Магнитное поле и его основные характеристики

Магнитное  поле  и  его  основные  характеристики

Впервые термин «магнитное поле» ввел в 1845 году М. Фарадей, классическая теория электромагнитного поля была создана Дж. Максвеллом (1873), квантовая теория — в 20-х годах XX века.

Магнитное поле (МП) − это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами.

Основные свойства магнитного поля, полученные из экспериментов:

·                     магнитное поле материально, т. е. существует независимо от наших знаний о нем; 

·                     порождается только движущимся электрическим зарядом: вокруг любого движущегося заряженного тела существует магнитное поле. Магнитное поле может быть создано и магнитом, но и там причиной появления поля является движение электронов. Магнитное поле может быть создано и переменным электрическим полем;

·                     обнаружить магнитное поле можно по действию на движущийся электрический заряд (или проводник с током) с некоторой силой;

·                     магнитное поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме.

Источниками магнитного поля являются электрические движущиеся заряды (токи) и изменяющееся во времени электрическое поле.

Магнитное поле, в отличие от электрического, не оказывает действия на покоящийся заряд. Сила возникает лишь тогда, когда заряд движется.

Силовой характеристикой магнитного поля в каждой его точке является векторная величина B→, называемая вектором магнитной индукции поля.

За направление вектора магнитной индукции B→ принимается то, в котором устанавливается свободная (воображаемая) магнитная стрелка, или нормаль к витку с током.

Вектор индукции магнитного поля B→ направлен от южного полюса S стрелки (свободно вращающейся в магнитном поле) к северному N.

Модуль магнитной индукции определяется как отношение максимальной силы Fmax, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины  м(L=1 м), к силе тока I в проводнике: 

B=F_max·I⋅L.

В СИ единицей индукции магнитного поля является 1 Тесла (Тл): Тл = Н·А·м

Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами (токами). Для определения направления вектора индукции магнитного поля в проводнике с током применяют правило буравчика, или правило правой руки: 

·                     для прямого проводника с током правило правой руки имеет следующий вид: большой палец правой руки, отставленный на 900, направляем по току I, тогда четыре согнутых пальца, обхватывающих проводник, укажут направление вектора индукции магнитного поля B→;

·                     для витка (катушки) с током правило правой руки имеет следующий вид: четыре согнутых пальца правой руки, обхватывающих виток (катушку), направляем по току I, тогда большой палец, отставленный на 900, укажет направление вектора индукции магнитного поля B→ в центре витка.