Мандатная постоянная. Единицы магнитной индукции напряженности магнитного поля.
Если два параллельных проводника с током находятся в вакууме ( =1), то сила взаимодействия на единицу длины проводника равна
(3.4.1)
Для нахождения числового значения 0 воспользуемся определением ампера, согласно которому при I1=I2=1А и R=1м,
Подставив это значение в формулу (3.4.1), получим 0= 4 -10-7 Н/А2 = 4 -10-7 Гн/м, где генри (Гн) - единица индуктивности.
Закон Ампера позволяет определить единицу магнитной индукции В. Предположим, что элемент проводника dl с током I перпендикулярен направлению магнитного поля. Тогда закон Ампера запишется в виде dF = IBdl, откуда
Единица магнитной индукции - тесла (Тл): 1Гл - магнитная индукция такого однородного магнитного поля, которое действует с силой в 1Н на каждый метр длины прямолинейного проводника, расположенного перпендикулярно направлению поля, если по этому проводнику проходит ток в 1 А:
Так как 0= 4 -10-7 Н/А2 , а в случае вакуума ( =1), В= 0Н, то для данного случая
Единица напряженности магнитного поля – ампер на метр (А/м): 1 А/м – напряженность такого поля, магнитная индукция которого в вакууме равна 4 -10-7 Тл.
3.5 Магнитное поле движущегося заряда.
Каждый проводник с током создает в окружающем пространстве магнитное поле. Электрический же ток представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов. Поэтому можно сказать, что любой движущийся в вакууме или в среде заряд создает вокруг себя магнитное поле. В результате обобщения опытных данных был установлен закон, определяющий поле В точечного заряда Q, свободно движущегося со скоростью v. Под свободным движением заряда понимается его движение с постоянной скоростью. Этот закон выражается формулой
(3.5.1)
где r - радиус-вектор, проведенный от заряда Q к точке наблюдения М (рис.3.5.1).
Вектор направлен перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы и , а именно: его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от к .
Рис. 3.5.1
Модуль магнитной индукции вычисляется по формуле
(3.5.2)
где а - угол между векторами и .
Движущийся заряд со своими магнитным свойствам эквивалентен элементу тока:
Id =Q
Приведенные закономерности (3.5.1) и (3.5.2) справедливы лишь при малых скоростях (v«c) движущихся зарядов, когда электрическое поле свободно движущегося заряда можно считать электростатическим, т.е. создаваемым неподвижным зарядом, находящимся в той точке, где в данный момент времени находится движущийся заряд.
Формула (3.5.1) определяет магнитную индукцию положительного заряда, движущегося со скоростью v. Если движется отрицательный заряд, то Q надо заменить на -Q. Скорость v - относительная скорость, т.е. скорость относительно наблюдателя. Вектор в рассматриваемой системе отсчета зависит как от времени, так и от положения точки М наблюдателя. Поэтому следует подчеркнуть относительный характер магнитного поля движущегося заряда. Магнитное поле свободно движущихся зарядов было измерено академиком А.Ф.Иоффе.
Дата добавления: 2015-06-01; просмотров: 931;