Основные характеристики магнитного поля

Магнитным полем называют вид материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на движущиеся электрические заряды и другие тела, обладающие магнитным моментом. Магнитное поле – одна из форм проявления электромагнитного поля.

В отличие от электростатического поля, которое создается неподвижными электрическими зарядами, магнитное поле появляется при движении электрических зарядов и действует только на движущиеся заряды.

Если электрическое поле изучают с помощью пробного заряда, то магнитное поле изучают с помощью пробного контура с током.

Контур с током характеризуют величиной магнитного момента P_m, равного:

(4.1)

где I – сила тока в контуре, S– площадь контура, - единичный вектор .

Если поместить контур с током в магнитное поле, то возникает момент сил М, под действием которого контур поворачивается. Величина Мзависит от ориентации контура (рис.4.1).

Рис.4.1. Направление векторов и

Если угол a между нормалью к контуру и направлением поля равен 900 (см. рис.4.1,а), то вращающий момент принимает максимальное значение. Нормаль к контуру проводится по правилу правого винта (см. рис. 4.1,б). Вектор сонаправлен с нормалью.

Для всех контуров с током в данной точке магнитного поля величина M_max/P_m – постоянная величина, которая называется магнитной индукцией:

(4.2)

есть вектор, направление которого совпадает с направлением нормали , если контур находится в состоянии равновесия. Состояние равновесия: направление поля и совпадают.

Магнитная индукция – векторная величина, характеризующая воздействие магнитного поля на контур с током и определяющаяся максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с магнитным моментом, равным единице, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля.

Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: индукция в каждой точке магнитного поля любого проводника с током представляет собой геометрическую сумму индукций элементарных магнитных полей:

(4.3)

где N– общее число участников тока.