Направление положительной нормали, перпендикулярной замкнутому контуру тока, одинаково. Направление положительной нормали определяется с помощью правила правого винта. Положительная нормаль направлена в ту сторону, в которую будет двигаться винт, если головка винта будет вращаться в направлении тока, протекающего через цепь.
Магнитное поле и его характеристики
Вектор магнитной индукции — это сила, характерная для магнитных полей. Магнитное поле определяет силу, действующую на заряд, движущийся в магнитном поле с определенной скоростью. Он обозначается как →B. Единицей измерения является тесла (Tesla).
В качестве единицы магнитной индукции можно рассматривать магнитную индукцию однородного магнитного поля, в котором при токе 1 А участок проводника длиной 1 м действует со стороны магнитного поля с максимальной силой, равной 1 Н. 1 Н/( A∙m) = 1 тесла.
Измеренное значение вектора магнитной индукции — это физическая величина, равная отношению максимальной силы, оказываемой магнитным полем на участок проводника, по которому течет ток, к произведению силы тока и длины проводника.
За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно расположенной в магнитном поле.
Визуальное изображение магнитного поля можно получить, нарисовав так называемые линии магнитной индукции. Линии магнитной индукции — это линии с касательными в том же направлении, что и вектор магнитной индукции в определенной точке поля.
Линии магнитной индукции характеризуются тем, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда закрыты. Поле с замкнутыми силовыми линиями называется вихревым полем. Таким образом, магнитное поле является вихревым полем.
Замкнутый характер линий магнитной индукции является фундаментальным свойством магнитных полей. Она заключается в том, что магнитные поля не имеют источника. Магнитные заряды, которые подобны электрическим, не существуют в природе.
Напряженность магнитного поля
Вектор напряженности магнитного поля — это свойство магнитного поля, определяющее плотность силовых линий (линий магнитной индукции). Он обозначается как →H. Единицей измерения является А/м.
Магнитная проницаемость среды равна μ (равна 1 в воздухе), а μ0 — магнитная постоянная, равная 4π-10-7 Гн/м.
Внимание! Направление интенсивности всегда совпадает с вектором магнитной индукции: →H↑↑→B.
Направление вектора магнитной индукции и способы его определения
Чтобы определить направление вектора магнитной индукции, необходимо
- Расположить в магнитном поле компас.
- Дождаться, когда магнитная стрелка займет устойчивое положение.
- Принять за направление вектора магнитной индукции направление стрелки компаса «север».
В пространстве между полюсами постоянного магнита вектор магнитной индукции выходит из северного полюса.
При использовании катушки с током для определения направления вектора магнитной индукции необходимо применять закон бора.
Поворот наконечника винта в направлении тока заставляет кривошип вращаться в направлении вектора магнитной индукции →B.
Как определить направление вектора:.
| Вверх | |
| Вниз | |
| Влево | |
| Вправо | |
| На нас перпендикулярно плоскости чертежа | |
| От нас перпендикулярно плоскости чертежа |
Пример 1. На рисунке изображен проводник, пропускающий электричество. Направление тока указывается стрелкой. Каково направление вектора магнитной индукции в точке C (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя к наблюдателю)?
Если мы начнем мысленно вращать край сердечного шума в направлении тока, то увидим, что вектор магнитной индукции в точке C направлен к нам, наблюдателю.
Поскольку магнитная индукция является векторной величиной и направлена, то для учета ее направления необходимо добавить вектор. Мы используем правило прямоугольника. Итак, у нас есть:.
Вектор индукции магнитного поля
Вокруг силового трубопровода всегда существует спиральное магнитное поле. Это свойство силы известно как магнитная индукция. Как и всякая энергия, магнитная индукция имеет векторный размер. Рассмотрим подробнее вектор магнитной индукции.
Вектор магнитной индукции
Действие магнитного поля иллюстрируется тем, что оно воздействует на канал с током, создавая силу в ампер.
Рисунок 1. Действие магнитного поля на проводник с током.
Сила в амперах зависит как от величины магнитной индукции, так и от взаимного направления линий магнитного поля и трубопровода с током. Поэтому магнитная индукция должна характеризоваться измерением и направлением, т.е. векторами.
Направление индукции
Поскольку первым наблюдаемым проявлением магнитного поля было его воздействие на иглу компаса, направление линий магнитного поля считалось в направлении северной стрелки. Таким образом, линия, определяющая магнитное поле Земли, выходит из Южного полюса, огибает Землю и входит в Северный полюс.
В случае с трубопроводами и токопроводами были установлены специальные мнемонические правила для определения направления результирующего магнитного поля.
ПРАВИЛО БОРА: Направление поступательного движения точки борава при закручивании винта совпадает с направлением тока в трубопроводе, а направление вращательного движения борава в каждой точке магнитного поля.
Рисунок 2. Правило борава.
Правило для правого периметра воздуховода с током: если большой палец правой руки находится в направлении тока, то остальные пальцы находятся в направлении магнитных линий.
Правило периметра правой руки для катушки: если четыре пальца показаны в направлении тока вдоль витка катушки, то большой палец находится в направлении вектора магнитной индукции.
В правиле периметра в обоих случаях большой палец указывает на прямую линию, а остальные пальцы — на включающую линию.
Рисунок 3.Правила правой границы.
Приведенные выше правила эквивалентны. Более полезным для определения направления индуцированного вектора магнитного поля является правило правильной окружности. Однако, поскольку в большинстве классических источников приводится правило Боракса, желательно знать и его.
Модуль индукции
Меру вектора индуцированного магнитного поля можно получить, используя правило Ампера.
$ \ big | \ overrightArrow f \ big | = i<\big|\overrightarrow B\big|>dl \ тонкое пространство sin \ тонкое пространство \ альфа $
Естественное понятие магнитной индукции — это максимальная сила, которая может действовать на проводник единичной длины при единичном токе.
Если $ sin \ альфа = $ 1, то сила максимальна. Поэтому:.
Чтобы определить направление тока в трубе, рассмотрим расположение силовых столбов. Ток условно направлен к отрицательному полюсу через положительный полюс. Следовательно, в соответствии с геометрией, ток в трубной катушке направлен по часовой стрелке.
Частные случаи направления вектора магнитной индукции прямого тока
Если магнитное поле в пространстве создается прямым проводником с электричеством, то магнитная стрелка помещается в любую точку на границе раздела, где центр является касательной к окружности с осью проводника, а уровень перпендикулярен проводнику. Направление вектора магнитной индукции определяется с помощью правила правого винта. При вращении винта вращение головки винта совпадает с направлением вектора, поскольку он постепенно перемещается в сторону направления тока в проводе. На рисунке 1, перпендикулярно уровню геометрии, в сторону от нас.
Его направляют на землю с помощью компаса. Каждый раз, когда проводится эксперимент, определяется направление наивного вектора.
Заряженная частица перемещается под действием магнитного поля, после чего на нее действует сила Лоренца ( ). Это определяется как
где q — нагрузка частицы — это векторная скорость частицы. Сила Лоренца и вектор магнитной индукции всегда перпендикулярны друг другу. Для нагрузок выше нуля () вектор является тройным и связан с правилом правого винта (рис. 2).
Линии магнитного поля и направление вектора B
Изображение магнитного поля может быть изображено линиями магнитной индукции. Линия магнитной индукции — это линия, на которой векторы магнитной индукции поля касаются везде. Для прямых проводников линии магнитной индукции представляют собой концентрические окружности, их уровень перпендикулярен проводнику, а центр находится на оси трубопровода. Особенность линий магнитного поля заключается в том, что они бесконечны и всегда замкнуты (или бесконечно продвигаются вперед). Это означает, что магнитное поле является вихревым полем.
Магнитное поле создается не совокупностью токов или движущихся грузов, а как векторная сумма отдельных полей, как векторная сумма отдельных полей, создаваемых каждым током или движущимся грузом. В типовой форме принцип суперфлейты записывается следующим образом.
Примеры решения задач
| Задание | Какова величина и направление вектора магнитной индукции в точке, в которой имеются два магнитных поля одновременно? Одно из них равно по величине 0,004 Тл и направлено горизонтально с востока на запад, другое Тл направлено вертикально сверху вниз. |
| Решение | Изобразим направления полей описанных в данных (рис.3). |
Поскольку магнитная индукция является векторной величиной и направлена, то для учета ее направления необходимо добавить вектор. Мы используем правило прямоугольника. Итак, у нас есть:.
По контракту, сделав векторы перпендикулярными друг другу, результирующий вектор магнитной индукции проходит вдоль диагонали прямоугольника, как показано на рис. 3.
Используйте теорему Пифагора, чтобы найти размер вектора.
Географический юг близок к магнитному северу, а географический север близок к магнитному югу. Если компас помещен в магнитное поле Земли, его северная стрелка указывает в направлении линий магнитной индукции к магнитным полюсам на юге, где находится географический север.
Магнитные свойства Земли очень медленно меняются с течением времени — на протяжении столетий. Однако магнитные грозы иногда возникают, когда магнитное поле Земли сильно деформируется в течение нескольких часов, а затем постепенно возвращается к прежним значениям. Это резкое изменение влияет на колодцы людей.
