Магнитное поле относится к силовым физическим величинам – воздействует на проводник, пропускающий электрический ток. Зависит от активной длины проводника, силы Ампера и протекающего тока. Ознакомимся подробнее с понятием магнитная индукция, формулой для её вычисления, причинами появления, практическим использованием.
Теория
Магнитное поле относится к силовым, значит, его характеризуют индукцией. Последняя обнаруживается двумя путями:- по наличию силы Ампера, оказывающей воздействие на прямой проводник, пропускающий электрический ток;
- пиковым вращающим моментом, действующим на закрытый контур с магнитным моментом.
Исследуя магнитные поля посредством проводящего электричество проводника, модуль их индукции вычисляется как отношение пикового значения силы Ампера FA, оказывающей воздействие на проводник к произведению силы проходящего по нему тока, умноженную на активную длину проводящего ток провода. Магнитное поле относится к однородным, если в его точках вектор B одинаков по модулю и направлению.
Направление индукции определяется по следующему алгоритму:
- Прямолинейный проводник ориентируется в поле так, чтобы действовала как можно большая сила FA.
- Левая рука с раскрытой ладонью помещается у проводника.
- Четыре пальца указывают на направление протекания тока.
- Большой палец отгибается на 90°, указывает направление FA.
- Вектор индукции направлен в раскрытую ладонь под углом 90°.
Алгоритм называется правилом левой руки.
Вектор индукции для соленоида входит в катушку со стороны, где ток двигается по ходу часовой стрелки.
Силовые линии обнаруживаются и при помощи металлических опилок.
Изменяя параметры поля и соленоида, формируют интересные узоры.
Магнитная индукция: формула, единица измерения
В физике индукция магнитного поля обозначается буквой B. Вычисляется по формуле:B= F / Il, здесь:
- F – максимальная сила Ампера;
- I – значение тока;
- l – длина проводника.
Единица измерения B: Н / (А*м) = 1 Тл – Тесла. Названа в честь югославского физика и изобретателя Никола Тесла.
Исследуя магнитную составляющую проводника при помощи замкнутого контура, направление вектора B принимают за направление, расположенное под 90° к плоскости, где установлен вращающийся контур.
По модулю B также равняется отношению пикового момента сил M, оказывающего воздействие на контур с током, к величине тока, протекающего по рамке, и её площади:
B = M / IS.
Единица измерения совпадает с описанной ранее: Н*м /А*м2 = Н / А* м = 1 Тл.
Задача
Вычислить индукцию куска провода длиной 10 см, расположенного в магнитном поле 50 мН, если по нему протекает ток 5 А.B = F / Il. Всё известно, подставляем значения в формулу.
B = 0,05 / (5*0,1) = 0,2 Тл.
Ответ: индукция равняется 0,02 Тл.
Как вы считаете, материал был полезен?