Закон Био-Савара-Лапласа

Магнитное поле. Сила Ампера.

Всякий электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Это поле осуществляет силовое взаимодействие межу двумя проводниками с током, между двумя магнитами. Подобно электрическому полю магнитное поле явл материальным объектом и передает взаимодействие с конечной скоростью. Постоянному магниту приписывают да полюса: северный и южный. Подобно напряжению электрического поля для магнитного поля вводится силовая хар-ка магнитная индукция В. Соответственно изображение магнитного поля силовыми линиями. Линии индукции выходят из сев поля магнита (N) и входят в южный (S). Но линии магнитной индукции не заканчиваются на полюсах, а представляются замкнутыми линиями. После обработки экспериментальных данных была получена формула lля силы действия на проводник длиной dl с током I. dF=I[dl,B]

Силы магнитного взаимодействия всегда направлены перпендикулярно линиям магнитной индукции и проводникам с токами и существенно зависят от их ориентации. Направление вектора dF может быть найдено по общим пра­вилам векторного произведения, откуда следует правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на ток.

Модуль силы Ампера вычисляется по формуле dF = IBdlsina, где a - угол между векторами dl и В.

Закон Био - Савара - Лапласа для проводника с током I, элемент которого dl создает в некоторой точке А индукцию поля dB, записывается в виде dB=μ₀μ / 4π ∙ I∙[dl,r] / r³

где μ₀ – магнитная постоянная, μ₀=4π∙10^-7Гн/м; μ – относительная магнитная проницаемость; dl — вектор, по модулю равный длине элемента проводника и совпадающий по направлению с током, r - радиус-вектор, проведенный из элемента dl проводника в точку А поля, r — модуль радиуса-векто­ра. Направление dB перпендикулярно dl и r, т. е. перпендикулярно плоскости, в ко­торой они лежат, и совпадает с каса­тельной к линии магнитной индукции. Это направление может быть найдено по пра­вилу нахождения линий магнитной индук­ции (правилу правого винта): направле­ние вращения головки винта дает направ­ление dB, если поступательное движение винта соответствует направлению тока в элементе.

Кроме магнитной индукции В магнитное поле можно характеризовать напряженностью: H=B/μ₀μ.

Магнитная индукция В подобна напряженности Е, т.к. обе они зависят от характеристик среды μ,ε.

Также напряженность магнитного поля Н подобна магнитной индукции L. Для магнитного поля справедлив принцип суперпозиции. Поле порождаемое токами равно сумме полей каждого тока: B=∑ B_i

Дата добавления: 2014-01-05