Hva er induksjon av et magnetfelt?

Hva er induksjon av et magnetfelt? For å svare på dette spørsmålet, la oss huske grunnleggende om elektrodynamikk. Det er kjent at en stasjonær ladningsbærer q, som er lokalisert i det elektriske feltet, er forskjøvet med kraft F. Jo større verdien av ladningen (uavhengig av dens egenskaper), desto større er kraften. Dette er spenning - en av egenskapene til feltet. Hvis vi betegner det som E, får vi:

E = F / q

I sin tur påvirkes mobile magnetfelt av magnetfelt. Imidlertid avhenger kraften ikke bare av størrelsen på den elektriske ladningen, men også på vektoren av bevegelsesretningen (eller, mer nøyaktig, hastigheten).

Hvordan kan vi studere konfigurasjonen av magnetfeltet? Dette problemet ble løslatt av kjente forskere - Amper og Oersted. De plasserte en ledende krets med en elektrisk strøm i feltet og studerte intensiteten av eksponeringen. Det viste seg at resultatet var påvirket av orienteringen av konturen i rommet, som indikerte tilstedeværelsen av retningsvektoren av momentet av krefter. Induksjonen av magnetfeltet (målt i Tesla) uttrykkes i forhold til forholdet mellom dreiemomentet til produktet av ledningsområdet av kretsen og strømmen av elektrisk strøm. Faktisk karakteriserer det feltet selv, som i dette tilfellet er nødvendig. Vi uttrykker alt ovenfor ved hjelp av en enkel formel:

B = M / (S * I);

Hvor M er maksimalverdien av momentet av krefter, avhenger av orienteringen av konturen i magnetfeltet; S er det totale arealet av kretsen; Jeg er den nåværende verdien i dirigenten.

Siden induksjonen av magnetfeltet er en vektorkvantitet, er det da nødvendig å finne sin orientering. Den mest grafiske representasjonen av den er gitt av et vanlig kompass, hvor pilen alltid peker mot nordpolen. Induksjonen av jordens magnetfelt orienterer den i henhold til magnetiske kraftlinjer. Det samme skjer når kompasset er plassert i nærheten av lederen, gjennom hvilken strømmen strømmer.

Beskrive konturen, vi må introdusere begrepet det magnetiske øyeblikket. Dette er en vektor som er numerisk lik produktet fra S av I. Dens retning er vinkelrett på det betingede planet for selve strømningskretsen selv. Du kan bestemme ved den kjente regelen til høyre skrue (eller gimlet, som er den samme). Induksjonen av magnetfeltet i vektorrepresentasjonen faller sammen med retningen av det magnetiske øyeblikket.

Dermed er det mulig å utlede en formel for kraften som virker på konturen (alle vektormengder!):

M = B * m;

Hvor M er den totale vektoren av kraftmomentet; B er magnetisk induksjon; M er verdien av det magnetiske øyeblikket.

Ikke mindre interessant er induksjonen av magnetens magnetfelt. Det er en sylinder med en sårtråd gjennom hvilken en elektrisk strøm strømmer. Det er en av de mest brukte elementene innen elektroteknikk. I hverdagen med solenoider møter hver person hele tiden, uten å engang vite om det. Så magnetfeltet opprettet av strømmen inne i sylinderen er helt homogent, og vektoren dirigeres koaksialt med sylinderen. Men utenfor sylinderlegemet er det ingen magnetisk induksjonsvektor (lik null). Dette gjelder imidlertid bare for en ideell solenoid med uendelig lengde. I praksis begrenser imidlertid begrensningen sine egne tilpasninger. Først og fremst er induksjonsvektoren aldri likestilt til null (feltet er registrert rundt sylinderen), og den interne konfigurasjonen taper dessuten homogeniteten. Hvorfor trenger vi en "ideell modell"? Det er veldig enkelt! Hvis sylinderens diameter er mindre enn lengden (som regel er den), så i midten av solenoiden, faller induksjonsvektoren praktisk talt sammen med denne egenskapen til den ideelle modellen. Å vite diameteren og lengden på sylinderen, er det mulig å beregne forskjellen mellom induksjon av en finitt solenoid og dens ideelle (uendelige) kollega. Vanligvis er det uttrykt som en prosentandel.