§ 13. Вектор магнитной индукции

Силовая характеристика магнитного поля

1. Обратимся ещё раз к опыту Ампера. Если увеличить расстояние между проводниками, то сила взаимодействия между ними уменьшится. То же можно наблюдать в опыте Эрстеда, если магнитную стрелку отодвинуть дальше от проводника с током. Следовательно, можно ввести физическую величину, характеризующую силовое действие магнитного поля, аналогичную напряжённости, которая описывает электрическое поле. Эту величину называют магнитной индукцией.

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током или на магнитную стрелку, имеет направление, как и любая другая сила. В опыте Эрстеда, например, стрелка поворачивалась северным или южным полюсом к проводнику в зависимости от направления тока в нём.

Проделаем опыт. Сквозь лист картона пропустим прямой проводник, на картон поставим маленькие магнитные стрелки. При прохождении тока по проводнику стрелки располагаются по касательной к окружности (рис. 46). Изменение направления тока в проводнике приводит к изменению ориентации стрелок. Эти опыты свидетельствуют о том, что магнитная индукция имеет направление. Таким образом, силовая характеристика магнитного поля — магнитная индукция — является величиной векторной.

Рис. 46

Модуль вектора магнитной индукции

2. Чтобы определить модуль вектора магнитной индукции, проделаем опыт. Между полюсами подковообразного магнита поместим проводник (рис. 47).

модуль вектора магнитной индукции

При прохождении тока по проводнику он будет в зависимости от направления тока втягиваться в магнитное поле или выталкиваться из него. Измерить силу, действующую на проводник, можно по углу отклонения нитей, на которых подвешен проводник. Изменяя силу тока и длину проводника, можно убедиться в том, что отношение действующей на него силы к силе тока и длине активной части проводника, находящейся в магнитном поле, постоянно; оно не зависит от силы тока и длины проводника.

Если взять более сильный магнит и проделать аналогичный опыт, то и в этом случае данное отношение останется постоянным, хотя его значение будет иным, чем в первом случае.

Это отношение и есть модуль вектора магнитной индукции.

модуль вектора магнитной индукции

Модуль вектора магнитной индукции — величина, равная отношению силы, действующей на проводник с током, помещённый в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции, к силе тока в проводнике и к длине активной части проводника, находящейся в магнитном поле.

В СИ индукция магнитного поля измеряется в теслах (Тл).

тесла

1 Тл — магнитная индукция такого поля, в котором на проводник длиной 1 м при силе тока в нём 1 А действует сила 1 Н.

Продолжение >>>