Kakšna je indukcija magnetnega polja?

Kakšna je indukcija magnetnega polja? Da odgovorimo na to vprašanje, se spomnimo osnov elektrodinamike. Kot je znano, je fiksni nosilec polnjenja q, ki se nahaja v električnem polju, pristranski s silo F. Čim večja je nabojna vrednost (ne glede na njegove lastnosti), večja je sila. To je napetost - ena od lastnosti polja. Če jo označimo kot E, dobimo:

E = F / q

Po drugi strani pa magnetna polja vplivajo na mobilna magnetna polja. Vendar pa je v tem primeru sila odvisna ne samo od velikosti električni naboj, ampak tudi na vektorju smeri gibanja (ali, natančneje, hitrosti).

Kako lahko preučite konfiguracijo magnetno polje? To nalogo so uspešno rešili znani znanstveniki - Amper in Oersted. Postavili so na polju prevodno vezje z električnim tokom in preučevali intenzivnost izpostavljenosti. Izkazalo se je, da je na rezultat vplivala orientacija konture v vesolju, kar je nakazovalo prisotnost smernega vektorja trenutka sil. Indukcija magnetnega polja (izmerjena v Tesli) se izrazi v razmerju med omenjenim momentom sile in produktom površine prevodnika konture in tokovnim električni tok. Dejansko je značilno samo polje, ki je v tem primeru potrebno. Izrazimo vse povedano po preprosti formuli:

B = M / (S * I);

kjer je M največja vrednost momenta sil, odvisna od usmeritve obrisa v magnetnem polju - S je skupna površina vezja-I je vrednost toka v prevodniku.

Ker je indukcija magnetnega polja vektorsko količino, potem je potrebno najti svojo usmeritev. Najbolj grafično predstavitev je podan z navadnim kompasom, katerega puščica vedno kaže na severni pol. Indukcija zemeljskega magnetnega polja ga usmerja glede na magnetne linije sile. Enako se zgodi, ko je kompas nameščen blizu vodnika, skozi katerega teče tok.

Ob opisu konture moramo uvesti koncept magnetnega momenta. To je vektor številčno enako produktu S za I. Njegova smer je pravokotna na pogojno ravnino samega tokovno prevodnega vezja. Z dobro znano pravilo pravilnega vijaka (ali gimleta, ki je ista stvar) lahko določite. Indukcija magnetnega polja v vektorski predstavitvi sovpada s smerjo magnetnega momenta.

Tako je mogoče izpeljati formulo za silo, ki deluje na konturo (vse vektorske količine!):

M = B * m;

kjer je M skupni vektor momenta sile-B, je magnetna indukcija -m vrednost magnetni moment.

Nič manj zanimive je indukcija magnetnega polja solenoida. To je valja z navojno žico, skozi katero teče električni tok. Je eden od najbolj uporabljenih elementov v elektrotehniki. V vsakdanjem življenju s solenoidi se vsaka oseba nenehno sooča, ne da bi vedela tudi o tem. Torej, tokovno magnetno polje notranjost jeklenke je popolnoma homogena in je njegov vektor usmerjen soosno z valjem. Toda zunaj telesa cilindra ni magnetnega indukcijskega vektorja (enak nič). Vendar pa to velja samo za idealen solenoid z neskončno dolžino. V praksi pa omejitev naredi lastne prilagoditve. Prvič, indukcijski vektor nikoli ni enačen na nič (polje je registrirano okoli valja), notranja konfiguracija pa tudi izgubi homogenost. Zakaj potem potrebujemo "idealen model"? Zelo je preprosto! Če je premer valja manjši od dolžine (praviloma je to), potem v središču elektromagnetnega polja indukcijski vektor praktično sovpada s to karakteristiko idealnega modela. Poznavanje premera in dolžine valja je mogoče izračunati razliko med indukcijo končnega solenoida in njegovega idealnega (neskončnega) kolega. Običajno se izrazi kot odstotek.