Характеристики магнитного поля




Магнитная индукция. Интенсивность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией В. Чем сильнее магнитное поле, созданное постоянным магнитом или электромагнитом, тем большую индукцию оно имеет. Направление действия электромагнитной силы F на проводник определяется правилом левой руки (рисунок 3). По этой силе можно судить об интенсивности магнитного поля, т. е. о его магнитной индукции. Если на проводник длиной 1 м с током 1 А, расположенный перпендикулярно магнитным линиям в равномерном магнитном поле, действует сила в 1 Н, то магнитная индукция такого поля равна 1 Тл (тесла).

Магнитная индукция — векторная величина: в каждой точке поля вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитным силовым линиям.

Магнитный поток. Величина, измеряемая произведением магнитной индукции В на площадь S, перпендикулярную вектору магнитной индукции, называется магнитным потоком Ф:

Ф=BS

Магнитную индукцию выражают в теслах (Тл), а площадь — в квадратных метрах, поэтому единица магнитного потока — вебер (Вб):

1 Вб = 1 Тл ∙ 1

Магнитодвижущая сила. Способность тока возбуждать магнитное поле характеризуется магнитодвижущей силой (МДС), действующей вдоль замкнутой магнитной силовой линии. Магнитодвижущая сила равна току, создающему магнитное поле, и выражается в амперах.

Для проводника с током I МДС равна току I. В общем случае, когда замкнутый контур магнитной силовой линии охватывает несколько токов, суммарная МДС равна сумме токов.

Для катушки с числом витков w и током I (рисунок 5) МДС равна

ƩI=Iw

Напряженность магнитного поля. Магнитодвижущая сила, приходящаяся на единицу длины магнитной силовой линии, называется напряженностью магнитного поля Н и выражается в амперах на метр (А/м).

Если физические условия вдоль всей длины l магнитной линии одинаковы, то

Например, вокруг прямолинейного проводника с током I линии магнитного поля представляют собой концентрические окружности переменного радиуса х, длина каждой из которых l = 2 х. В этом случае напряженность.

По мере удаления от проводника напряженность поля снижается

Рисунок 5 — Тороидальная катушка

Магнитная проницаемость

Напряженность и магнитная индукция связаны соотношением:

B = µaH,

где µa — абсолютная магнитная проницаемость.

Магнитная проницаемость — это способность материала поддерживать распространение магнитного поля в нем, измеряется в Гн/м.

Магнитная проницаемость вакуума является постоянной величиной и называется магнитной постоянной µ0 ≈ 1.257 10−6 (Гн/м)

Отношение называется относительной магнитной проницаемостью.

Относительная магнитная проницаемость характеризует магнитные свойства среды. Магнитные свойства вещества определяют по тому, как эти вещества реагируют на внешнее магнитное поле и каким образом упорядочена их внутренняя структура. Существует три основных класса веществ с резко различающимися магнитными свойствами: ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики.

 

Контрольные вопросы

 

1. Раскройте физический смысл понятия «магнитное поле тока». Перечислите основные свойства магнитного поля.

2. Что характеризует относительная магнитная проницаемость среды?

3. Назовите основные параметры, характеризующие магнитное поле тока.

4. Каким правилом определяются направления силовых магнитных линий? Сформулируйте.

5. Каким образом можно определить направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле? Сформулируйте правило.

6. От каких параметров зависит величина силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

7. Запишите формулу для определения значения силы, действующей на проводник с током, если угол α между направлением тока и направлением линий магнитного поля равен 90˚.

8. Что такое магнитный поток? В каких единицах измеряется?

9. Как определяется напряженность магнитного поля? В каких единицах измеряется?

10. Что такое магнитная индукция? Единицы измерения.

Контрольное задание

Применяя правило левой руки, определите направление силы, действующей на проводник с током, помещённый в магнитное поле постоянного магнита в случаях, изображенных на рисунках 2 и 3, представленных ниже. Ответ оформить в рабочей тетради в виде схематических рисунков с указанием направления силы, действующей на проводник.

 

 

Рисунок 2 — Ток в проводнике направлен «от нас» (за плоскость рисунка).

Условное обозначение направления тока в проводнике:

 

 

Рисунок 3 — Ток в проводнике направлен «к нам» (от плоскости рисунка).

Условное обозначение направления тока в проводнике:

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: