Definiera en magnetisk induktionsledning. Magnetisk induktion. Magnetiska induktionsledningar. Magnetfält för en strömförande ledare

För att visuellt avbilda magnetfältet används magnetiska induktionslinjer. Magnetisk induktionslinje de kallar en linje vid varje punkt där magnetfältsinduktionen (vektorn) är riktad tangentiellt mot kurvan. Riktningen på dessa linjer sammanfaller med fältets riktning. Man kom överens om att de magnetiska induktionslinjerna skulle ritas så att antalet av dessa linjer per ytenhet av platsen vinkelrät mot dem skulle vara lika med induktionsmodulen i ett givet fältområde. Sedan bedöms magnetfältet av densiteten hos de magnetiska induktionslinjerna. Där linjerna är tätare är magnetfältets induktionsmodul större. Magnetiska induktionsledningar är alltid stängda Till skillnad från elektrostatiska fältstyrka linjer, som är öppna (start och slut på avgifter). Riktningen för de magnetiska induktionsledningarna hittas enligt den högra skruvregeln: om skruvens translationsrörelse sammanfaller med strömriktningen, sker dess rotation i riktning mot de magnetiska induktionslinjerna. Låt oss som ett exempel ge en bild av de magnetiska induktionslinjerna för en likström som flyter vinkelrätt mot ritningens plan från oss bortom ritningen (fig. 2).

jag
a
Ä
Ris. 3

Låt oss hitta cirkulationen av magnetfältsinduktion runt en cirkel med godtycklig radie a, sammanfallande med den magnetiska induktionslinjen. Fältet skapas av ström och kraft jag, som flyter längs en oändligt lång ledare placerad vinkelrätt mot ritningens plan (fig. 3). Magnetfältsinduktionen riktas tangentiellt till den magnetiska induktionslinjen. Låt oss omvandla uttrycket, eftersom a = 0 och cosa = 1. Induktionen av magnetfältet som skapas av en ström som flyter genom en oändligt lång ledare beräknas med formeln: B= m0m jag/(2 sid a), Den där Cirkulationen av vektorn längs denna kontur hittas med formeln (3): m 0 m jag, därför att - omkrets. Så, Det kan visas att detta förhållande är giltigt för en kontur av godtycklig form som omger en strömförande ledare. Om ett magnetfält skapas av ett system av strömmar jag 1, jag 2, ... , jag n, då är cirkulationen av magnetfältsinduktionen längs en sluten slinga som omsluter dessa strömmar lika med

(4)

Relation (4) är lagen om total ström: cirkulationen av magnetfältsinduktionen längs en godtycklig sluten krets är lika med produkten av den magnetiska konstanten, magnetisk permeabilitet och den algebraiska summan av strömmarna som täcks av denna krets.

Strömstyrkan kan hittas med hjälp av strömtätheten j: Var S- ledarens tvärsnittsarea. Då skrivs den totala gällande lagen som

(5)

MAGNETISKT FLÖDE.

I analogi med det elektriska fältets intensitetsflöde introduceras ett magnetfältsinduktionsflöde eller magnetiskt flöde. Magnetiskt flöde genom någon yta ring antalet magnetiska induktionsledningar som penetrerar den. Låt det finnas en yta med en area av S. För att hitta det magnetiska flödet genom det, låt oss mentalt dela ytan i elementära områden med ett område dS, som kan anses platta, och fältet inom dem är enhetligt (fig. 4). Sedan det elementära magnetiska flödet Genom denna yta är lika med: B = B dS för a = B n dS, Var Bär magnetfältsinduktionsmodulen på platsen, a är vinkeln mellan vektorn och normalen till platsen, B n = B cos a är projektionen av magnetfältsinduktionen i normalriktningen. Magnetiskt flöde F B över hela ytan är lika med summan av dessa flöden B, dvs.

a
S
dS
Ris. 4

(6)

eftersom summeringen av oändliga storheter är integration.

I SI-enheter mäts magnetiskt flöde i webers (Wb). 1 Wb = 1 T·1 m2.

