Магнитное поле и его характеристики. Вектор магнитной индукции.

Магнитное поле можно исследовать с помощью замкнутого плоского контура с током (рамки с током), размеры которого должны быть малы по сравнению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле (рисунок 1.1). Если рамку с током внести в магнитное поле, то ориентирующее действие поля приведёт к тому, что положительная нормаль установится в определённом направлении, которое

	принимают за направление магнитного поля. Если направления магнитного поля и нормали не совпадают, то возникает вращающий момент пары сил, стремящийся вернуть контур в равновесное положение. Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки и определяется по формуле:
Рисунок 8.1 Правило правого винта

, (8.1)

где – вектор магнитного момента рамки с током; – вектор магнитной индукции (количественная характеристика магнитного поля).

Для плоского контура с током

, (8.2)

где – единичный вектор нормали к поверхности рамки. В данной точке поля на различные контуры (разные ) действуют различные по величине вращающие моменты, однако отношение для всех контуров одинаковое и поэтому оно является характеристикой магнитного поля, называемой магнитной индукцией:

. (8.3)

Магнитное поле – поле силовое, поэтому его можно изобразить графически с помощью линий магнитной индукции, линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором . Направление линий индукции может быть определенно с помощью правила правого винта.

Линии индукции всегда замкнуты и охватывают проводник с током. Магнитное поле – поле вихревое. В этом его коренное отличие от электрического поля, являющегося потенциальным (линии электрического поля начинаются и заканчиваются на электрических зарядах). Замкнутость силовых линий магнитного поля говорит об отсутствии в природе магнитных зарядов. Наряду с вектором магнитной индукции для описания магнитного поля вводится величина, называемая напряжённостью магнитного поля H. Для среды однородной и изотропной связь между и H дается соотношением

, (8.4)

где m₀ – магнитная постоянная, m – магнитная проницаемость среды. В вакууме m = 1.

Направление вектора магнитной индукции устанавливают с помощью правила буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление враш,ения ручки буравчика указывает направление вектора магнитной индукции.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: