Что является основной характеристикой магнитного поля
Перейти к содержимому

Что является основной характеристикой магнитного поля

  • автор:

1. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции

Магнитным полем называется особая форма материи, с помощью которой взаимодействуют движущиеся заряды.

Вектор магнитной индукции

Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция.
За направление вектора магнитной индукции принимается направление вектора нормали рамки с током (\(\vec\)), которая находится в магнитном поле (рис. \(1\)).

Frame 504.png

Рис. \(1\). Определение направления вектора магнитной индукции

За модуль вектора магнитной индукции принимается величина, прямо пропорциональная отношению максимального момента сил (\(M_\)), который действует на эту рамку, к произведению силы тока (\(I\)) на площадь рамки (\(S\)).
\(\vec=k·\frac\cdot\vec\). (\(1\))

В СИ коэффициент \(k\) определяется выражением:
\(k=\frac<\mu_0><4\pi>\), (\(2\))
где \(\mu_0\) — это магнитная постоянная , равная \(\mu_0=4 \pi⋅10^<-7>\,\frac\).
Если магнитная индукция во всех точках поля одинакова, то такое поле называется однородным .
Принцип суперпозиции

Если в какой-то точке \(n\) токов создали магнитные поля с индукциями \(\vec_1\), \(\vec_2\), \(\vec_1\)\(. \) \(\vec_n\), то результирующая магнитная индукция \(\vec\) будет равна
\(\boxed=\vec_1+\vec_2+\vec_3+\ldots+\vec_n.>\) (\(3\))
Это соотношение называется принципом суперпозиции магнитного поля .

Закон Био — Савара — Лапласа

Магнитное поле проводника с током может быть описано экспериментально полученным законом Био — Савара — Лапласа (рис. \(2\)), в который входит векторное произведение элемента тока на радиус-вектор точки и в котором определяется магнитная индукция.

Frame 505.png

Рис. \(2\). Изображение физических величин в законе Био — Савара — Лапласа

Исходя из определения магнитного поля, можно сказать, что оно «действует» на движущиеся заряды. А поскольку ток в проводниках — это движение совокупности заряженных частиц, то магнитное поле будет действовать и на проводник с током.

С помощью закона Био — Савара — Лапласа выводится формула для магнитной индукции, создаваемой бесконечным прямым проводом с током (сила тока \(I\)) на расстоянии \(d\) от провода:
\(B=\frac<\mu_0>·\frac\). (\(4\))

Что является основной характеристикой магнитного поля?В каких единицах си измеряется?

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. В системе СГС магнитная индукция поля измеряется в гауссах (Гс), в системе СИ (система единиц) — в теслах (Тл), 1 Тл = 104 Гс.

Новые вопросы в Физика

4. Если напряжение в лампочке 4,5 В, ток 0,2 А, 5 минут. сколько электроэнергии потребляется во время

Визначити тиск 4 кг кисню, що міститься в балоні місткістю 2 м3 за температури 29◦ С.

2. К телу. находящемуся на горизонтальной поверхности приложена сила F. Угол между горизонталью и вектором силы равен 45 градусов. Найдите проекции на … ось х, направленной вдоль горизонтали и оси у, направленной вверх.

Тело равноускорено движется по горизонтальной плоскости под действие силы Г, которая составляст с вертикалью угол 50 градусов. Запишите второй закон Н … ьютона в векторной форме, через проекцин на оси х и у и через модули

Магнитное поле и его характеристики

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю (рис. 1). Магнитное поле образуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрическое поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле. Всякое изменение электрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля. Электромагнитное поле распространяется со скоростью света, т. е. \(300\ 000\) км/с.

Графическое изображение магнитного поля. Графически магнитное поле изображают магнитными силовыми линиями, которые проводят так, чтобы направление силовой линии в каждой точке поля совпадало с направлением сил поля; магнитные силовые линии всегда являются непрерывными и замкнутыми. Направление магнитного поля в каждой точке может быть определено при помощи магнитной стрелки. Северный полюс стрелки всегда устанавливается в направлении действия сил поля. Конец постоянного магнита, из которого выходят силовые линии (рис. 2, а), принято считать северным полюсом, а противоположный конец, в который входят силовые линии, – южным полюсом (силовые линии, проходящие внутри магнита, не показаны). Распределение силовых линий между полюсами плоского магнита можно обнаружить при помощи стальных опилок, насыпанных на лист бумаги, положенный на полюсы (рис. 2, б). Для магнитного поля в воздушном зазоре между двумя параллельно расположенными разноименными полюсами постоянного магнита характерно равномерное распределение силовых магнитных линий (рис. 3) (силовые линии, проходящие внутри магнита, не показаны).

