Inducția magnetică

Știm că un conductor cu un curent plasat într-un câmp magnetic este supus unei forțe. Direcția sa depinde de direcția liniilor de câmp și de direcția curentului: Dacă acestea din urmă sunt cunoscute, atunci direcția forței poate fi determinată prin utilizarea regula mâinii stângi sau șurubul drept.

Să analizăm acum măsura în care depinde această forță. Să ne întoarcem la experiență.

Suspendați brațul stâng al brațului pârghiile de greutate AB conductor liniar și puneți-l între polii N și S ale electromagnetului, astfel încât să fie perpendiculară în raport cu liniile de câmp magnetic. În serie cu acest conductor, pornim ampermetrul și, de asemenea, reostatul, cu care se poate măsura curentul în conductorul nostru. Echilibram soldul și închidem circuitul. Lăsați curentul în conductorul AB trimis de la B la A. Ponderile echilibru narushitsya- pentru a restabili, pe cupa dreapta va trebui să pună un raznovesok în plus a cărui greutate este egală cu forța exercitată asupra firului vertical în jos. Acum schimbăm curentul în dirijorul nostru - observăm că, cu creșterea curentului, forța care acționează asupra conductorului crește de asemenea. Modificările ne vor arăta că forța cu care un câmp magnetic afectează conductorul este direct proporțională cu curentul care trece prin el.

Această forță depinde de lungimea conductorului AB? Pentru a rezolva această problemă, vom lua conductori de diferite lungimi cu același curent. Măsurătorile ne arată că forța cu care câmpul magnetic afectează conductorul parcurs de curent, va fi direct proporțională cu lungimea conductorului situat într-un câmp magnetic.

Fie F forța care acționează asupra unui conductor cu curentul plasat într-un câmp magnetic, l este lungimea acestui conductor și eu sunt curentul în el.

Cu o schimbare a lungimii conductorului l și a curentului în el, după cum am văzut, forța F

Raportul dintre forța F la lungimea conductorului curentul I și este o valoare constantă, nu în funcție de curentul în nem-, prin urmare, acest raport se poate caracteriza câmpul magnetic.

Această valoare se numește inducția magnetică sau inducția câmpului magnetic.

Indicăm inducția magnetică de către B. Prin definiție, putem scrie:

B = F / (I.1).

Unitatea SI de sistem de inducție magnetică efectuează câmp de inducție în care conductorul cu un curent de 1 A și 1 m lungime este supus unei forțe astfel Nume N. 1 unitate: 1 Newton / (amper˖metr) (prescurtat 1 H / (aM)) .

Să arătăm că 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:

1 H / (aM) = 1 (nM) / (A˖m²) = 1 J / (A˖m²) = 1 (Vašek) / (A˖m²) = 1 (v sec) / m².

O unitate de 1 volt-secundă se numește Weber (Vb). Prin urmare, 1 in / m² sau 1 Tesla (T) este o unitate de inducție magnetică. Întrucât în ​​sistemul de măsurare a SGSM unitatea de măsură a inducției magnetice este Gauss (Gs):

1 T = 10,4 Gs.

Inducția magnetică - vector cantitatea. Direcția vectorului de inducție la un anumit punct coincide cu direcția liniei de forță magnetică care trece prin acest punct.

În sistemul SI, inducția magnetică este o putere caracteristic câmpului magnetic, similar cu modul în care intensitatea câmpului electric exprimă forța caracteristică a câmpului electric.

Cunoscând inducția câmpului magnetic, putem calcula forța care acționează asupra conductorului cu curent, conform formulei:

F = BI l.

Într-un conductor cu curent, încărcăturile se deplasează nu numai la întâmplare în direcții diferite, ci și într-o anumită direcție. Fiecare încărcare este afectată forța magnetică, care este transmisă conductorului. Suma tuturor forțelor din mișcarea haotică este zero, iar suma forțelor mișcării direcționate se numește forța amperilor.

În cazul general, magnitudinea forței care acționează asupra unui conductor cu curentul plasat într-un câmp magnetic este determinată de legea Ampere:

F = BI alfa, unde alfa- este unghiul dintre direcția curentă (I) și vectorul câmpului magnetic (B).

Inducerea câmpului magnetic este numeric egală cu forța cu care câmpul magnetic acționează asupra unui element de curent unitar perpendicular pe vectorul de inducție. Inducția magnetică depinde de proprietățile mediului.