Магнитное поле в вакууме. Взаимодействие токов. Электрические токи взаимодействуют между собой

Взаимодействие токов. Электрические токи взаимодействуют между собой. Сила взаимодействия, приходящая на единицу длины каждого из параллельных проводников, пропорциональна величинам токов в них i₁ и i₂ и обратно пропорциональна расстоянию b между ними: . Формула в рациональном виде: , где

Магнитное поле. Взаимодействие токов осуществляется через поле, которое называется магнитным. Движущиеся заряды (токи) изменяют свойства окружающего их пространства – создают в нем магнитное поле.

Поле движущегося заряда. Любой проводник с током создает в окружающем пространстве магнитное поле. При этом электрический же ток является упорядоченным движением электрических зарядов. Значит можно считать, что любой движущийся в вакууме или среде заряд попрождает вокруг себя магнитное поле. В результате обобщения многочисленных опытных данных был установлен закон, который определяет поле В точечного заряда Q, движущегося с постоянной нерелятивистской скоростью v. Этот закон задается формулой (1), где r — радиус-вектор, который проведен от заряда Q к точке наблюдения М (рис. 1). Согласно (1), вектор В направлен перпендикулярно плоскости, в которой находятся векторы v и r: его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от v к r.

Закон Био-Савара-Лапласа. Био и Савар: Магнитная индукция во всех случаях пропорциональна силе тока, создающего магнитное поле, и более или менее сложным образом зависит от расстояния до той точки, от которой определялась B. Лаплас: Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма полей, создаваемых отдельными элементарными участками тока , где k’- коэффициент пропорциональности, i – сила тока, dI – вектор, совп. с элемент. участком тока и напр. в сторону, куда течет ток, r – вектор, проведенный от элемента тока в ту точку, в которой определяется dB, r – модуль этого вектора.

Сила Лоренца. Сила Лоренца — сила, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу. Иногда силой Лоренца называют силу, действующую на движущийся со скоростью заряд q лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще - со стороны электрического E и магнитного B полей. F=q(E+[v*B])

Закон Ампера. Закон Ампера — закон взаимодействия электрических токов. Параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются. Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Выражение для силы , с которой магнитное поле действует на элемент объёма проводника с током плотности , находящегося в магнитном поле с индукцией :

Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент. Если внести контур в магнитное поле, поле оказывает на него ориентирующее действие, если направление нормали контура и направление поля не совпадают, возникает вращательный момент. Он зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств контура. Контур хар-ся силой тока I, площадью S, напрвлением в пространстве. Действие магнитного поля на плоский контур определяется магнитным моментом контура: . В гауссовой системе . В пространстве , где n-единичный вектор.