Какво е индукция на магнитно поле?

Какво е индукция на магнитно поле? За да отговоря на този въпрос, нека си припомним основите на електродинамиката. Както е известно, фиксиран носител на заряд q, намиращ се в електрическото поле, е пристрастен със сила F. Колкото по-голяма е стойността на заряда (независимо от неговите свойства), толкова по-голяма е силата. Това е напрежение - едно от свойствата на полето. Ако го обозначим като Е, получаваме:

E = F / q

На свой ред мобилните магнитни полета се влияят от магнитни полета. В този случай обаче силата зависи не само от величината електрически заряд, но и върху вектора на посоката на движение (или по-точно на скоростта).

Как можете да проучите конфигурацията магнитно поле? Тази задача успешно беше разрешена от известни учени - Amper и Oersted. Те поставиха на полето проводяща верига с електрически ток и проучиха интензивността на експозицията. Оказа се, че резултатът е повлиян от ориентацията на контура в космоса, което показва наличието на насочващия вектор на момента на силите. Индуцирането на магнитното поле (измерено в Tesla) се изразява по отношение на съотношението на споменатия момент на сила към продукта от областта на проводника на контура и потока електрически ток. Всъщност тя характеризира самото поле, което в този случай е необходимо. Нека изразим всичко чрез простата формула:

В = М / (S * I);

където М е максималната стойност на момента на силите, зависи от ориентацията на контура в магнитното поле - S е общата площ на веригата - I е стойността на тока в проводника.

Тъй като индукцията на магнитното поле е векторно количество, тогава се налага да намери ориентацията си. Най-графичното представяне е дадено от обикновен компас, чиято стрелка винаги сочи към северния полюс. Въвеждането на земното магнитно поле го ориентира според магнитните линии на сила. Същото се случва, когато компасът е разположен близо до проводник, през който протича ток.

Описвайки контура, трябва да въведем концепцията за магнитния момент. Това е вектор, който е цифрово равен на произведението на S от I. Неговото направление е перпендикулярно на условната равнина на токопроводящата схема. Можете да определите с добре известното правило на десния винт (или gimlet, което е едно и също нещо). Индуцирането на магнитното поле във векторното представяне съвпада с посоката на магнитния момент.

По този начин е възможно да се изведе формула за силата, действаща върху контура (всички векторни величини!):

М = В * т;

където M е общият вектор на момента на сила - В е магнитната индукция - m е стойността магнитен момент.

Не по-малко интересно е индукцията на магнитното поле на соленоида. Това е цилиндър с рана тел, през която тече електрически ток. Това е един от най-използваните елементи в електротехниката. В ежедневния живот със соленоиди, всеки човек се изправя постоянно, без дори да знае за него. Така че, настоящо магнитно поле вътре в цилиндъра е напълно хомогенен и неговият вектор е насочен коаксиално към цилиндъра. Но извън тялото на цилиндъра няма магнитен индукционен вектор (равен на нула). Това обаче е валидно само за идеален соленоид с безкрайна дължина. На практика обаче ограничението прави свои собствени корекции. На първо място, индукционният вектор никога не се равнява на нула (полето се регистрира около цилиндъра), а вътрешната конфигурация също губи своята хомогенност. Защо тогава се нуждаем от "идеален модел"? Това е много просто! Ако диаметърът на цилиндъра е по-малък от дължината (по правило той е), а в средата на соленоида индукционният вектор практически съвпада с тази характеристика на идеалния модел. Познавайки диаметъра и дължината на цилиндъра, е възможно да се изчисли разликата между индукцията на крайния соленоид и неговия идеален (безкраен) колега. Обикновено то се изразява като процент.