Care este inducerea unui câmp magnetic?

Care este inducerea unui câmp magnetic? Pentru a răspunde la această întrebare, să ne reamintim fundamentele electrodinamicii. După cum se știe, un purtător de sarcină fixă ​​q, localizat în câmpul electric, este influențat de forța F. Cu cât valoarea sarcinii este mai mare (indiferent de proprietățile sale), cu atât forța este mai mare. Aceasta este tensiunea - una dintre proprietățile câmpului. Dacă îl denotăm ca E, obținem:

E = F / q

La rândul lor, câmpurile magnetice mobile sunt afectate de câmpurile magnetice. Cu toate acestea, în acest caz, forța depinde nu numai de amploare încărcătura electrică, dar și pe vectorul direcției de mișcare (sau, mai exact, viteza).

Cum puteți studia configurația câmp magnetic? Această sarcină a fost rezolvată cu succes de oameni de știință bine cunoscuți - Amper și Oersted. Ei au plasat în câmp un circuit de conducție cu curent electric și au studiat intensitatea expunerii. Sa constatat că rezultatul a fost influențat de orientarea conturului în spațiu, care a indicat prezența vectorului de direcție al momentului forțelor. Inducția câmpului magnetic (măsurată în Tesla) este exprimată în raportul dintre raportul dintre momentul de forță și produsul de suprafața conductorului conturului și a curgerii curent electric. De fapt, ea caracterizează domeniul în sine, care este necesar în acest caz. Să exprimăm totul prin formula simplă:

B = M / (S * I);

unde M este valoarea maximă a momentului forțelor, depinde de orientarea conturului în câmpul magnetic - S este aria totală a circuitului - I este valoarea curentului din conductor.

Deoarece inducerea câmpului magnetic este vector cantitatea, atunci este necesar să-i găsim orientarea. Cea mai grafică reprezentare este dată de o busolă obișnuită, a cărei săgeată întotdeauna indică spre polul nordic. Inducția câmpului magnetic al pământului îl orientează în funcție de liniile magnetice de forță. Același lucru se întâmplă atunci când busola este plasată lângă un conductor, prin care curge un curent.

Descriind conturul, trebuie să introducem conceptul de moment magnetic. Acesta este un vector numeric egal cu produsul lui S cu I. Direcția lui este perpendiculară pe planul condițional al circuitului de conduită curent. Puteți determina prin regula binecunoscută a șurubului drept (sau gimlet, care este același lucru). Inducerea câmpului magnetic în reprezentarea vectorului coincide cu direcția momentului magnetic.

Astfel, este posibil să se deducă o formulă pentru forța care acționează asupra conturului (toate cantitățile vectoriale!):

M = B * m;

unde M este vectorul total al momentului forței - B este inducția magnetică - m este valoarea moment magnetic.

Nu mai puțin interesant este inducerea câmpului magnetic al solenoidului. Este un cilindru cu o sârmă prin care trece un curent electric. Este unul dintre cele mai utilizate elemente în ingineria electrică. În viața de zi cu zi cu solenoizi, fiecare persoană se confruntă în mod constant, fără a ști chiar despre asta. Deci, cîmp magnetic actual în interiorul cilindrului este complet omogen și vectorul său este direcționat coaxial cu cilindrul. Dar în afara corpului cilindrului nu există vector de inducție magnetică (egal cu zero). Totuși, acest lucru este valabil doar pentru un solenoid ideal cu lungime infinită. În practică, totuși, restricția face propriile ajustări. Mai întâi, vectorul de inducție nu este niciodată egalat cu zero (câmpul este înregistrat în jurul cilindrului), iar configurația internă își pierde și omogenitatea. De ce atunci avem nevoie de un "model ideal"? Este foarte simplu! Dacă diametrul cilindrului este mai mic decât lungimea (de regulă este), atunci în centrul solenoidului, vectorul de inducție coincide practic cu această caracteristică a modelului ideal. Cunoscând diametrul și lungimea cilindrului, este posibil să se calculeze diferența dintre inducerea unui solenoid finit și colegul său ideal (infinit). De obicei, este exprimat ca procent.