§ 2. Характеристики магнитного поля

И сследовать магнитное поле можно с помощью магнитной стрелки или контура с током, размеры которого малы, по сравнению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле. На них магнитное поле оказывает ориентирующие действие.

Рамка находится в равновесии, если направление её нормали совпадает с направлением положения магнитов стрелки, помещенной в то же место поля.

Так как магнитное поле оказывает на рамку ориентирующее действие, то возникает необходимость как-то учитывать это явление.

Электрическое поле характеризуется векторной величиной, называемой напряженностью электрического поля . Для характеристики магнитного поля вводится другая векторная физическая величина, называемая магнитной индукцией.

Обозначается магнитная индукция буквой , единица её измерения – тесла.

[B]=1 Tл

З а направление вектора магнитной индукции в том месте, где расположена рамка с током принимают направление нормали (перпендикуляра) к рамке. Нормаль проводят в ту сторону, куда перемещался бы буравчик, если его вращать по направлению тока в рамке. Это направление нормали называют положительным.

Н аправление вектора индукции можно определить так же с помощью магнитной стрелки. Если стрелка может свободно ориентироваться в пространстве, то в магнитном поле направление линии, проведенной через центр стрелки от южного полюса S к северному N совпадает с направлением нормали к рамке.

Поскольку направление этой нормали, связанное правилом буравчика с направлением тока в рамке принято за направление вектора, характеризующего магнитное поле, то направление от S к N свободно установившейся стрелки можно принять за направление вектора магнитной индукции .

Таким образом вектор индукции является силовой характеристикой магнитного поля.

Модуль вектора не должен зависеть от рамки, которую помещают в данную точку пространства.

В однородном магнитном поле рамка с током не перемещается в пространстве, а лишь поворачивается, то есть на неё действует вращающий момент сил . Величина этого вращающего момента зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств контура и оказывается прямо пропорциональной как силе тока в контуре I, так и площади контура S.

Действие магнитного поля на плоский контур определяется произведением I·S которое называется магнитным моментом контура .

Магнитный момент это вектор, направление которого совпадает с направлением положительной нормали . Следовательно

На разные пробные контуры с разным значением магнитного момента в данной точке поля действуют разные вращающие моменты, однако отношение будет для всех контуров одно и то же. Обозначается эта величина буквой и называется магнитной индукцией.

М

агнитной индукцией называется векторная физическая величина, равная отношению максимального вращающего момента к силе тока и площади рамки.

Магнитное поле можно изобразить графически с помощью линий магнитной индукции .

Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым направлены так же как и вектор в данной точке пространства.

По аналогии с построением линий напряженности электрического поля линии магнитной индукции проводят таким образом, чтобы их густота была тем больше, чем сильнее поле в данном участке пространства.

Соленоидом называется система одинаковых круговых витков, равномерно, навитых на общий каркас или сердечник. Проще это катушка с током. Если длина соленоида много больше его диаметра, то поле внутри соленоида можно считать однородным. Линии магнитной индукции внутри его параллельны и густота линий везде одинакова.