Гр.КСК-20з 13.01.21г
Тема 3.1 Магнитное поле
Э лектрическое поле источника вызывает появление тока в проводниках. Если рядом с таким проводником поместить магнитную стрелку, то по ее отклонению можно судить о том, что вокруг провода с током существует магнитное поле.
Обнаружить магнитное поле можно по действию на магнитную стрелку, другой проводник с током или движущиеся заряженные частицы.
Источником магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы.
Магнитное поле – особая форма материи, существующая вокруг движущихся электрических зарядов – токов.
Магнитное поле – это материальная среда, через которую осуществляется взаимодействие между проводниками с током или движущимися зарядами.
Свойства магнитного поля:
- магнитное поле материально - его можно обнаружить
- источник и индикатор поля – электрический ток;
- магнитное поле является вихревым – его силовые линии (линии магнитной индукции) замкнутые;
- величина поля убывает с расстоянием от источника поля.
Характеристики магнитного поля:
К ним относят:
· вектор магнитной индукции (В);
· напряженность (Н)
· магнитный поток (Ф);
· магнитное потокосцепление (Ψ).
Магнитная индукция –силовая характеристика магнитного поля
Как и электрическое поле, поле магнитное оказывает силовое действие на вносимые в него объекты: проводники с током, постоянные магниты или заряженные частицы (солнечный ветер)
Интенсивность или силу воздействия поля оценивают величиной вектора магнитной индукции B⃗.
Модуль вектора магнитной индукции - В равен отношению максимального значения силы Fmax, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к силе тока в проводнике I и его длине l:
единица измерения в СИ – тесла (Тл).
1 Тл – это индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила 1 Н.
Направление вектора магнитной индукции можно определить по правилу буравчика:
если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
На рис.5 буравчик выкручиваем вверх по ходу тока, тогда ручка вращается против часовой стрелки.
Наглядно магнитное поле изображают в виде магнитных линий или линий магнитной индукции. Линия магнитной индукции – это воображаемая линия, в любой точке которой вектор магнитной индукции направлен по касательной к ней.
Свойства магнитных линий:
- магнитные линии непрерывны;
- магнитные линии замкнуты (т.е. в природе не существует магнитных зарядов, аналогичных электрическим зарядам);
- магнитные линии имеют направление, связанное с направлением тока
Величина магнитной индукции в любой точке поля прямо пропорциональна силе тока в проводнике, создающем поле, обратно пропорциональна расстоянию от проводника до данной точки поля, зависит от свойств среды и формы проводника, создающего поле.
,
Для получения сильных магнитных полей согласно этой формуле можно увеличить силу тока, количество витков проводника или применить материал, усиливающий магнитное поле созданное током. Для проводников есть предел по току, увеличение числа витков делает устройство громоздким, поэтому в качестве сердечников широко применяют материалы усиливающие магнитное поле обмоток - ферромагнетики (железо,кобальт, никель и их сплавы)