Графическое изображение магнитного поля

Электрический ток возбуждает в окружающем его пространстве магнитное поле. Это поле обнаруживается опытным путём.

Стальные опилки, насыпанные на лист картона, через который пропущен провод с током, располагаются вокруг провода по концентрическим окружностям.

 

                                  

  Вместо опилок можно использовать магнитные стрелки. Тогда становится видно, что при изменении направления тока в проводнике все магнитные стрелки поворачиваются на 180 градусов. Из этого опыта можно заключить, что направление линий магнитного поля связано с направлением тока в проводнике.                                     

Магнитные линии - это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещённые в магнитное поле. Их особенности:

1. Магнитные линии являются замкнутыми. Например, магнитные линии прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.

2. За направление магнитной линии в какой - либо точке принимают направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки, помещённой в эту точку.

3. В тех областях пространства, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают ближе друг к другу, чем в тех местах, где поле слабее.

                                     

Связь между направлением линий магнитного поля и тока выражается правилом буравчика:

Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

 

Магнитное поле характеризуется векторной величиной, которая обозначается В и называется магнитной индукцией. Более точное название магнитных линий - линии магнитной индукции.

 

Магнитная индукция

Магнитная индукция - это векторная величина, характеризующая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.

                                                     
где: В – магнитная индукция (Тл)

     F – сила (н)

     Q – заряд частицы (Кл)

     v – скорость (м\с)

 Можно наглядно определить магнитную индукцию как плотность магнитных линий, то есть число магнитных линий, проходящих через единицу поверхности, перпендикулярной линиям поля.

 

Магнитная индукция прямого провода с током:

                         где: В - магнитная индукция (Тл)

      r            В               - магнитная постоянная (Гн\м)

                                          I – сила тока в проводнике (А)

                                          r – расстояние от провода до точки (м)

Магнитная индукция проволочного витка с током:

                       где: В - магнитная индукция (Тл)

      I               rB        - магнитная постоянная (Гн\м)                                                                                                                             I – сила тока в проводнике (А)

     B                               - радиус витка (м)
Магнитная индукция соленоида (катушки):

                N                            где: N – число витков         

              L – длина катушки

              I – сила тока в проводнике (А)      

            - магнитная постоянная (Гн\м)

Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика: направление вращения рукоятки совмещается с направлением тока в витках, остриё укажет направление линий магнитного поля.

Конец катушки, откуда линии поля выходят, принято считать северным,                                                                                                               

            S               куда заходят – южным.

Для определения направления линий магнитной индукции соленоида удобнее пользоваться не правилом буравчика, а правилом правой руки:

если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля.

 

Согласны ли вы с утверждениями:

1. Магнитное поле вокруг проводника с током можно обнаружить по его действию на железные опилки и магнитную стрелку компаса.

2. При изменении направления тока в проводнике все магнитные стрелки вокруг него поворачиваются на 90 градусов.

3. Направление линий магнитного поля связано с направлением тока в проводнике.

4. Магнитные линии - это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещённые в магнитное поле.    

1. Магнитные линии прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.
2. За направление магнитных линий в какой - либо точке принимают направление, которое указывает южный полюс магнитной стрелки, помещённой в эту точку.
3. В тех областях пространства, где магнитное поле более сильное, магнитные линии располагаются ближе друг к другу, чем в тех местах, где поле слабее.
4. Если остриё буравчика совместить с направлением тока в проводнике, то вращение рукояти при поступательном движении покажет направление линий магнитной индукции.
5. Магнитная индукция соленоида (катушки) прямо пропорциональна его длине и обратно пропорциональна числу витков.

10. Если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля.