Краткие выводы

• Взаимодействие между проводниками с током, то есть взаимодействие между движущимися электрическими зарядами, осуществляется посредством особой формы материи – магнитного поля. Магнитное поле, как и электрическое, является одной из сторон единого электромагнитного поля.

• Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции . Магнитная индукция в данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с единичным магнитным моментом, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля:

• Магнитное поле изображается с помощью линий магнитной индукции. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводник с током. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми. Направление линий индукции магнитного поля определяется по правилу буравчика.

• Вектор характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками. Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности . В случае однородной изотропной среды

.

• Магнитная индукция поля в некоторой точке А, создаваемого элементом проводника с током I определяется законом Био-Савара-Лапласа

где – радиус-вектор, проведенный из элемента проводника в точку А.

• Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности (принцип суперпозиции магнитных полей):

• На элемент проводника с током I, помещенный в магнитное поле, действует со стороны поля сила, которая согласно закону Ампера, равна

где – угол между и . Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.

• На движущуюся заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца

где – угол между и . Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки. Магнитное поле действует только на движущиеся в нем заряды.

• На движущуюся заряженную частицу одновременно в электрическом и магнитном полях действует сила (формула Лоренца)

Электрическое поле изменяет скорость, а, следовательно, кинетическую энергию частицы; магнитное поле изменяет только направление ее движения.

• Циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру в вакууме равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром:

где n – число проводников с токами, охватываемых контуром L произвольной формы. Циркуляция вектора электростатического поля всегда равна нулю, то есть электростатическое поле является потенциальным. Циркуляция вектора магнитного поля не равна нулю, такое поле называется вихревым.

• Поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю (теорема Гаусса для поля ):

Эта теорема отражает факт отсутствия в природе магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми.

• Все вещества в магнитном поле намагничиваются, то есть создают свое магнитное поле. Величина, показывающая, во сколько раз магнитная индукция в среде больше или меньше, чем в вакууме, называется магнитной проницаемостью:

• По значению магнитной проницаемости различают диамагнетики ( ), парамагнетики ( ) и ферромагнетики ( ). У ферромагнитных материалов зависит от внешнего магнитного поля.