Kokia yra magnetinio lauko indukcija?

Kokia yra magnetinio lauko indukcija? Norėdami atsakyti į šį klausimą, prisiminkime elektrodinamikos pagrindus. Kaip žinoma, fiksuoto įkroviklio q, esančio elektriniame lauke, yra šališkas su jėga F. Kuo didesnė įkrova (nepriklausomai nuo jo savybių), tuo didesnė jėga. Tai įtampa - viena iš lauko savybių. Jei mes tai vadiname E, mes gauname:

E = F / q

Savo ruožtu mobiliojo ryšio mokesčiai yra taikomimagnetinio lauko įtaka. Tačiau šiuo atveju jėga priklauso ne tik nuo elektros krūvio dydžio, bet ir nuo judesio krypties (arba tiksliau greičio) vektoriaus.

Kaip galite ištirti konfigūraciją?magnetinis laukas? Šią užduotį sėkmingai išsprendė žinomi mokslininkai - Amper ir Eerstedas. Jie padėjo lauke laidų grandinę su elektros srove ir ištyrė ekspozicijos intensyvumą. Pasirodo, kad rezultatą įtakojo kontūro orientacija į erdvę, kuri parodė, kad yra jėgos momento krypties vektorius. Magnetinio lauko indukcija (matuojama Tesla) išreiškiama minėto jėgos momento santykiu su grandinės laidininko ploto ir srauto elektros srovės santykiu. Tiesą sakant, jis apibūdina patį lauką, kuris šiuo atveju yra būtinas. Išreikškime visus, pasakytus per paprastą formulę:

B = M / (S * I);

kur M yra didžiausia jėgų momento vertė, priklauso nuo kontūro orientacijos magnetiniame lauke; S yra bendras grandinės plotas; Aš esu dabartinė vertė dirigente.

Kadangi magnetinio lauko indukcija yravektoriaus kiekis, tada reikia rasti jo orientaciją. Labiausiai grafinį vaizdą pateikia paprastas kompasas, kurio rodyklė visada nurodo šiaurės ašigalį. Žemės magnetinio lauko indukcija orientuoja jį pagal magnetines jėgos linijas. Tas pats pasitaiko, kai kompasas yra šalia laidininko, per kurį eina srovė.

Apibūdindami kontūrą, turime pristatyti koncepcijąmagnetinis momentas Tai yra vektorius, skaitmeninis lygus S produktams I. Jo kryptis yra statmena srovės laidžio grandinės sąlyginei plokštumai. Galite nustatyti pagal gerai žinomą taisyklę, tinkamą varžtą (arba gimerį, kuris yra tas pats). Magnetinio lauko indukcija vektoriniame vaizdelyje sutampa su magnetinio momento kryptimi.

Taigi, galima gauti formulę jėga, veikiančią kontūre (visi vektoriniai kiekiai!):

M = B * m;

kur M - bendras jėgos momento vektorius; B yra magnetinė indukcija; m - magnetinio momento vertė.

Ne mažiau įdomu yra magnetinio lauko indukcijasolenoidas. Tai cilindras su žaizdos viela, per kurią eina elektros srovė. Tai vienas iš labiausiai naudojamų elektrotechnikos elementų. Kasdieniniame gyvenime su solenoidais kiekvienas asmuo susiduria nuolat, net apie tai nežinodamas. Taigi, srovės cilindro viduje sukuriamas magnetinis laukas yra visiškai vienalytis, o jo vektorius yra nukreipiamas į cilindrą kartu. Bet už cilindro korpuso nėra magnetinio indukcijos vektoriaus (lygus nuliui). Tačiau tai pasakytina tik apie idealų solenoidą su begaliniu ilgiu. Tačiau praktikoje apribojimas daro patikslinimus. Visų pirma indukcinis vektorius niekada nėra prilygintas nuliui (laukas užregistruotas aplink cilindrą), o vidinė konfigūracija praranda ir homogeniškumą. Kodėl mums reikia "idealaus modelio"? Tai labai paprasta! Jei cilindro skersmuo yra mažesnis už ilgį (paprastai jis yra), tada centro solenoidas indukcijos vektorius praktiškai sutampa su šia idealiojo modelio charakteristika. Žinant baliono skersmenį ir ilgį, galima apskaičiuoti skirtumą tarp galutinio solenoido ir jo idealaus (begalinio) kolegos indukcijos. Paprastai tai išreiškiama procentine dalimi.