Магнітне поле елемента струму
,
- теплова швидкість хаотичного руху електронів
- дрейфова швидкість електронів
Це закон Біо-Савара-Лапласа.
Приклад.
Розглянемо магнітне поле прямого струму.
Закон Біо-Саварра-Лапласа.
Де – вектор, що числово дорівнює довжині dl елемента провідника і збігається за напрямком з електричним струмом, – радіус-вектор, проведений від елемента провідника dl до точки поля А, що розглядається (рис. 105), – магнітна стала.
Отже, модуль індукції магнітного поля малого елемента dl провідника зі струмом прямо пропорційний до сили струму І, довжини елемента dl провідника, обернено пропорційний до квадрата відстані r від елемента провідника до розглядуваної точки поля, а також залежить від кута між напрямками струму і радіус-вектора (рис. 105):
Закон повного струму в інтегральній та диференціальній формах.
Повним струмом називається алгебраїчна сума струмів, які перерізають поверхню, обмежену замкненим контуром (або зчеплених з контуром).
Рис.2.2 - До закону повного струм
Закон повного струму: намагнічуюча сила вздовж контуру дорівнює повному струму, який проходить через поверхню, обмежену цим контуром:
або .
Якщо припустити, що контур сумісний з магнітною лінією, то
.
Якщо напруженість поля в усіх точках контуру однакова, то
.
Тоді закон повного струму буде мати вид:
.
Закон повного струму є основним законом при розрахунку магнітних кіл і дає можливість у деяких випадках легко визначити напруженість поля.
Магнітний потік.
Магнітний потік (потік магнітної індукції) Ф, що пронизує плоску поверхню площею S в магнітному полі, — це скалярна величина, яка дорівнює добутку модуля вектора магнітної індукції В на площу поверхні S і косинус кута α між векторами і (нормаллю до поверхні):
Якщо магнітний потік рівномірно пронизує площадку і перпендикулярний до неї то
.
В загальному випадку якщо потік нерівномірний, то площадка розбивається на маленькі елементи . Тоді потік
.
За додатній його напрям вибирають такий, що збігається з напрямом переміщення гвинта з правою нарізкою під час обертання його в напрямі струму. [Ф] = 1 Вб (вебер).
Принцип неперервності магнітного потоку.
Принцип неперервності ліній магнітного потоку:
Перетворення відбувається по петлі гістерезиса.
Матеріали з високою остаточною магнітною індукцією (Вост) називаються магнітожорсткі.
Принцип неперервності свідчить про те, що магнітне поле є вихровим , тобто силові лінії не мають ні початку ні кінця, тому дивергенція цього поля дорівнює нулю.