Связь между магнитным полем и электрическим током. Закон Био-Савара-Лапласа.

Магнитное поле характеризуется двумя векторными величинами: напряженностью H [А/м] и магнитной индукцией B [В*с/м²].

Взаимосвязь между напряженностью и магнитной индукцией:

μ – магнитная проницаемость , скаляр в изотропной среде, тензор в анизотропной среде.

В воздухе и вакууме:

– магнитная постоянная, характеризует реакцию среды на внешнее магнитное поле.

– диамагнетик (H₂O, Si, N₂)

Для сверхпроводников

Если - парамагнетики (Pt, Al, O₂)

Если - ферромагнетики (электротехническая сталь)

Магнитное поле создается электрическим током. Связь между указанными величинами в пустоте (вакуум, воздушная среда) определяется законом Био-Савара-Лапласа

Более универсален закон полного тока. Он имеет силу как в пустоте, так и в среде содержащей вещество.

Интеграл вектора напряженности вдоль замкнутого контура l равен току, охваченному этим контуром. Направление интегрирования и тока в уравнении [2] должны удовлетворять правилу правого винта.

В основе расчета магнитных цепей лежат два понятия:

1. МДС или намагничивающая сила F.

Под МДС вдоль замкнутого контура l понимают интеграл вектора напряженности вдоль этого контура.

Согласно закону полного тока, МДС равна току охваченному этим контуром. Обычно для получения магнитного поля в качестве источника используют обмотку (катушку) с током. Если контур l охватывает такую обмотку с числом витков w, то МДС вдоль замкнутого контура:

Если контур проходит по участкам с различной магнитной проницаемостью, то его можно представить, как совокупность отдельных участков, а МДС как сумму МДС на отдельных участках.

2. Магнитный поток.

Под магнитным потоком сквозь площадку S понимают поток вектора магнитной индукции B сквозь эту площадку.