Legile de bază ale câmpului magnetic
Ca orice alt câmp vectorial, câmpul poate fi reprezentat prin liniile vectoriale. Ei au efectuat într-o manieră convențională - astfel încât o tangentă la aceste linii la fiecare punct coincide cu direcția vectorului. și densitatea liniilor ar fi proporțională cu magnitudinea de un punct dat de spațiu.
1). Teorema lui Gauss în câmp. flux de inducție magnetică prin orice suprafață închisă este zero:
Ie linii vectoriale nu au nici început și nici sfârșit. Prin urmare, numărul de linii vectoriale. care provin de la orice volum delimitat de suprafața închisă S. Este întotdeauna egal cu numărul de linii incluse în acest volum.
Gauss teorema precum și că în natură nu există taxe magnetice, care ar începe sau se încheie cu vectorul linie, și anume, câmp magnetic nu are surse, spre deosebire de câmp electric.
În diferențială formă Gauss teorema pentru câmpul este de forma
Divergențele polyavsyudu zero. Această lege este valabil nu numai pentru persistente, dar, de asemenea, alternativ câmpuri magnetice.
2). Teorema vectorului Circulation (pentru camp magnetic curentii constant în vid).
Circulația vectorului inducție magnetică de-a lungul unui traseu închis arbitrar este egal cu produsul magnetic suma algebrică constantă a curenților acoperite de bucla:
Curent este considerat pozitiv dacă direcția sa, datorită direcției de traversare a conturului regula șurubului drept.
În cazul în care curentul I este distribuit de volum, acesta poate fi reprezentat ca. unde S - suprafața arbitrar calibrat de buclă l.
Vector formează un circuit de by-pass cu direcția unui sistem dreptaci.
Din teorema de circulație rezultă că câmpul magnetic nu este un potențial (spre deosebire de electrostatice). Un astfel de câmp este numit un vortex sau solenoidali.
Teorema privind circulația vectorului face mult mai ușor decât Biot - Savart pentru a calcula câmpul magnetic, în unele sisteme simetrice.
In vectorul diferential de circulație formă teoremă are forma:
Vectorul Câmpul magnetic al rotorului este produsul inducției magnetice la un punct densitate a curentului electric constant dat în spațiu.
Aplicarea teoremei circulație vector
Lăsați curentul care curge de-a lungul unui fir infinit lung și drept având o secțiune transversală circulară de rază R.
2). Câmpul magnetic al bobinei prin care curge Tokio:
Lăsați pe unitatea de lungime a solenoidului trebuie să n spire ale conductorului.
Dacă pasul spiralei este suficient de mic încât fiecare rotire a solenoidului poate fi înlocuită cu aproximativ o bobină circulară închisă. De asemenea, presupunem că secțiunea conductorului este atât de mică încât curentul poate fi considerată ca curge de-a lungul suprafeței.
Experiența arată că pentru solenoizi suficient de lungi, câmpul magnetic din afara electrovalva aproape de suprafața sa este aproape de zero.
Din considerente de simetrie, este clar că în interiorul liniilor vectoriale solenoidului sunt direcționate de-a lungul axei sale.
Alegerea unui contur dreptunghiular (linia punctată în arată figura), cu o latură de l. dispuse paralel cu axa solenoidului.
Prin teorema privind circulația,
în cazul în care numărul de amperi-spire.
Din considerente de simetrie rezultă că liniile vectoriale ar trebui să fie cercuri, ale căror centre sunt situate pe axa OO“.
Să N - numărul de spire în toroid;
I - curent în fiecare buclă:
Prin teorema de circulație în interiorul toroid.
In afara de toroid. și anume câmp magnetic nu este prezent.
Cu conductoare de curent în câmpul magnetic
Fiecare curent purtător suferă o forță magnetică. Acțiunea acestei forțe este transmisă conductorul pe care tarifele sunt în mișcare. Ca urmare, câmpul magnetic acționează cu o forță deosebită pe conductorul cu curent.
densitate în vrac de sarcină electrică;
Element conductor de volum mic;
Viteza de deplasare ordonată a taxelor.
În cazul în care curentul curge prin sârmă subțire, atunci vom obține legea lui Ampere
Forța de interacțiune între două conductoare paralele tokamiI1 II2. care sunt pe rasstoyaniib în afară.
I1 curent creează în jurul său un câmp magnetic de inducție.
Pe unitatea de lungime a conductorului cu un curent I2 forță.
Curenții aceeași direcție atrage reciproc și oppositely îndreptat - resping.