Закон Био – Савара – Лапласа

Закон Био – Савара – Лапласа определяет магнитное поле элемента тока.

Введем понятие элемента тока:

. (11.17)

По аналогии с магнитным полем движущегося точечного заряда индукция магнитного поля элемента тока в вакууме (рис. 11.11) выражается:

(11.18)

– закон Био – Савара – Лапласа в векторной и скалярной формах, соответственно.

Рис. 11.11. Магнитное поле элемента тока

11.7.Магнитное взаимодействие
параллельных токов. Закон Ампера.

Рассмотрим токи в металлических проводниках. Вокруг металлического проводника нет суммарного электрического поля, так как электрические поля катионов и свободных электронов взаимно компенсируют друг друга и остается только магнитное поле, создаваемое движущимися электронами*.

Магнитная сила, действующая на заряд q ₂ во втором проводнике со стороны магнитного поля B ₁ первого проводника (рис. 11.12), равна

(11.19.)

Если , то приведенная магнитная сила (сила, отнесенная к единице длины проводника) равна

(11.20.)

и измеряется в Н/м.

Рис. 11.12. Магнитное взаимодействие параллельных токов:
а – притяжение; б – отталкивание

11.8.Электромагнитное взаимодействие потоков
заряженных частиц (в вакууме)

Рассмотрим действие заряда q ₁, движущегося со скоростью v₁ << c,на движущийся со скоростью v₂ заряд q ₂. Заряд q ₁ создает электрическое поле напряженностью

(11.21)

и магнитное поле

.(11.22)

Поэтому заряд q ₂ испытывает действие электрической силы

(11.23)

и магнитной силы

.(11.24)

В результате на заряд q ₂ действует электромагнитная сила Лоренца (рис. 11.13)

.(11.25)

Рис. 11.13. Электромагнитное взаимодействие
движущихся точечных зарядов

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В чем проявляется относительный характер компонент электромагнитного поля?

2. Неподвижные или движущиеся заряды являются источниками электрического поля? магнитного поля?

3. Какая сила – электрическая или магнитная – будет действовать в электромагнитном поле на заряд с точки зрения наблюдателя, относительно которого заряд движется?

4. Какая сила – электрическая или магнитная – будет действовать в электромагнитном поле на заряд с точки зрения наблюдателя, относительно которого заряд неподвижен?

5. Чем отличаются взаимодействия зарядов, движущихся в металлическом проводнике, от взаимодействия зарядов, движущихся в вакууме?

6. На рис.11.11 показано магнитное поле какого заряда - положительного или отрицательного?