Магнитное поле проводника с током. Магнитное поле – это особый вид материи, который создается проводниками с током, движущимися зарядами

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ

Магнитное поле – это особый вид материи, который создается проводниками с током, движущимися зарядами, а также изменяющимся во времени электрическим полем. Магнитное поле характеризуется двумя силовыми характеристиками:

а) вектор напряженности H (характеристика магнитного поля в вакууме)

б) вектор индукции B (характеристика магнитного поля в веществе)

,

где m₀ – магнитная постоянная (m₀ = 4p× 10^-7 Гн/м);

m – относительная магнитная проницаемость среды.

Для магнитных полей выполняется принцип суперпозиции

.

Магнитную индукцию B в каждой точке поля, создаваемого током, текущим по проводнику произвольной формы и длины, можно вычислить, используя закон Био – Савара - Лапласа

или ,

где d B – индукция магнитного поля, создаваемого малым элементом проводника длиной dl, по которому идет ток I;

r –радиус-вектор, проведенный из элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция;

a – угол между направлением тока в проводнике и радиус-вектором r.

Данная формула позволяет рассчитать величину магнитной индукции полей, создаваемых проводниками с током различной формы:

а) магнитная индукция поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током

,

где r – кратчайшее расстояние от проводника до рассматриваемой точки поля;

б) магнитная индукция поля, создаваемого прямым проводником с током конечной длины в произвольной точке A поля

;

в) магнитная индукция поля в центре кругового витка с током радиуса R

;

Рисунок 1 Прямой проводник г) магнитная индукция поля в точке A,

лежащей на оси кругового витка с током на расстоянии h от его центра

;

д) магнитная индукция поля, создаваемого внутри длинного соленоида (или тороида)

,

где n – число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.