GAUSS SAT FÖR MAGNETISKT FÄLT

Inom elektrodynamik är följande teorem bevisat: magnetiskt flöde som penetrerar en godtyckligt sluten yta är noll , dvs.

Detta förhållande kallas Gauss sats för ett magnetfält. Denna sats är en konsekvens av det faktum att det i naturen inte finns några "magnetiska laddningar" (till skillnad från elektriska) och magnetiska induktionslinjer är alltid stängda (till skillnad från elektrostatiska fältstyrkalinjer, som börjar och slutar vid elektriska laddningar).

ARBETE MED RÖRELSE AV EN LEDARE MED STRÖM I ETT MAGNETISKT FÄLT

+
dx
Ä
e
l
C
D
jag
Ä
Ä
Ä
Ris. 5

Det är känt att en amperekraft verkar på en ledare som bär ström i ett magnetfält. Om ledaren rör sig, fungerar denna kraft under dess rörelse. Låt oss definiera det för ett speciellt fall. Låt oss överväga en elektrisk krets, en av sektionerna DC som kan glida (utan friktion) längs kontakterna. I detta fall bildar kedjan en platt kontur. Denna krets är i ett enhetligt magnetfält med induktion vinkelrätt mot kretsens plan, riktad mot oss (fig. 5). Till webbplatsen DC Amperekraft verkar

F = BIl sina =BIl, (8)

Var l- sektionens längd, jag- styrkan på strömmen som flyter genom ledaren. - vinkeln mellan strömriktningen och magnetfältet. (I detta fall är a = 90° och sin a = 1). Vi hittar kraftens riktning med hjälp av vänsterregeln. När du flyttar ett område DC till ett elementärt avstånd dx elementärt arbete utförs dA, likvärdig dA = F dx. Med hänsyn till (8) får vi:

dA = BIl dx = IB dS = I dФ B, (9)

eftersom den dS = l dx- det område som beskrivits av konduktören under dess rörelse, B =B·dS- magnetiskt flöde genom detta område eller förändring i magnetiskt flöde genom området för en platt sluten slinga. Uttryck (9) gäller även för ett olikformigt magnetfält. Således, arbetet som utförs för att flytta en sluten slinga med en konstant ström i ett magnetfält är lika med produkten av strömstyrkan och förändringen i magnetiskt flöde genom området för denna slinga.

FENOMEN ELEKTROMAGNETISK INDUKTION

Fenomenet med elektromagnetisk induktion är som följer: med varje förändring i det magnetiska flödet som penetrerar området som täcks av den ledande kretsen, uppstår en elektromotorisk kraft i den. De ringer henne e.m.f. induktion . Om kretsen är stängd, då under påverkan av emf. en elektrisk ström uppstår, kallad induktion .

Låt oss överväga ett av experimenten utförda av Faraday för att detektera den inducerade strömmen, och därför emk. induktion. Om en magnet trycks eller dras in i en solenoid som är ansluten till en mycket känslig elektrisk mätanordning (galvanometer) (fig. 6), då när magneten rör sig, observeras en avböjning av galvanometernålen, vilket indikerar förekomsten av en inducerad ström. Samma sak observeras när solenoiden rör sig i förhållande till magneten. Om magneten och solenoiden är stationära i förhållande till varandra, uppstår ingen inducerad ström. Således, med den ömsesidiga rörelsen av dessa kroppar, sker en förändring i det magnetiska flödet som skapas av magnetens magnetfält genom solenoidens varv, vilket leder till uppkomsten av en inducerad ström som orsakas av den framträdande emk. induktion.

