Reklama

Индукция магнитного поля, создаваемая в веществе проводниками с током различной формы.

Французские ученые Ж. Био и Ф. Савар в 1820 г. показали, что индукция магнитного поля прямолинейного тока в какой-либо точке прямо пропорциональна силе тока I и обратно пропорциональна расстоянию г от проводника до этой точки (рис. 22.20).

1

Действительно, мы знаем, что в магнитном поле с индукцией В на проводник длиной l с током I, перпендикулярный магнитному полю, действует сила FAмакс = ВIl. Отсюда:

B = FАмакс/Il

Примем за FАмакс силу, с которой поле тока l1, действует на отрезок длиной l второго параллельного провода с током I2 (рис. 22.12). Тогда В должно означать индукцию поля B1, первого тока I1, в том месте, где находится второй ток I2. Используя соотношение (22.2) для FAмакс. Получим:

индукция

Заменив α на r и отбросив индексы, получим формулу для вычисления магнитной индукции прямолинейного тока:

Впр = μс/2πr. (22.12)

Индукция магнитного поля проводника с током произвольной формы в каждой точке пространства определяется геометрической суммой магнитных полей, создаваемых отдельными участками этого проводника, и может быть вычислена теоретически. Приведем полученные таким путем формулы для двух важных случаев.

Индукция магнитного поля в центре кругового тока I выражается формулой:

Bкр = μсI/2r (22.13)

где r — радиус кругового тока.

Магнитная индукция поля внутри соленоида с током I, числом витков ω и длиной l, у которого длина намного больше его диаметра, выражается формулой:

Bсол = μсIω/l (22.14)

Поскольку поле внутри такого соленоида однородно, магнитный поток в соленоиде можно выразить формулой (22.11):

Фсол = BсолS.

где S — площадь поперечного сечения соленоида. Заменив Bсол соотношением (22.14), получим формулу для вычисления магнитного потока соленоида:

Фсол = μс(Iω/l)S. (22.15)

Произведение Iωобычно называют числом ампер-витков соленоида или его намагничивающей силой.

Reklama