. Это экспериментально обнаружил датский физик Эрстед в 1820 г.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции .

В этом же 1820 г. французские физики Био и Савар провели серию экспериментов по определению магнитной индукции поля, создаваемого проводниками с током разной формы, и установили:

1) В = f (сила тока в проводнике)

2) В = f (форма проводника)

3) В = f (расстояние от проводника)

Лаплас ввел понятие элемента тока – произведение силы тока в проводнике на бесконечно малый отрезок длины проводника. Это псевдовектор, он направлен по направлению тока в проводнике .

Лаплас обобщил эксперименты Био и Савара и получил формулу для расчета магнитной индукции поля, созданного элементом тока

, (6-1)

где - магнитная постоянная

(m ₀ = 4 p× 10^-7 Гн/м- магнитная постоянная);

- радиус-вектор, проведенный из элемента тока в точку магнитного поля, где вычисляется магнитная индукция.

Формулу (6-1) называют законом Био-Савара-Лапласа.

Магнитная индукция это вектор, направление которого определяется правилом векторного произведения или «правилом буравчика» (правилом «правого винта»): если ввинчивать буравчик с правой резьбой по направлению протекания тока в элементе проводника, то направление движения рукояти буравчика в каждой точке будет совпадать с направлением в этой точке (рис.).

В скалярной форме закон Био-Савара-Лапласа (6-1) имеет вид:

(6-1а)

где

Так как

,

тогда

(6-2)

(6-2а)

Формулы (6-2) и (6-2а) – это тоже закон Био-Савара-Лапласа, позволяющий вычислить магнитную индукцию поля, созданного одной движущейся заряженной частицей.

В системе СИ магнитная индукция измеряется в теслах (Тл).

Дата добавления: 2014-01-03