Магнітне поле. Вектор магнітної індукції

Сила Лоренца. Прискорювачі заряджених частинок. Магнітні пастки.

Принцип роботи електродвигунів.

Контур зі струмом в магнітному полі. Магнітний момент.

Закон Ампера.

Магнітне поле. Вектор магнітної індукції.

Магнітне поле. Рух заряджених частинок в магнітному полі.

Лекція № 12.

Магнітні властивості речовини були відомі людству давно, ще понад 2000 років до нашої ери. Стародавні китайці використовували магніти як компас. Глибоке фізичне дослідження магнітів та їх властивостей відбулося лише в XIX столітті. Дослід показує, що магніти мають два неподільні полюси N i S, однойменні полюси відштовхуються, а різнойменні притягуються. Взаємодія магнітів відбувається через магнітне поле. У 1820 році датський фізик Х. Ерстед показав, що магнітне поле виникає також навколо провідника, по якому протікає електричний струм. Магнітна стрілка, розташована поряд з провідником, при пропусканні по ньому електричного струму повертається і намагається встановитися перпендикулярно до провідника. Зі зміною напрямку струму у провіднику на протилежний змінюється і напрям дії сили на стрілку. З віддаленням від провідника орієнтуюча дія зменшується. У цьому ж році А. Ампер встановив, що два паралельні провідники, по яких течуть струми одного напрямку, притягуються один до одного, різного напрямку – відштовхуються. Слід відмітити, що на відміну від електричного поля, яке діє як на нерухомі, так і на рухомі електрично заряджені частинки і тіла розташовані в ньому, магнітне поле діє лише на рухомі електрично заряджені частинки і тіла.

Магнітне поле – це складова електромагнітного поля, що є особливою формою матерії через яку відбувається магнітна взаємодія, виникає навколо магнітів або тіл, що мають магнітні властивості, рухомих заряджених частинок, провідників зі струмом, діє на ці ж об’єкти, а також спричиняється зміннім у часі електричним полем.

Силовою характеристикою магнітного поля є вектор індукції магнітного поля . Означення вектора індукції магнітного поля може бути дане трьома рівноправними способами:

1) за дією магнітного поля на елемент струму;

2) за дією магнітного поля на рухому заряджену частинку;

3) за обертальною дією магнітного поля на рамку зі струмом.

Отже, індукція магнітного поля – це векторна фізична величина, що є силовою характеристикою магнітного поля, чисельно рівна силі з якою магнітне поле діє на провідник одиничної довжини, по якому тече струм силою в 1 А, коли він розташований перпендикулярно до ліній індукції магнітного поля:

,

Або індукція магнітного поля – це векторна фізична величина, що є силовою характеристикою магнітного поля, чисельно рівна силі з якою магнітне поле діє на одиничний позитивний заряд, що рухається з одиничною швидкістю перпендикулярно до ліній індукції магнітного поля:

Або ж індукція магнітного поля – це векторна фізична величина, що є силовою характеристикою магнітного поля, чисельно рівна максимальному обертальному моменту, що діє на рамку одиничної площі по якій тече струм одиничної силою:

Одиницею індукції магнітного поля є 1 Тл (тесла): 1 Тл = 1 Н /(1 А ·1 м).

Для графічного зображення магнітного поля користуються лініями магнітної індукції. Лініями магнітної індукції (силовими лініями магнітного поля) називають криві, дотичні до яких у кожній точці збігаються з напрямом вектора у цих точках. Числове значення вектора визначає щільність ліній магнітної індукції на одиницю площі. Силові лінії постійного магніту беруть початок на північному полюсі і закінчуються на південному полюсі. Силові лінії провідника зі струмом мають вигляд концентричних кіл.

Напрям ліній магнітної індукції (вектора індукції магнітного поля ) визначають за правилом “правого” гвинта (свердлика): якщо поступальний рух гвинта з правою нарізкою збігається за напрямом струму, то напрям обертального руху ручки гвинта вкаже напрям ліній магнітної індукції.

Найчастіше розглядають однорідні поля. Однорідним магнітним полем називають таке поле, індукція якого постійна за значенням і напрямом у кожній точці простору (). Силові лінії такого поля мають вигляд паралельних прямих з однаковою щільністю.

Розділ магнетизму, що вивчає стаціонарні (незмінні з часом) магнітні поля, називають магнітостатикою.

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 10091; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!