Про магнітне поле
правила варто знати!
Лінії вектора магнітної індукції (поле постійного магніту) |
1. Принцип суперпозиції полів
Магнітна індукція результуючого поля, створеного декількома струмами (або зарядами, що рухаються), рівна геометричній (векторній) сумі магнітних індукцій, створюваних кожним струмом окремо.
2. Сила Ампера
Нехай у магнітному полі з індукцією В знаходиться лінійний елемент струму Idl. На цей елемент з боку поля діє сила, величина і напрямок якої визначаються законом Ампера:
або в скалярній формі:
де α – кут між напрямком струму в провіднику і напрямком магнітного поля.
Силу, що діє на провідник зі струмом скінченної довжини, знаходять інтегруванням (сумуванням) по всій довжині провідника:
Зокрема, для прямолінійного провідника в однорідному магнітному полі:
Напрямок сили Ампера знаходять за правилом лівої руки (мал. 1):
Якщо розташувати ліву долоню так, щоб витягнуті пальці збігалися з напрямом струму, а силові лінії магнітного поля входили в долоню, то відставлений великий палець вкаже напрям сили, що діє на провідник.
Правило для визначення напряму вектора магнітної індукції В залежно від напряму електричного струму, який породжує дане магнітне поле шукають за правилом правого гвинта (або правилом правої руки):
якщо напрям струму збігається з напрямом поступального руху гвинта (з правою різьбою), то напрям ліній магнітної індукції збігається з напрямом його обертального руху.
Інколи дане правило називають "правило свердлика".
Мал. 2 Правило правої руки для визначення напрямку вектора індукції магнітного поля безмежного провідника зі струмом |
3. Сила Лоренца
На електричний заряд, що рухається в магнітному полі, діє сила, перпендикулярна як до швидкості заряду, так і до ліній магнітної індукції;вона називається силою Лоренца і визначається за формулою:
або в скалярній формі:
де α– кут між швидкістю заряду і напрямком вектора магнітної індукції В.
Для позитивного заряду напрямок сили Лоренца визначається за правилом лівої руки(мал. 3.1).
Мал. 3.1 Правило лівої руки для додатніх зарядів |
Якщо заряд негативний, напрямок сили Лоренца буде протилежним. Зауважу, що на нерухомий заряд магнітне поле не діє. В цьому – його принципова відмінність від електричного поля.
Доцільно прочитати: