Ce este inducția magnetică?Pentru a răspunde la această întrebare, să ne reamintim fundamentele electrodinamicii. După cum știți, un purtător de sarcină staționar q situat în zona de acțiune a unui câmp electric este supus unui efect de deplasare cu o forță F. Cu cât valoarea sarcinii (indiferent de proprietățile acesteia) este mai mare, cu atât este mai mare forța. Aceasta este tensiunea - una dintre proprietățile câmpului. Dacă o denumim E, atunci obținem:
E = F / q
La rândul lor, taxele mobile sunt afectate deefectul unui câmp magnetic. Cu toate acestea, în acest caz, forța depinde nu numai de amploarea sarcinii electrice, ci și de vectorul direcției de mișcare (sau, mai precis, de viteză).
Cum puteți examina configurațiacamp magnetic? Această problemă a fost rezolvată cu succes de către oameni de știință celebri - Ampere și Oersted. Au plasat un circuit conductiv cu curent electric în câmp și au studiat intensitatea impactului. S-a dovedit că rezultatul a fost influențat de orientarea conturului în spațiu, ceea ce a indicat prezența unui vector al direcției momentului forțelor. Inducerea unui câmp magnetic (măsurat în Teslas) se exprimă prin raportul momentului de forță menționat la produsul zonei conductorului circuitului și curentului electric care curge. De fapt, caracterizează câmpul în sine, ceea ce este necesar în acest caz. Să exprimăm tot ce s-a spus printr-o formulă simplă:
B = M / (S * I);
unde M este valoarea maximă a momentului forțelor, depinde de orientarea conturului în câmpul magnetic; S este aria totală a conturului; I este valoarea curentului din conductor.
Deoarece inducția câmpului magnetic estecantitatea de vector, apoi mai departe este necesar să-și găsească orientarea. Cea mai vizuală reprezentare a acestuia este asigurată de o busolă obișnuită, a cărei săgeată indică întotdeauna către Polul Nord. Inducția câmpului magnetic terestru îl orientează în funcție de liniile magnetice de forță. Același lucru se întâmplă atunci când busola este plasată aproape de conductorul prin care curge curentul.
Descriind conturul, trebuie introdus conceptulmoment magnetic. Acesta este un vector egal numeric cu produsul lui S și I. Direcția sa este perpendiculară pe planul condițional al circuitului conductiv în sine. Poate fi determinat de regula binecunoscută a șurubului drept (sau gimlet, care este același). Inducția câmpului magnetic în reprezentarea vectorului coincide cu direcția momentului magnetic.
Astfel, putem obține o formulă pentru forța care acționează asupra conturului (toate cantitățile sunt vectoriale!):
M = B * m;
unde M este vectorul total al momentului forței; B - inducție magnetică; m este valoarea momentului magnetic.
Nu mai puțin interesantă este inducția magneticăsolenoid. Este un cilindru cu un fir înfășurat prin care curge un curent electric. Este unul dintre cele mai utilizate elemente în electrotehnică. În viața de zi cu zi, fiecare persoană întâlnește în mod constant solenoizi fără să știe chiar. Deci, câmpul magnetic creat de curentul din interiorul cilindrului este complet uniform, iar vectorul său este direcționat coaxial cu cilindrul. Dar în afara corpului cilindrului, vectorul de inducție magnetică este absent (egal cu zero). Cu toate acestea, indicatul este adevărat numai pentru un solenoid ideal cu lungime infinită. În practică, însă, limitarea își face propriile ajustări. În primul rând, vectorul de inducție nu este niciodată echivalat cu zero (câmpul este înregistrat și în jurul cilindrului), iar configurația internă își pierde și omogenitatea. Pentru ce este, atunci, „modelul ideal”? Foarte simplu! Dacă diametrul cilindrului este mai mic decât lungimea (de regulă, este), atunci în centrul solenoidului vectorul de inducție coincide practic cu această caracteristică a modelului ideal. Cunoscând diametrul și lungimea cilindrului, puteți calcula diferența dintre inducția unui solenoid finit și omologul său ideal (infinit). De obicei, este exprimat ca procent.
