Магнитное поле. Закон Ампера. Индукция магнитного поля.В электростатике на этом этапе вводится основная характеристика электрического поля — вектор напряжённости (Э2). Подобный шаг нам предстоит сделать и сейчас: ввести основную характеристику магнитного поля — вектор магнитной индукции . Магнитное поле не действует на неподвижные заряды. В магнитном поле сила действует на электрический ток. Согласно закону Ампера, максимальная сила dF max, действующая на участок проводника dl с током I, пропорциональна произведению Idl (рис. 8.4.): dF max = BIdl. (8.2) Рис. 8.4. Коэффициент пропорциональности В — модуль вектора магнитной индукции поля: . Направление вектора магнитной индукции определяется по правилу левой руки: руку располагают так, чтобы четыре пальца были направлены по току в проводнике, а отставленный большой палец — по направлению силы, действующей со стороны магнитного поля на ток. При этом вектор магнитной индукции направлен в ладонь. Напряжённость электрического поля определялась как сила, действующая в поле на единичный положительный заряд. Модуль вектора магнитной индукции равен максимальной силе, действующей на единичный элемент тока. Под элементом тока подразумевается произведение . Окончательно представим закон Ампера в векторном виде: . (8.3) Сила Ампера , действующая в магнитном поле , пропорциональна векторному произведению . Здесь — вектор, равный длине участка dl и направленный по току. В соответствии с правилом векторного произведения, сила Ампера перпендикулярна плоскости, содержащей перемножаемые векторы и . Это означает, что сила, действующая в магнитном поле на элемент тока , перпендикулярна и вектору магнитной индукции и элементу тока . Единица измерения вектора магнитной индукции называется тесла (Тл): . В этом ряду приведены различные, часто встречающиеся наименования единицы магнитной индукции. В заключение напомним, что при определении направления силы Ампера (7.3), можно не только руководствоваться свойством векторного произведения, но и использовать правило «винта» («буравчика») и правило «левой руки».
|