Стационарное магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа

Магнитное поле- это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.
Постоянное (или стационарное)магнитное поле - это магнитное поле, неизменяющееся во времени .

Св-ва стационарного магнитного поля:

1.Магнитное полесоздается движущимися заряженными частицами и телами, проводниками с током, постоянными магнитами.

2. Магнитное поледействуетна движущиеся заряженные частицы и тела, на проводники с током, на постоянные магниты, на рамку с током.

3. Магнитное полевихревое, т.е. не имеет источника.

Магни́тная инду́кция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью .

Более конкретно, — это такой вектор, что сила Лоренца , действующая со стороны магнитного поля на заряд , движущийся со скоростью , равна

где α — угол между векторами скорости и магнитной индукции (направление вектора перпендикулярно им обоим и направлено по правилу правой руки).

Является основной фундаментальной характеристикой магнитного поля, аналогичной вектору напряжённости электрического поля.

В системе СИ измеряется в теслах (Тл)

Магнитный момент— основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Магнитным моментом обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина.

Магнитный момент измеряется в А⋅м² или Дж/Тл (СИ), либо эрг/Гс (СГС), 1 эрг/Гс = 10^-3 Дж/Тл. Специфической единицей элементарного магнитного момента является магнетон Бора.

В случае плоского контура с электрическим током магнитный момент вычисляется как

,

где I — сила тока в контуре, S — площадь контура, n — единичный вектор нормали к плоскости контура. Направление магнитного момента обычно находится по правилу буравчика: если вращать ручку буравчика в направлении тока, то направление магнитного момента будет совпадать с направлением поступательного движения буравчика.

Для произвольного замкнутого контура магнитный момент находится из:

,

где r — радиус-вектор, проведенный из начала координат до элемента длины контура dl.

В общем случае произвольного распределения токов в среде:

,

где j — плотность тока в элементе объёма dV.

Закон Био-Савара-Лапласа.

Вопрос №25.

Поиск по сайту: