Магнитное поле движущихся зарядов. Закон Био-Савара-Лапласа

 

Постановка вопроса такова. Есть заряд , движущийся со скоростью . Он создает магнитное поле (рис.3.3). Необходимо найти его величину в точке А. Экспериментально было установлено, что:

, (3.12)

где постоянная зависит от системы единиц. Если , то:

- (3.13)

закон Био-Савара-Лапласа. В законе - элемент длины проводника с током; - радиус-вектор точки, в которой измеряется магнитное поле .

По принципу суперпозиции:

. (3.14)

Заметим, что этот закон является своеобразным двойником закона Кулона в электростатике: напряженность поля обратно пропорциональна квадрату расстояния до точки наблюдения.

Примеры.

1. Определить магнитное поле проводника, по которому течет ток величины (прямого тока) в точке, удаленной на расстояние от него (рис.3.4). Воспользуемся (3.13), где угол:

.

Вектор направлен“от нас” в точке измерения.

. (3.15)

Так как ; ; , то:

. (3.16)

Силовые линии представляют собой окружности (направление определяется по правилу буравчика).

2. Определить величину магнитной индукции на оси витка с током в форме окружности радиуса . По витку течет ток (рис.3.5).

По (3.13) векторы

направлены в точке оси z вдоль образующих конуса. Нормальные компоненты вектора ‑ его проекции на направление, перпендикулярное оси z ‑ при суммировании взаимно скомпесируются, останутся лишь тангенциальные компоненты (проекции на осьz):

;

. (3.17)

В центре витка:

. (3.18)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: