| В этом положении на рамку действует максимальный вращающий момент. Модуль вектора магнитной индукции пропорционален максимальному вращающему моменту: |
Вращающий момент (1)
Направление вектора
Вектор
| В этом положении рамка в равновесии. [B] - Тл, единица магнитной индукции - тесла . |
Линии магнитной индукции:
а) замкнуты, т.к. в природе нет магнитных зарядов;
б) вектор В направлен по касательной к линии магнитной индукции;
в) густота линий магнитной индукции пропорциональна модулю вектора
Закон Био-Савара-Лапласа
Направление
Модуль вектора
Применение закона Био-Савара-Лапласа для нахождения магнитного поля прямого тока
Независимо от положения
Из 4:
Для бесконечного проводника α1 = 0, α2 = π, Сos α1 - Сos α2 = 2
Теорема о циркуляции вектора В
Циркуляция вектора В по произвольному контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых контуром, помноженной на μ0.
Циркуляция вектора - это интеграл вида:
| |
Циркуляция для плоского контура, охватывающего бесконечный прямой проводник с током
| |
Ток за контуром
| При обходе контура 1 через 3 к 2 |
Формулировка теоремы о циркуляции
Пусть контур произвольной формы охватывает произвольное число токов. В этом случае теорема о циркуляции утверждает, что циркуляция вектора
Например:
Ток I4 в сумму не входит!
Применение теоремы о циркуляции для вычисления магнитного поля бесконечно длинного соленоида
Соленоид - провод, навитый на цилиндрический каркас. На один метр длины - n витков.
Выберем такой контур, как на рисунке, т.к. из соображений симметрии вектор
Тогда
1) В интервалах от точки 2 до точки 3 и от точки 4 до точки 1
2) Тогда:
3) Можно показать, что вне бесконечного соленоида B=0, т.е.
Значит:
т.к. внутри соленоида B = Bl = const, то
По теореме о циркуляции (5.4)
Откуда магнитное поле бесконечного соленоида:
Направлено
Магнитное поле тороида
| Тороид - провод, навитый на тор (бублик). Контур для вычисления циркуляции - окружность радиуса r, центр еe - в центре тороида. Из соображений симметрии |
Магнитное поле тороида:
Вне тора поле
При r/R ≈ 1, B = μ0nI, (сравните с 5.5).
Закон Ампера
| По закону Ампера на элемент Направлен вектор |
Сила Лоренца - это сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся в нем заряд