Векторы магнитного поля

Сила, действующая на точечный заряд , находящийся в электромагнитном поле (сила Лоренца):

.

Эту силу раскладывают на две: электрическую и магнитную . Электрическая сила не зависит от движения заряда:

.

Магнитная сила зависит от величины и направления скорости движения заряда и всегда перпендикулярна ей:

.

Здесь - вектор магнитной индукции, хар-щий силовое воздействие магн. поля (МП). Магнитная индукция численно равна силе, с кот. МП действует на единичный точечный положит. заряд, движущийся с единичной скоростью перпендикулярно линиям вектора . Магн. индукция измеряется в теслах (Тл) или, что то же, в веберах на квадр. метр (Вб/м ). .

Итак, и ндукцией магнитного поля в некоторой его точке называется векторная величина, определяемая по силе Лоренца

, (3)

с которой ЭМ поле действует на движущийся пробный заряд, помещенный в данную точку. Для такого определения[2] магнитной индукции необходимо:

1) измерить силу, действующую на неподвижную частицу, чтобы отделить действие электрического поля

2) Найти направление скорости , для которого при величина магнитной силы максимальна. Обозначим эту максимальную величину . (Понятно, что магнитная сила максимальна при )

3) По величине силы найти модуль индукции:

;

4) По направлению и найти направление ().

Вектор магнитной индукции служит силовой хар-кой магнитного поля.

Линии индукции магнитного поля строятся по общему правилу: .

Пример 1. Картина векторных линий магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, прямолинейным током, рамкой с током.

МП постоянного магнита. (Порождается микроскопическими токами)

МП проводника с током. Рассмотрим бесконечный прямолинейный проводник с током .

МП рамки с током.

Рассмотрим плоскую рамку с постоянным током . Рамка создает собственное МП , направление которого согласовано с направлением тока.

- середины ребер и .

Рассечем рамку перпендикулярной плоскостью, проходящей через точки и . Картина силовых линий в этой плоскости – на рисунке справа.

Пример 2. Действие внешнего магнитного поля на магнитную стрелку, проводник с током, рамку с током.