Formula a câmpului magnetic, b
Un vector este o caracteristică de câmp magnetic al vectorului inducție magnetică. Este notat ca :.
Direcția de inducție magnetică este considerată direcția acului magnetic de nord, care este liber să se rotească într-un câmp magnetic. Aceeași tendință este pozitiv normal circuit închis, prin care curge un curent. Pozitiv normală are o direcție ce coincide cu direcția de deplasare a șuruburilor dreapta (Af), în cazul în care este rotit de către direcția curentului în circuit.
Unitatea vectorului inducție magnetică poate fi stabilită folosind o forță care acționează asupra unui conductor parcurs de curent plasat într-un câmp magnetic (forță Amperi). Apoi, unitatea de vector este egal cu raportul dintre forța maximă (), cu care câmpul magnetic are un impact asupra părții unui conductor care transportă un curent (I) la produsul de intensitatea curentului la lungimea conductorului ():
Luând în considerare forța Lorentz, care acționează asupra unei particule încărcate se deplasează într-un câmp magnetic pentru a da o formulă pentru fluxul magnetic în forma:
în cazul în care - unitatea de forță Lorentz; Particulele de încărcare care se deplasează cu viteza v într-un câmp magnetic - q; - este unghiul dintre vectorii și. Vectorii direcție și de regulă stânga legate.
Formula care determină mărimea vectorului inducție magnetică la un anumit punct al câmpului magnetic, luați în considerare, de asemenea, următoarea expresie:
unde - cuplul maxim care acționează pe cadru, care are un moment magnetic egal cu unitatea, în cazul în care în mod normal la cadru perpendicular pe direcția câmpului. Cuplul (M), care acționează pe circuit cu un curent I într-un câmp magnetic uniform poate fi calculat ca:
unde S - zona care curge I. curent Trebuie amintit faptul că se obține cuplul maxim atunci când un plan paralel cu liniile de contur ale câmpului magnetic de inducție ().
Principiul suprapunerii câmpurilor magnetice
Dacă câmpul magnetic se obține ca urmare a suprapunerii mai multor câmpuri magnetice ale câmpului de inducție magnetică () poate fi determinată ca suma vectorială a inductiile magnetice ale câmpurilor individuale ():
Biot-Savart-transformatei Laplace, formula de calcul a valorii inducției magnetice
Biot-Savart - Laplace este o lege comună, care permite calculul vectorului inducție magnetică () în orice punct al câmpului magnetic generat în vid un conductor elementar:
unde am - puterea actuală; - vector elementar modulo conductor el egală cu lungimea conductorului, în timp ce direcția coincide cu direcția fluxului de curent; - raza vectorului, care se realizează prin conductor elementar la punctul în care se găsește domeniu; - constanta magnetic. Vectorul este perpendicular pe planul în care sunt situate, iar vectorul direcție specifică a inducției magnetice este determinată folosind regula din dreapta (șurub dreapta).
Pentru un material magnetic omogen și izotrop umple vectorul spațial al inducției magnetice în vid (în materie (), în condiții identice, se leagă cu formula:
unde - un material cu permeabilitate magnetică relativă.
Cazuri particulare de formule de calcul a modulului vectorului inducție magnetică
Formula de calcul a vectorului unitate de inducție, în centrul unei bobine circulare cu un curent (I):
unde R - raza bobinei.
vector câmp Modul de inducție magnetică, care creează un fir infinit drept lung care transportă un curent:
în care r - axa distanță de conductorul până la punctul în care este considerat domeniu.
In partea de mijloc a inducției câmpului magnetic al solenoidului se calculează cu ajutorul formulei:
unde n - numărul de bobina se transformă pe unitatea de lungime; I - curent în bobina.
Exemple de rezolvare a problemelor legate de „inducția câmpului magnetic“
Care este cuplul maxim poate acționa pe bobina cu un curent de 2 A? În cazul în care câmpul magnetic în care bobina este omogenă Tl. Bobina este plană și dreptunghiulară, este N = 200 rotații. Mână se transformă m și m.
Ca bază pentru soluția cu ajutorul unei formule care determină cuplul maxim (), care acționează pe circuit cu un curent I într-un câmp magnetic uniform poate fi calculat ca:
Din moment ce avem o bobină cu N spire, formula (1.1) în forma:
Care ar trebui să fie valoarea inducției magnetice (B) cu forța Ampere poate contrabalansa gravitatea conductorului într-un câmp magnetic orizontal? Mass conductor m, lungimea intensitatea curentului, curentul prin conductorul în figura de afișare ca va fi direcționat vector de câmp magnetic ()?
Definiți direcția pentru începerea vectorului de inducție magnetică. Pentru a face acest lucru, utilizați regula mâna stângă în determinarea vectorilor de direcție care leagă forța Ampere, vectorul inducție magnetică și direcția fluxului de curent. Împingeți în jos ceea ce Ampere forță trebuie să fie îndreptate în aceeași direcție cu forța de gravitație și să fie opusul direcționat către tija era în echilibru. Pliat pe degetul mare al forței Amperi (Figura 1), cele patru degete pe liniile de câmp actuale vin în mână. Se pare că vectorul de inducție este perpendicular pe planul figurii și trimis la noi.
În continuare, vom folosi a doua lege a lui Newton și proiecția pe axa Y, avem:
forță care acționează asupra Amperi ghidul nostru va fi egal cu:
expresii folosind (2.1) și (2.2), obținem: