Магнитная индукция, магнитный поток

Магнитное поле – это вид материи, возникающий при движении электрических зарядов и, в частности, вокруг проводов с током. Направление магнитного поля указывается северным концом магнитной стрелки, установившейся под действием сил магнитного поля. Направление магнитного поля связано с направлением тока. Эта связь устанавливается правилом буравчика: если направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением тока в контуре, то поступательное движение его укажет направление магнитных линий, пронизывающих поверхность, ограниченную контуром.

Магнитное поле графически изображается в виде линий магнитной индукции. Направление касательной в каждой точке линии должно совпадать с направлением поля.

Магнитная индукция (В) характеризует интенсивность магнитного поля.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера):

.

Магнитная индукция – векторная величина, направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением поля в данной точке

. (2.1)

Единица измерений магнитной индукции – тесла (Тл).

Магнитный поток – произведение магнитной индукции на площадь, перпендикулярную к вектору магнитной индукции:

. (2.2)

Единица измерения магнитного потока - вебер (Вб).

Провода с токами одного направления притягиваются, а провода с токами противоположного направления отталкиваются друг от друга.

Сила взаимодействия проводов с токами:

.

Магнитная индукция во всех точках, расположенных на расстоянии () от провода с током одинакова и равна

.

Абсолютная магнитная проницаемость – величина, характеризующая магнитные свойства среды, в которых возникает магнитное поле

или ,

где – магнитная постоянная; – магнитная проницаемость, показывающая во сколько раз абсолютная магнитная проницаемость данного материала больше магнитной постоянной.

Напряженность магнитного поля () – вектор, совпадающий по направлению с направлением поля в данной точке

. (2.3)

Единица измерения напряженности магнитного поля - .

Магнитное напряжение – произведение напряженности магнитного поля и участка длины магнитной линии

. (2.4)

Магнитодвижущая сила (м.д.с.) или намагничивающая сила (н.с.) (F_м ) – магнитное напряжение, взятое по всей длине линии магнитной индукции.

Закон полного тока: намагничивающая сила равна полному току (алгебраической сумме токов), пронизывающему поверхность, ограниченную данной магнитной линией

(2.5)

Магнитное поле катушки с током, состоящая из витков равна

.

Закон Ома для магнитной цепи:

, (2.6)

где Ф – магнитный поток аналогичен току; F_м – м.д.с. аналогична э.д.с.; R_м – сопротивление магнитной цепи – магнитопровода – аналогично сопротивлению электрической цепи.

Магнитная цепь – магнитопровод – сердечник, в котором под действием э.д.с. замыкается магнитный поток.