Рис.1 Схемы действия магнитного поля на движущиеся электрические заряды: положительный ион (а) и электрон (б).

Рис. 2 Магнитное поле, созданное постоянным магнитом.

Рис. 3 Однородное магнитное поле между полюсами постоянного магнита.

Рис. 4 Магнитный поток, пронизывающий катушку при перпендикулярном (а) и наклонном (б) ее положениях по отношению к направлению магнитных силовых линий.

Для более наглядного изображения магнитного поля силовые линии располагают реже или гуще. В тех местах, где магнитное поле сильнее, силовые линии располагают ближе друг к другу, там же, где оно слабее, – дальше друг от друга. Силовые линии нигде не пересекаются. Во многих случаях удобно рассматривать магнитные силовые линии как некоторые упругие растянутые нити, которые стремятся сократиться, а также взаимно отталкиваются друг от друга (имеют взаимный боковой распор). Такое механическое представление о силовых линиях позволяет наглядно объяснить возникновение электромагнитных сил при взаимодействии магнитного поля и Проводника с током, а также двух магнитных полей.

Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость и напряженность магнитного поля. Интенсивность магнитного поля, т. е. способность его производить работу, определяется величиной, называемой магнитной индукцией. Чем сильнее магнитное поле, созданное постоянным магнитом или электромагнитом, тем большую индукцию оно имеет. Магнитную индукцию В можно характеризовать плотностью силовых магнитных линий, т. е. числом силовых линий, проходящих через площадь 1 м \(^2\) или 1 см \(^2\) , расположенную перпендикулярно магнитному полю. Различают однородные и неоднородные магнитные поля. В однородном магнитном поле магнитная индукция в каждой точке поля имеет одинаковое значение и направление. Однородным может считаться поле в воздушном зазоре между разноименными полюсами магнита или электромагнита (см. рис. 3) при некотором удалении от его краев. Магнитный поток Ф, проходящий через какую-либо поверхность, определяется общим числом магнитных силовых линий, пронизывающих эту поверхность, например катушку 1 (рис. 4, а), следовательно, в однородном магнитном поле Ф = BS, где S – площадь поперечного сечения поверхности, через которую проходят магнитные силовые линии. Отсюда следует, что в таком поле магнитная индукция равна потоку, поделенному на площадь S поперечного сечения: \(B =\frac Ф S\) . Если какая-либо поверхность расположена наклонно по отношению к направлению магнитных силовых линий (рис. 4, б), то пронизывающий ее поток будет меньше, чем при перпендикулярном ее положении, т. е. Ф \(_2\) будет меньше Ф \(_1\) . В системе единиц СИ магнитный поток измеряется в веберах (Вб), эта единица имеет размерность В*с (вольт-секунда). Магнитная индукция в системе единиц СИ измеряется в теслах (Тл); 1 Тл = 1 Вб/м \(^2\) .

Пройти тест по разделу

  1. Магнитный поток проходит сквозь солнечное пятно площадью \(1,2\cdot 10^\) м \(^2\) . Если средняя индукция магнитного поля пятна равна \(0,3\) Тл, а линии индукции магнитного поля пятна перпендикулярны его поверхности, то магнитный поток равен
  2. Если смотреть сверху, то линии магнитной индукции направлены
  3. Через катушку индуктивностью \(3\) Гн протекает постоянный электрический ток. Если сила тока в этой цепи равна \(4\) А, то энергия магнитного поля катушки равна
  4. Что создает магнитное поле?
  5. В чем измеряется индуктивность?
  6. При уменьшении силы тока в проволочной катушке с \(6\) А до \(4\) А произошло уменьшение энергии магнитного поля на \(2\) Дж. Определите, на сколько уменьшился магнитный поток, пронизывающий катушку.
  7. Какие утверждения справедливы для магнитного поля?

что является характеристикой магнитного поля? в каких единицах СИ измеряется?

Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость и напряженность магнитного поля .
Магнитная индукция- измеряется в теслах (Тл) ;
магнитный поток- в Веберах (Вб) ;
магнитная проницаемость- обозначается в абсолютных числах;
напряженность магнитного поля- в амперах на метр (А/м) .

Остальные ответы

Похожие вопросы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *