Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитных полей

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.

За направление магнитного поля принимается направление вдоль которого расположена положительная нормаль к рамке тк рамка испытывает ориентирующее действие поля то на нее действует пара сил.

Магнитная индукция в данной точке определяется максимальным вращающим моментом действующим на рамку с магнитным моментом равным единицы когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля. Так как магнитное поле является силовым то его изображают с помощью линий магнитной индукции – это линии касательные к котором совпадают с направлением вектора B.

Закон Био-Савара-Лапласа При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид

dB=(μ*μ0*I*[dlr])/(4*pi*r^3)

dl равный по модулю длине проводника и совпадающий по направлению с током

Направление вращения шляпки винта покажет направление вектора dB если поступательное движение винта соответствует направлению тока в элементе (??????)

С помощью закона БСЛ можно рассчитать магнитное поле тока текущего по длинному прямому проводу и поля в центре кругового винта с током B=μ*μ₀*2*I/$*pi*R B=μ*μ₀*I/2*R

Закон Ампера. Действие магнитного поля на проводник с током. Мо­мент сил, действующий на виток с током в магнитном поле.

Закон Ампера устанавливает, что на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого В, действует сила, пропорциональная силе тока и индукции магнитного поля:

F = BIlsina (a - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля). Эта формула закона Ампера оказывается справедливой для прямолинейного проводника и однородного поля.

Если проводник имеет произвольную формулу и поле неоднородно, тоЗакон Ампера принимает вид:

dF = I*B*dlsina

Закон Ампера в векторной форме:

dF = I [dl B]

Сила Ампера направлена перпендикулярно плоскости, в которой лежат векторы dl и B.

В опытах Ампера магнитное поле первого проводника действовало на второй проводник, а магнитное поле второго проводника - на первый. В случае параллельных токов силы Ампера оказывались направленными навстречу друг другу и проводники притягивались; в случае антипараллельных токов силы Ампера изменяли свое направление и проводники отталкивались друг от друга

Направление силы Ампера можно определить с помощью правила левой руки: если расположить левую ладонь руки так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током

Согласно закону Ампера, на каждый элемент тока рамки действует сила. Результирующая всех этих сил, как нетрудно убедиться, создает пару сил F и -F, стремящихся развернуть плоскость рамки перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Если a – короткая сторона рамки, то величина действующей на нее силы будет F=IBa ( F=IBSin(a) конечная формула)