Вектор магнитной индукции, определение направления и величины. Силовые линии магнитного поля. Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность. Принцип суперпозиции

 

МАГНИТНЫЕ СИЛЫ- это силы, которыми проводники с током действуют друг на друга.

 

 

МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

- это силовая характеристика магнитного поля.

 

Вектор магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная стрелка в магнитном поле.

Единица измерения магнитной индукции в системе СИ:

ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

- это линии, касательными к которой в любой её точке является вектор магнитной индукции.

 

 

Однородное магнитное поле - это магнитное поле, у которого в любой его точке вектор магнитной индукции неизменен по величине и направлению; наблюдается между пластинами плоского конденсатора, внутри соленоида (если его диаметр много меньше его длины) или внутри полосового магнита.

Магнитное поле прямого проводника с током:где - направление тока в проводнике на нас перпендикулярно плоскости листа, - направление тока в проводнике от нас перпендикулярно плоскости листа.

 

 

Магнитное поле соленоида:

Магнитное поле полосового магнита:

- аналогично магнитному полю соленоида.

СВОЙСТВА ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

• имеют направление;
• непрерывны;
• замкнуты (т.е. магнитное поле является вихревым);
• не пересекаются;
• по их густоте судят о величине магнитной индукции.

· НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

· - определяется по правилу буравчика или по правилу правой руки.

· Правило буравчика (в основном для прямого проводника с током):

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

Правило правой руки (в основном для определения направления магнитных линий
внутри соленоида):

Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

Отсутствие в природе магнитных зарядов приводит к тому, что линии вектора В не имеют ни начала, ни конца. Поэтому поток вектора В через замкнутую поверхность должен быть равен нулю.

Таким образом, для любого магнитного поля и произвольной замкнутой поверхности S имеет место условие . Эта формула выражает теорему Гаусса для вектора В: поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю. Заменив поверхностный интеграл объемным, получим, что .

Условие, к которому мы пришли, должно выполняться для любого произвольно выбранного объема V. Это возможно лишь в том случае, если подынтегральная функция в каждой точке поля равна нулю.

Таким образом, магнитное поле обладает тем свойством, что

его дивергенция всюду равна нулю: .

Опыт дает, что для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: поле В, порождаемое несколькими движущимися зарядами (токами), равно векторной сумме полей порождаемых каждым зарядом (током) в отдельности: .