Магнитное поле Земли — это «щит», который защищает планету от космического («солнечного») ветра. Вблизи магнитных полюсов частицы находятся гораздо ближе к поверхности Земли. При сильных солнечных вспышках магнитосфера искажается, и эти частицы перемещаются в верхние слои атмосферы, где они сталкиваются с молекулами газа и образуют седла.
Внутренняя структура магнита
Частицы диоксида железа в магнитной пленке хорошо намагничиваются в процессе регистрации.
Магнитная подушка прекрасно скользит без трения по поверхности. Поезд может развивать скорость до 650 км/ч.
Работа мозга, биение сердца, сопровождается электрической стимуляцией. Это создает слабое магнитное поле в органе.
Тепло в контуре выделяется за счет работы внешних сил, поддерживающих скорость трубопровода, или за счет уменьшения кинетической энергии в проводниках.
Вектор магнитной индукции однородного поля и неоднородного
Для \ правой стрелки.<\mathrm> = \ mathrm \, тогда поле однородно. Если оно не изменяется со временем, то говорят, что это фиксированное поле.
Векторный тип преобразуется в позвоночный, поскольку вектор задает направление, а позвоночная форма дает значения, необходимые для решения задачи.
Масштаб индуцированного вектора однородного поля выглядит следующим образом
где Ј mathrm_.<\max >\Ј — максимальный вращающий момент, действующий на основной контур тока магнитного поля. В этом случае ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘ mathrm_ ⌘<\mathrm
Модуль вектора индукции магнитного поля: производные формулы
Некоторые типы определяют коэффициент магнитной индукции. Это определяется как отношение мощности максимального 섹섹 mathrm_ к<\max >\모 Это реагирует на длину проводника (в данном случае l = 1 м) на основной ток ዄ текст< I >\ዄ Трубопровод:.
В вакууме индуктивность равна.
Чтобы найти вектор индуктивности через силу Лоренца, нужно преобразовать человека: Ј overrightArrow<\mathrm
В этом случае угол A — это угол между вектором индукции и скоростью. Стоит отметить, что направленность лоренцевой стрелки OverRightArrow.<\mathrm
В СИ единицей магнитной индуктивности считается 1 тесла (сокращенно: ТЛ). Где Ll_1TL 1 tl = \ frac \.
Как определяется направление вектора индукции магнитного поля?
Направление вектора индукции магнитного поля ᢙ Надсветовые стрелки.<\mathrm> \ — это направление, в котором электрическое поле перпендикулярно току в конусе. Вектор вращается в направлении движения силы в цепи и, следовательно, в направлении поступательного движения соответствующего пропеллера.
Вектор индукции Ј стрелка прожектора.<\mathrm> \ имеет направление, начиная от стрелки на Южном полюсе ߋ Текст.< S >\모ዄ (он может свободно передвигаться на открытом воздухе) на Северный полюс ዄ текст.< N >\．
Магнитное поле вызывается движущейся в нем электрической нагрузкой (элементарным током).
Правило правой руки (буравчика) используется для определения адреса вектора магнитной индукции элементарного тока. Она формулируется следующим образом:.
- Для катушки с током: 4 согнутых пальца руки, которые обхватывают катушку, направляют по течению току. В это время оставленный большой палец на \90^\ указывает на направление магнитной индукции \\overrightarrow<\mathrm>\ в середине катушки.
- Для прямого проводника с элементарным током: большой палец руки, который оставляется на \90^\, направить по течению элементарного тока. В это время 4 согнутых пальца, которые держат проводник, показывают сторону, куда направлена индукция магнитного поля.
Задание.
Давайте рассмотрим пример, связанный с этим человеком и его качествами.
Трубопровод представлен в виде квадрата. Каждая сторона равна d. Теперь происходит утечка элементарной силы. Найдите индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей квадрата.
Планируйте уровни так, чтобы они совпадали с уровнями трубопровода. Нарисуйте адрес вектора индукции магнитного поля.
В определенной точке O основной проводник тока расположен на прямой, а вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости. Направление натяжения поля определяется в соответствии с правилом правой нити. Это означает, что она перпендикулярна уровню изображения. Поэтому сумма векторов с принципом перегрузки должна быть заменена алгебраической формой. Имеется следующее уравнение: b = b1+b2+b3+b4
Из симметрии диаграммы видно, что коэффициенты векторов индуцированного магнитного поля одинаковы. Получаем следующее: b = 4b1
В естественном объединении «электромагнетизм» мы вычислили индуктивную меру прямой линии с фундаментальным током, используя один из видов
Чтобы адаптировать человека к этой проблеме, применяется следующая форма
Углы A и B обозначены на диаграмме:.
вид \ b _ = \ frac> (⌘ cos \ альфа- \ cos \ бета) ⌘ и преобразуется с помощью тригонометрического свойства.
