Kas ir magnētiskā lauka indukcija?Lai atbildētu uz šo jautājumu, atcerēsim elektrodinamikas pamatus. Kā zināms, stacionārā uzlādes nesējs q, kas atrodas elektriskā lauka darbības zonā, ir spriegots ar spēku F. Jo lielāka ir lādiņa vērtība (neatkarīgi no tā īpašībām), jo lielāks spēks. Tas ir spēks - viena no lauka īpašībām. Ja mēs to atzīmējam kā E, mēs saņemam:
E = F / q
Savukārt mobilās maksas irmagnētiskā lauka ietekme. Tomēr šajā gadījumā spēks ir atkarīgs ne tikai no elektriskās lādiņa lieluma, bet arī uz kustības virziena vektoru (vai, precīzāk, ātrumu).
Kā mēs varam izpētīt konfigurāciju?magnētiskais lauks? Šo problēmu veiksmīgi atrisināja labi zināmi zinātnieki - Ampere un Oersted. Viņi uz lauka novietoja vadošu ķēdi ar elektrisko strāvu un pētīja efekta intensitāti. Izrādījās, ka rezultātu ietekmēja kontūras orientācija telpā, kas liecināja par spēka momenta virziena vektora klātbūtni. Magnētiskā lauka indukcija (mēra Tesla) tiek izteikta, izmantojot minētā spēka momenta attiecību pret ķēdes vadītāja laukuma un plūstošās elektriskās strāvas reizinājumu. Faktiski tas raksturo pašu lauku, kas šajā gadījumā ir nepieciešams. Visu izteikto mēs izsakām, izmantojot vienkāršu formulu:
B = M / (S * I);
kur M ir spēku momenta maksimālā vērtība, ir atkarīga no ķēdes orientācijas magnētiskā laukā; S ir kontūras kopējā platība; I ir pašreizējā vērtība vadītājā.
Tā kā magnētiskā lauka indukcija irvektora daudzums, tad ir jāatrod tās orientācija. Visvairāk vizuālo attēlojumu sniedz parasts kompass, kura bultiņa vienmēr norāda uz ziemeļpolu. Zemes magnētiskā lauka indukcija to nosaka saskaņā ar magnētisko lauku līnijām. Tas pats notiek, novietojot kompasu pie vadītāja, caur kuru tek strāvas plūsma.
Raksturojot kontūru, jādefinē koncepcijamagnētiskais moments. Tas ir vektors, kas skaitliski ir vienāds ar S ar I. Tā virziens ir perpendikulārs vadošās cilpas nosacītajai plaknei. Jūs varat noteikt ar labi zināmo labās skrūves likumu (vai gofrējumu, kas ir viens un tas pats). Magnētiskā lauka indukcija vektora attēlojumā sakrīt ar magnētiskā momenta virzienu.
Tādējādi mēs varam iegūt formulu spēkam, kas iedarbojas uz kontūru (visi lielumi ir vektori!):
M = B * m;
kur M ir spēka momenta kopējais vektors; B - magnētiskā indukcija; m ir magnētiskā momenta vērtība.
Ne mazāk interesanta ir magnētiskā lauka indukcijasolenoīds. Tas ir cilindrs ar brūces vadu, caur kuru plūst elektriskā strāva. Tas ir viens no elektrotehnikā visvairāk izmantotajiem elementiem. Ikdienas dzīvē katrs cilvēks pastāvīgi saskaras ar solenoīdiem, pat par to nezinot. Tātad magnētiskais lauks, ko rada strāva cilindra iekšpusē, ir pilnīgi viendabīgs, un tā vektors tiek virzīts koaksiāli ar cilindru. Bet ārpus cilindra korpusa magnētiskās indukcijas vektora nav (tas ir vienāds ar nulli). Tomēr iepriekš minētais attiecas tikai uz ideālu solenoīdu ar bezgalīgu garumu. Tomēr praksē ierobežojums veic pats pielāgojumus. Pirmkārt, indukcijas vektors nekad nav vienāds ar nulli (lauks tiek reģistrēts arī ap cilindru), un arī iekšējā konfigurācija zaudē savu viendabīgumu. Kāpēc tad mums ir vajadzīgs “ideāls modelis”? Ļoti vienkārši! Ja cilindra diametrs ir mazāks par garumu (kā parasti, tas ir), tad solenoīda centrā indukcijas vektors praktiski sakrīt ar šo ideālā modeļa raksturlielumu. Zinot cilindra diametru un garumu, mēs varam aprēķināt starpību starp ierobežotā solenoīda indukciju un tā ideālo (bezgalīgo) ekvivalentu. To parasti izsaka procentos.
