Про магнітне поле

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):

Мал. 1.1  Правило лівої руки

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.

Мал. 1.2  Правило лівої руки

Напрям дії сили Ампера

2. Правило правого гвинта

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 "люкс"):

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 "люкс" 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.

Мал.3.2
Коловий рух зарядженої частинки в однорідному магнітному полі