Magnetická indukce

Víme, že vodič s proudem umístěným v magnetickém poli je vystaven působení síly. Jeho směr závisí na směru polních polí a směr proudění: Jsou-li známy, pak se směr síly může stanovit pomocí pravidlo levé ruky nebo pravý šroub.

Zvažme nyní, do jaké míry závisí tato síla. Zkusme se zažít.

Zavěste na levou ruku kyvného ramene pákové závaží AB lineární vodič a umístit ji mezi póly N a S elektromagnetu tak, že je kolmá vzhledem k siločar magnetického pole. V sérii s tímto vodičem zapínáme ampermetr a také reostat, s nímž je možné měřit proud v našem vodiči. Vyvážíme rovnováhu a uzavřete obvod. Nechť proud ve vodiči AB odeslané z B do A. Zbytek závaží narushitsya- jej obnovit, na pravé straně pohár bude muset dát extra raznovesok, jehož hmotnost se rovná síle působící na drátu svisle dolů. Nyní změníme proud v našem dirigentovi - zjistíme, že se zvyšujícím se proudem se zvyšuje i síla působící na vodič. Změny nám ukazují, že síla, se kterou má magnetické pole vliv na vodič, je přímo úměrná proudu, který protéká.

Je tato síla závislá na délce vodiče AB? Abychom tento problém vyřešili, vezmeme vodiče různých délek se stejným proudem. Měření nám ukáží, že síla, se kterou působí magnetické pole na vodič s proudem, bude přímo úměrná délce části vodiče umístěné v magnetickém poli.

Nechť F je síla působící na vodič s proudem umístěným v magnetickém poli, l je délka tohoto vodiče a já je proud v něm.

Při změně délky vodiče l a proudu v něm, jak jsme viděli, síla F

Poměr síly F k délce vodiče I a proudu v něm je konstanta, která nezávisí na proudu v něm, a proto velikost tohoto poměru může charakterizovat magnetické pole.

Tato hodnota se nazývá magnetická indukce nebo indukce magnetického pole.

Vyjadřujeme magnetickou indukci B. Podle definice můžeme psát:

B = F / (I · l).

Jednotka SI magnetické indukce systému provádí indukční pole, ve kterém je vodič s proudem 1 A a 1 m dlouhou vystaveno síle, jako jméno N. 1 jednotka: 1 Newton / (amper˖metr) (ve zkratce 1 H / (AM)) .

Ukažme, že 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:

1H / (AM) = 1 (nm) / (A˖m²) = 1 J / (A˖m²) = 1 (Vašek) / (A˖m²) = 1 (V sec) / m².

Jednotka 1 volt-sekunda se nazývá Weber (Vb). Proto je 1 in / m² nebo 1 Tesla (T) jednotka magnetické indukce. Zatímco v systému měření SGSM je jednotka měření magnetické indukce gauss (Gs):

1 T = 10,4 Gs.

Magnetická indukce - vektorové množství. Směr indukčního vektoru v daném bodě se shoduje se směrem magnetické silové linie procházející tímto bodem.

V systému SI je magnetická indukce výkonem charakteristické pro magnetické pole, podobně jako intenzita elektrického pole vyjadřuje sílu charakteristickou pro elektrické pole.

Pokud známe indukci magnetického pole, můžeme vypočítat jeho sílu působící na vodič s proudem podle vzorce:

F = BI l.

Ve vodiči s proudem se náboje pohybují nejen náhodně v různých směrech, ale také v určitém směru. Každý účinek je ovlivněn magnetická síla, který je přenášen na vodič. Součet všech sil z chaotického pohybu je nula a součet síly řízeného pohybu se nazývá Ampere síla.

Obecně platí, že velikost síly působící na vodič s proudem umístěným v magnetickém poli je určena Ampere zákonem:

F = BI alfa-, kde alfa- je úhel mezi proudovým směrem (I) a vektorem (B) magnetického pole.

Indukce magnetického pole je číselně stejná jako síla, s níž působí magnetické pole na jednotkový proudový prvek kolmý na indukční vektor. Magnetická indukce závisí na vlastnostech média.