S
G
N
Ris. 6

LENZS REGEL

Induktionsströmmens riktning bestäms Lenz regel :inducerad ström har alltid en riktning så att det magnetiska fältet den skapar förhindrar förändringen i magnetflödet som orsakar denna ström. Det följer av detta att när det magnetiska flödet ökar kommer den resulterande inducerade strömmen att ha en riktning så att det magnetiska fältet som genereras av den riktas mot det externa fältet, vilket motverkar ökningen av magnetflödet. En minskning av magnetiskt flöde leder tvärtom till uppkomsten av en induktionsström, vilket skapar ett magnetfält som sammanfaller i riktning med det yttre fältet.

jag i
Ris. 7

Låt till exempel i ett enhetligt magnetfält finns en fyrkantig ram gjord av metall och genomträngd av ett magnetfält (fig. 7). Låt oss anta att magnetfältet ökar. Detta leder till en ökning av det magnetiska flödet genom ramområdet. Enligt Lenz regel kommer magnetfältet för den resulterande inducerade strömmen att riktas mot det yttre fältet, d.v.s. vektorn för detta fält är motsatt vektorn. Genom att tillämpa regeln för den högra skruven (om skruven roteras så att dess translationsrörelse sammanfaller med magnetfältets riktning, då dess rotationsrörelse ger strömmens riktning), hittar vi riktningen för induktionsströmmen II.

LAG OM ELEKTROMAGNETISK INDUKTION.

Lagen om elektromagnetisk induktion, som bestämmer den framväxande emk, upptäcktes experimentellt av Faraday. Det kan dock erhållas baserat på lagen om energibevarande.

Låt oss återgå till den elektriska kretsen som visas i fig. 5 placeras i ett magnetfält. Låt oss hitta det arbete som gjorts av en aktuell källa med emf. e under en elementär tidsperiod dt, när laddningar rör sig längs kretsen. Från definitionen av emf. Jobb dA tredje parts styrkor är lika med: dA butik = e·dq, Var dq- mängden laddning som flyter genom kretsen under tiden dt. Men dq = Idt, Var jag- strömstyrka i kretsen. Sedan

dA butik = e·I·dt. (10)

Den nuvarande källans arbete läggs på att frigöra en viss mängd värme dQ och att arbeta dA genom konduktörrörelse DC i ett magnetfält. Enligt lagen om energihushållning måste jämlikheten vara uppfylld

dA butik = dQ + dA.(11)

Från Joule-Lenz-lagen skriver vi:

dQ = I 2R dt, (12)

Var Rär det totala motståndet för en given krets, och från uttryck (9)

dA = I dФ B, (13)

Var B är förändringen i magnetiskt flöde genom området för en sluten slinga när ledaren rör sig. Ersätta uttryck (10), (12) och (13) med formel (12), efter att ha reducerat med jag, vi får e· dt = IR dt + dФ B. Dela båda sidor av denna jämlikhet med dt, vi hittar: jag = (e – Av detta uttryck följer att i kretsen, förutom emf. e, verkar någon annan elektromotorisk kraft ei, likvärdig

(14)

och orsakas av en förändring i det magnetiska flödet som penetrerar kretsens område. Denna e.m.f. och är emf. elektromagnetisk induktion eller förkortat emk. induktion. Relation (14) är lagen om elektromagnetisk induktion, som är formulerad: e.m.f. induktion i en krets är lika med förändringshastigheten för det magnetiska flödet som penetrerar området som täcks av denna krets. Minustecknet i formel (14) är ett matematiskt uttryck för Lenz regel.

Magnetisk induktion (symbol B)– huvudkaraktäristiken för ett magnetfält (vektormängd), som bestämmer påverkanskraften på en rörlig elektrisk laddning (ström) i ett magnetfält, riktad i riktningen vinkelrät mot rörelsehastigheten.

Magnetisk induktion definieras som förmågan att påverka ett föremål med hjälp av ett magnetfält. Denna förmåga visar sig när rör på sig permanentmagnet i spolen, som ett resultat av vilken en ström induceras (uppstår) i spolen, samtidigt som det magnetiska flödet i spolen också ökar.

Fysisk betydelse av magnetisk induktion

Fysiskt förklaras detta fenomen enligt följande. Metallen har en kristallin struktur (spolen är gjord av metall). Kristallgittret i en metall innehåller elektriska laddningar - elektroner. Om ingen magnetisk påverkan utövas på metallen är laddningarna (elektronerna) i vila och rör sig inte någonstans.

Om metallen kommer under påverkan av ett alternerande magnetfält (på grund av rörelsen av en permanent magnet inuti spolen - nämligen rörelser), då börjar laddningarna röra sig under påverkan av detta magnetfält.

Som ett resultat uppstår en elektrisk ström i metallen. Styrkan hos denna ström beror på magnetens och spolens fysiska egenskaper och rörelsehastigheten hos den ena i förhållande till den andra.

När en metallspole placeras i ett magnetfält, roteras de laddade partiklarna i metallgittret (i spolen) i en viss vinkel och placeras längs kraftlinjerna.

Ju högre magnetfältets styrka är, desto mer roterar partiklarna och desto mer enhetlig blir deras arrangemang.

Magnetiska fält som är orienterade i en riktning neutraliserar inte varandra, utan läggs ihop och bildar ett enda fält.

Magnetisk induktionsformel

Var, I— vektor för magnetisk induktion, F- maximal kraft som verkar på en strömförande ledare, jag- strömstyrka i ledaren, l— ledarens längd.



Magnetiskt flöde

Magnetiskt flöde är en skalär storhet som kännetecknar effekten av magnetisk induktion på en viss metallkrets.

Magnetisk induktion bestäms av antalet kraftlinjer som passerar genom 1 cm2 av metallsektionen.

De magnetometrar som används för att mäta det kallas teslometrar.

SI-måttenheten för magnetisk induktion är Tesla (Tl).

Efter att elektronernas rörelse i spolen upphör, förlorar kärnan, om den är gjord av mjukt järn, sina magnetiska egenskaper. Om den är gjord av stål har den förmågan att behålla sina magnetiska egenskaper under en tid.

Magnetfält är en komponent av det elektromagnetiska fältet som uppträder i närvaro av ett tidsvarierande elektriskt fält. Dessutom kan ett magnetfält skapas av en ström av laddade partiklar, eller av magnetiska moment av elektroner i atomer (permanenta magneter).

Magnetisk induktion-vektorkvantitet, som är kraften som är karakteristisk för magnetfältet vid en given punkt i rymden. Visar kraften med vilken magnetfältet verkar på en laddning som rör sig med hastighet.

Magnetiska induktionsledningar(magnetiska fältlinjer) är linjer ritade i ett magnetfält så att tangenten till den magnetiska induktionslinjen vid varje punkt i fältet sammanfaller med vektorns riktning I vid denna tidpunkt i fältet.

Magnetiska induktionslinjer observeras lättast med små

Nålformade järnspån, som magnetiseras i fältet som studeras och beter sig som små magnetiska nålar (en fri magnetisk nål roterar i ett magnetfält så att nålens axel, som förbinder dess sydpol med norr, sammanfaller med riktningen I).

Typen av magnetiska induktionslinjer för de enklaste magnetfälten visas

i fig. Från fig. b- G det kan ses att dessa ledningar omsluter en strömförande ledare som skapar ett fält. Nära ledaren ligger de i plan vinkelräta mot ledaren.

N
Induktionsledningarnas riktning bestäms av gimlet regel: om du skruvar en gimlet i riktning mot strömtäthetsvektorn i en ledare, kommer rörelseriktningen för gimlethandtaget att indikera riktningen för de magnetiska induktionslinjerna.

Magnetiska fältlinjer

Strömmen kan inte bryta vid några punkter, det vill säga varken börja eller sluta: de är antingen stängda (fig. b, c, d), eller så slingrar de sig oändligt runt en viss yta, fyller den tätt överallt, men återvänder aldrig en andra gång till någon punkt på ytan.

Gauss teorem för magnetisk induktion

Flödet för den magnetiska induktionsvektorn genom en stängd yta är noll:

Detta motsvarar det faktum att det i naturen inte finns några "magnetiska laddningar" (monopoler) som skulle skapa ett magnetfält, precis som elektriska laddningar skapar ett elektriskt fält. Gauss teorem för magnetisk induktion visar med andra ord att magnetfältet är virvel.

2 Biot-Savart–Laplace lag

Låt en likström flyta längs en kontur γ som ligger i ett vakuum - punkten där fältet söks, då uttrycks induktionen av magnetfältet vid denna punkt av integralen (i SI-systemet)

Riktningen är vinkelrät, det vill säga vinkelrät mot planet där de ligger, och sammanfaller med tangenten till linjen för magnetisk induktion. Denna riktning kan hittas av regeln för att hitta magnetiska induktionslinjer (höger skruvregel): skruvhuvudets rotationsriktning ger riktningen om gimletens translationsrörelse motsvarar strömriktningen i elementet. Vektorns modul bestäms av uttrycket (i SI-systemet)

Vektorpotentialen ges av integralen (i SI-systemet)

Biot-Savart-Laplace-lagen kan erhållas från Maxwells ekvationer för ett stationärt fält. I det här fallet är tidsderivatorna lika med 0, så ekvationerna för fältet i vakuum tar formen (i SGS-systemet)

var är strömtätheten i rymden. I det här fallet visar sig de elektriska och magnetiska fälten vara oberoende. Låt oss använda vektorpotentialen för magnetfältet (i SGS-systemet):

Mätarinvariansen för ekvationerna tillåter oss att införa ytterligare ett villkor för vektorpotentialen:

Genom att expandera dubbelrotorn med hjälp av formeln för vektoranalys, får vi för vektorpotentialen en ekvation som Poissons ekvation:

Dess speciella lösning ges av en integral som liknar den Newtonska potentialen:

Då bestäms magnetfältet av integralen (i SGS-systemet)

liknande i form av lagen om Biot-Savart-Laplace. Denna överensstämmelse kan göras exakt om vi använder generaliserade funktioner och skriver ner den rumsliga strömtätheten som motsvarar en spole med ström i tomt utrymme. Vi går från integration över hela utrymmet till en upprepad integral längs spolen och längs plan som är ortogonala mot den och tar hänsyn till det

vi får Biot - Savart - Laplace-lagen för fältet för en spole med ström.

>> Magnetisk induktionsvektor. Magnetiska induktionsledningar

§2 VEKTOR FÖR MAGNETISK INDUKTION. MAGNETISKA INDUKTIONSLINJER

Det elektriska fältet kännetecknas av en vektorkvantitet - elektrisk fältstyrka. Det skulle också vara nödvändigt att införa en kvantitet som karakteriserar magnetfältet kvantitativt. Detta är inte en lätt sak, eftersom magnetiska interaktioner är mer komplexa än elektriska. Vektorkarakteristiken för magnetfältet kallas den magnetiska induktionsvektorn och betecknas med bokstaven. Först kommer vi bara att överväga frågan om vektorns riktning.

Magnetisk nål. Vi har sett att i ett magnetfält roterar en ram med ström på en flexibel upphängning, från vilken det inte finns några elastiska krafter som verkar för att förhindra orienteringen av ramen, tills den är etablerad på ett visst sätt. Du vet att en magnetnål beter sig på samma sätt - en liten avlång magnet med två poler i ändarna - södra S och norra N.

Riktning för den magnetiska induktionsvektorn. Orienteringseffekten av ett magnetfält på en magnetisk nål eller strömförande ram kan användas för att bestämma riktningen för den magnetiska induktionsvektorn.

Riktningen för den magnetiska induktionsvektorn antas vara riktningen, som visar nordpolen N för en magnetisk nål fritt placerad i ett magnetfält (Fig. 1.7, a). Denna riktning sammanfaller med riktningen för den positiva normalen till den slutna slingan med ström (Fig. 1.7, b). Den positiva normalen riktas i riktningen dit gimlet rör sig (med en högergänga) om du vrider den i riktning mot strömmen i ramen (Fig. 1.7, c).

Med hjälp av en strömslinga eller en magnetisk nål kan du bestämma riktningen för den magnetiska induktionsvektorn var som helst i fältet.

Figurerna 1.8, 1.9 visar experiment med en magnetisk nål, upprepande experiment med en ram (se figur 1.5, 1.6).

I magnetfältet hos en rak ledare som bär ström, sätts magnetnålen i varje punkt tangent till cirkeln (se fig. 1.9). Planet för en sådan cirkel är vinkelrät mot tråden, och dess centrum ligger på trådens axel.

Riktningen för den magnetiska induktionsvektorn fastställs med hjälp av gimlet-regeln: om riktningen för translatorns rörelse hos gimleten sammanfaller med strömriktningen i ledaren, indikerar rotationsriktningen för gimlet-handtaget riktningen för den magnetiska induktionsvektor.

Ett experiment för att bestämma riktningen för induktionsvektorn för jordens magnetfält utförs av alla som navigerar i terrängen med hjälp av en kompass.

Magnetiska induktionsledningar. En tydlig bild av magnetfältet kan erhållas genom att konstruera den sk magnetiska induktionsledningar . Magnetiska induktionslinjer är linjer vars tangenter vid vilken punkt som helst sammanfaller med vektorn vid en given punkt i fältet (Fig. 1.10). Linjerna för den magnetiska induktionsvektorn liknar linjerna för den elektrostatiska fältstyrkevektorn.

För magnetfältet för en rak ledare med ström följer av de tidigare experimenten att linjerna för magnetisk induktion är koncentriska cirklar som ligger i ett plan vinkelrätt mot denna ledare med ström (se fig. 1.9). Cirklarnas centrum är på ledarens axel. Pilarna på linjerna indikerar i vilken riktning den magnetiska induktionsvektorn som tangerar en given linje är riktad.

Figur 1.11 visar magnetfältsmönstret för en strömförande spole (solenoid). Om längden på solenoiden är mycket större än dess diameter, kan magnetfältet inuti solenoiden anses vara enhetligt. De magnetiska induktionslinjerna i ett sådant fält är parallella och belägna på lika avstånd från varandra.

Figur 1.12 visar jordens magnetfält. Jordens magnetfältslinjer liknar magnetfältslinjerna i en solenoid.

Den magnetiska nordpolen N är nära den geografiska sydpolen och den magnetiska sydpolen S är nära den geografiska nordpolen. Axeln för en så stor magnet bildar en vinkel på 11,5° med jordens rotationsaxel. Periodvis ändrar de magnetiska polerna sin polaritet. Den senaste sådan ersättningen inträffade för cirka 30 000 år sedan.

Mönstret av magnetiska induktionslinjer kan göras synligt genom att använda fina järnspån. Du är redan bekant med denna metod.

I ett magnetfält magnetiseras varje järnbit som hälls på en kartong och beter sig som en liten magnetnål. Ett stort antal sådana pilar gör att du kan bestämma magnetfältets riktning vid ett större antal punkter och därför mer exakt bestämma platsen för de magnetiska induktionslinjerna. Exempel på magnetfältsmönster visas i figurerna 1.13-1.16.

Vortexfält. En viktig egenskap hos magnetiska induktionslinjer är att de varken har en början eller ett slut. De är alltid stängda. Låt oss komma ihåg att med ett elektrostatiskt fält är situationen annorlunda. Dess kraftlinjer har i alla fall källor: de börjar på positiva laddningar och slutar på negativa.

Fält med slutna vektorlinjer kallas virvelfält. Ett magnetfält - virvelfält .

Stängningen av magnetiska induktionslinjer är en grundläggande egenskap hos ett magnetfält. Det ligger i det faktum att magnetfältet inte har några källor. Magnetiska laddningar som liknar elektriska finns inte i naturen.

Magnetfältet är ett virvelfält, vid varje punkt i fältet har den magnetiska induktionsvektorn en viss riktning. Denna riktning indikeras av en magnetisk nål eller kan bestämmas av gimlet-regeln. Magnetfältet har inga källor; magnetiska laddningar finns inte i naturen.

1. Hur orienterar sig en sluten slinga med ström och en magnetisk nål i ett enhetligt magnetfält?
2. Vad kallas magnetiska induktionslinjer!
3. Vilka fält kallas virvelfält!
4. Hur skiljer sig ett virvelfält från ett potentiellt!

