Магнітна проникність

Для отримання уявлення о магнітних властивостях середовища порівняли магнітні поля проводів зі струмом в різних середовищах та в вакуумі. При цьому встановили, що в одному випадку поле більш інтенсивне ніж в вакуумі, а в іншому - навпаки. Це пояснюється різними магнітними властивостями середовищ та речовин, які оточують провод зі струмом. Речовини, в яких утворене магнітне поле сильніше ніж в вакуумі, називають парамагнітними. Речовини, в яких утворене магнітне поле слабше ніж в вакуумі, називають діамагнітними. Величину, яка характеризує магнітні властивості середовища, в якому виникає магнітне поле, назвали абсолютною магнітною проникністю середовища та позначили - µ_а . Вимірюється в .

Абсолютні магнітні проникності речовин зручно порівнювати з магнітною сталою. Магнітною сталою називають абсолютну магнітну проникність вакууму. Розмірність та числове значення цієї величини лише залежить від вибору системи одиниць вимірювання і не залежить від властивостей середовища. В системі СІ вона буде:

Відношення абсолютної магнітної проникності будь-якої речовини до магнітної постійної називається магнітною проникністю цієї речовини (чи відносною магнітною проникністю):

Це величина характеризує магнітне середовище, вона безмірна, залежить лише від властивостей середовища і не залежить від вибору системи одиниць вимірювання. Вона показує у скільки раз сила взаємодії між провідниками зі струмами більше у даній речовині ніж у вакуумі. Для вакууму =1. В залежності від речовини магнітна проникність може бути більша або менша за 1. Для технічних розрахунків магнітні проникності діамагнетиків та парамагнетиків приймають рівним 1.

Ще у 19 столітті теоретично й дослідно було визначено зв'язок між електричною та магнітною сталими:

,

де - швидкість світла у вакуумі.

Правило лівої руки

Під дією магнітного поля провідник зі струмом починає рухатися. Вважають, що на провідник діє електромагнітна сила магнітного поля (чи сила Ампера). Позначається - , Н.

де - довжина провідника (активна), м

- кут між провідником зі струмом та магнітними лініями.

Якщо провідник розміщений перпендикулярно магнітним лініям ( =90°):

Якщо провідник розміщений уздовж магнітних ліній, тобто =0°, то:

Напрямок руху провідника під дією магнітного поля збігається з напрямком електромагнітної сили. Зв'язок між напрямком струму, напрямком магнітного поля та напрямком руху провідника (чи електромагнітної сили) встановлює правило лівої руки: якщо розмістити долоню лівої руки так, щоб вектор магнітної індукції входив в неї, а витягнуті чотири пальця збігалися з напрямком струму, то відігнутий великий палець вкаже напрямок руху провідника (чи електромагнітної сили).

Для визначення напрямку сили, яка діє на електрон у магнітному поля, напрямок струму приймають протилежний напрямку руху (вектору швидкості) електрона, у позитрона - навпаки (напрямки струму і вектора швидкості збігаються):

Якщо заряджена частка не рухається у магнітному полі чи переміщається уздовж поля, то