Магнетна индукција

Знаеме дека проводник со струја сместена во магнетно поле е изложен на сила. Нејзината насока зависи од насоката на полевите линии и насоката на струјата: ако се познати последните, насоката на сила може да се одреди со користење на правилото на левата рака или десната завртка.

Дозволете ни да го разгледаме степенот до кој зависи оваа сила. Дозволете ни да се свртиме кон искуството.

Ние ќе го закачиме линеарен проводник AB на левата рака на зракот на балансот на лостот и ставете го помеѓу половите N и S на електромагнет, така што ќе биде нормално на линиите на сила на магнетното поле. Во согласност со овој проводник, го вклучуваме ампермерот, а исто така и реостат, со кој е можно да се измери струјата во нашиот проводник. Ние го балансиравме балансот и го затворивме колото. Нека струјата во проводникот AB е насочена од B до A. Балансот на скалите е прекршен; За да се врати, десната чаша ќе треба да стави дополнителни тежини, чија тежина ќе биде еднаква на силата што делува на проводникот вертикално надолу. Сега ќе ја смениме струјата во нашиот диригент; Забележуваме дека со зголемување на струјата, исто така, се зголемува и силата што дејствува на диригентот. Промените ќе ни покажат дека силата со којашто магнетното поле влијае врз проводникот е директно пропорционално со струјата што тече низ неа.

Дали оваа сила зависи од должината на проводникот АБ? За да го решиме овој проблем, ќе земеме проводници со различни должини со иста струја. Мерењата ќе ни покажат дека силата со која магнетното поле делува на проводник со струја ќе биде директно пропорционално со должината на дел од проводникот кој се наоѓа во магнетното поле.

Нека F е сила која дејствува на проводникот со струја поставена во магнетно поле, l е должината на овој проводник и јас е струјата во неа.

Со промена на должината на проводникот l и струјата во него, како што видовме, големината на силата Ф.

Односот на силата F со должината на проводникот I и струјата во него е константен, независно од струјата во него; Како резултат на тоа, големината на овој сооднос може да го карактеризира магнетното поле.

Оваа вредност се нарекува магнетна индукција или индукција на магнетното поле.

Ние ја означуваме магнетната индукција од B. По дефиниција, можеме да напишеме:

B = F / (I · l).

Во системот SI, индукцијата на полето е единица на магнетна индукција, во која проводник со струја од 1 А и должина од 1 m е изложен на сила од 1 N. Името на оваа единица е 1 newton / (ампер метар) (скратено на 1 N / (A˖m)) .

Да покажеме дека 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:

1 N / (A˖м) = 1 (Н˖м) / (А˖м²) = 1 j / (А˖м²) = 1 (В˖А˖се) / (А˖м²) = 1 Секунди) / m².

Единица од 1 волти-секунда се нарекува Вебер (Vb). Затоа, 1 во / m² или 1 Tesla (T) е единица на магнетна индукција. Со оглед на тоа што во системот за мерење на SGSM единицата за мерење на магнетната индукција е гаус (Gs):

1 T = 104 Gs.

Магнетната индукција е векторска количина. Насоката на индукциониот вектор во одредена точка се совпаѓа со правецот на линијата на магнетна сила што минува низ оваа точка.

Во системот SI, магнетната индукција е сила која е карактеристика на магнетното поле, слично на начинот на кој јачината на електричното поле ја изразува силата која е карактеристика на електричното поле.

Знаејќи ја индукцијата на магнетното поле, можеме да ја пресметаме неговата сила која делува на проводникот со струја, според формулата:

F = БИ l.

Во проводник со струја, обвиненијата се движат не само случајно во различни насоки, туку и во одредена насока. Секоја од обвиненијата е под влијание на магнетна сила, која се пренесува на проводникот. Збирот на сите сили од хаотичното движење е нула, а збирот на силите на насоченото движење се нарекува амперна сила.

Во општиот случај, големината на силата што делува на проводник со струја поставена во магнетно поле е определена со законот на Амперов:

F = BI l sin α, каде што α е аголот помеѓу тековната насока (I) и векторот на магнетното поле (B).

Индукцијата на магнетното поле е нумеричка еднаква на силата со која магнетното поле дејствува на единечен струен елемент перпендикуларен на индукциониот вектор. Магнетната индукција зависи од својствата на медиумот.