Lektionens innehåll lektionsanteckningar stödja frame lektion presentation acceleration metoder interaktiv teknik Öva uppgifter och övningar självtest workshops, utbildningar, fall, uppdrag läxor diskussionsfrågor retoriska frågor från elever Illustrationer ljud, videoklipp och multimedia fotografier, bilder, grafik, tabeller, diagram, humor, anekdoter, skämt, serier, liknelser, ordspråk, korsord, citat Tillägg sammandrag artiklar knep för nyfikna spjälsängar läroböcker grundläggande och ytterligare ordbok över termer andra Förbättra läroböcker och lektionerrätta fel i läroboken uppdatera ett fragment i en lärobok, inslag av innovation i lektionen, ersätta föråldrad kunskap med nya Endast för lärare perfekta lektioner kalenderplan för året, metodologiska rekommendationer, diskussionsprogram Integrerade lektioner

Magnetiska induktionsledningar. En tydlig bild av magnetfältet kan erhållas genom att konstruera de så kallade magnetiska induktionslinjerna. Magnetiska induktionslinjer är linjer vars tangenter är riktade på samma sätt som vektor B vid en given punkt i fältet (fig. 214). I detta avseende liknar magnetiska induktionsledningar elektrostatiska fältstyrkalinjer.

Låt oss konstruera magnetiska induktionslinjer för magnetfältet hos en rak ledare som bär ström. Av de tidigare experimenten följer att linjerna för magnetisk induktion i detta fall kommer att vara koncentriska cirklar som ligger i ett plan vinkelrätt mot den strömförande ledaren. Cirklarnas centrum är på ledarens axel (bild 215). Pilarna på linjerna indikerar i vilken riktning induktionsvektorns tangent till en given linje är riktad. Som med spänningslinjer

elektrisk noll, magnetiska induktionslinjer ritas så att deras densitet är större, ju starkare fältet är i ett givet område av rymden.

Låt oss också ge en bild av magnetfältet hos en strömförande spole (solenoid). Bilden av magnetiska induktionsledningar konstruerade med hjälp av magnetiska nålar eller små kretsar med ström visas i figur 21 6 (solenoiden visas i sektion).

Om längden på solenoiden är mycket större än dess diameter, kan fältet inuti solenoiden anses vara enhetligt. Linjerna för magnetisk induktion av ett sådant fält är parallella, deras densitet är densamma överallt.

Mönstret av magnetiska induktionslinjer kan göras "synliga" genom att använda fina järnspån. Du är redan bekant med denna metod från VII-kursen i fysik.

I ett magnetfält magnetiseras varje järnbit som strös på en kartong och beter sig som en liten pil. Närvaron av ett stort antal pilar gör att du kan bestämma magnetfältets riktning vid ett större antal punkter och därför mer exakt bestämma platsen för de magnetiska induktionslinjerna. Några av de magnetiska fältmönstren som erhålls med järnspån visas i figurerna 217-228.

Vortexfält. En viktig egenskap hos magnetiska induktionslinjer är att de varken har en början eller ett slut. De är alltid stängda. Låt oss komma ihåg att med ett elektriskt fält är situationen annorlunda. Dess kraftlinjer börjar i alla fall på positiva laddningar och slutar på negativa.

Fält med slutna kraftlinjer kallas virvelfält. Magnetfältet är ett virvelfält.

Stängningen av magnetiska induktionslinjer är en grundläggande egenskap hos ett magnetfält. Det ligger i det faktum att magnetfältet inte har några källor. Det finns inga magnetiska laddningar som liknar elektriska i naturen.

1. Vilka krafter kallas magnetiska? 2. Lista huvudegenskaperna hos magnetfältet. 3. Hur rör sig en sluten slinga med ström och en magnetisk nål i ett enhetligt magnetfält? 4. Ange metoden för att bestämma riktningen för den magnetiska induktionsvektorn. 5. Vad kallas magnetiska induktionslinjer? 6. Vilka fält kallas virvelfält?

Gillade du artikeln? Dela med dina vänner!