1.2 Вектор магнітної індукції
Величина, що характеризує магнітне поле кількісно називається вектором магнітної індукції і позначають
Ориентирующее дію магнітного поля на магнітну стрілку або рамку з струмом можна використовувати для визначення напрямку вектора магнітної індукції.
За направлення вектора магнітної індукції приймається напрямок від південного полюса S до північного N магнітної стрілки, вільно встановлюється в магнітному полі. Цей напрямок збігається з напрямком позитивної нормалі до замкнутого контуру зі струмом. Мал. 4
Позитивна нормаль спрямована в ту сторону, куди переміщається буравчик, якщо обертати його у напрямку струму в рамці.
Маючи в своєму розпорядженні рамкою з струмом або магнітної стрілкою, можна визначити напрям вектора магнітної індукції в будь-якій точці поля.
У магнітному полі прямолінійного провідника зі струмом магнітна стрілка в кожній точці встановлюється по дотичній до окружності. Площина кола перпендикулярна проводу, а центр її лежить на осі проводу. Напрямок вектора магнітної індукції встановлюють за допомогою правила свердлика: якщо напрям поступального руху свердлика збігається з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання ручки свердлика збігається з напрямом вектора магнітної індукції.
1.3 Лінії магнітної індукції
Наочну картину магнітного поля можна отримати, якщо побудувати лінії магнітної індукції. Лініями магнітної індукції називають лінії, дотичні до яких спрямовані так само, як і вектор в даній точці поля.
Для прямолінійного провідника зі струмом лінії магнітної індукції є концентричні кола, що лежать в площині, перпендикулярній цьому провіднику зі струмом. Центр кіл знаходиться на осі провідника. Стрілки на лініях вказують, в який бік спрямований вектор магнітної індукції, дотичний до цієї лінії.
Для котушки з струмом картина ліній магнітної індукції, побудована за допомогою магнітних стрілок або малих контурів зі струмом, показана на рис. 6. Якщо довжина соленоїда багато більше його діаметра, то магнітне поле всередині! соленоїда можна вважати однорідним. Лінії магнітної індукції такого поля паралельні.
Картину ліній магнітної індукції можна зробити видимою, скориставшись дрібними залізними тирсою.
У магнітному полі кожен шматочок заліза, насипаний на лист картону, намагнічується і поводиться як маленька магнітна стрілка. Наявність великої кількості таких стрілок дозволяє в більшу числі точок визначити напрямок магнітного поля і, отже більш точно з'ясувати розташування ліній магнітної індукції.
Важлива особливість ліній магнітної індукції полягає в тому, що вони не мають ні початку, ні кінця. Вони завжди замкнені.
Поля з замкнутими силовими лініями називають вихровими. Магнітне поле - вихровий поле.
Замкнутість ліній магнітної індукції являє собою фундаментальне властивість магнітного поля. Воно полягає в тому, що магнітне поле не має джерел. Магнітних зарядів, подібних електричним в природі немає.
Магнітне поле діє на всі ділянки провідника зі струмом. Знаючи силу, діючу на кожен малий ділянку провідника, можна обчислити силу, діючу на весь замкнутий провідник в цілому. Закон, який визначає силу, що діє на окрему ділянку провідника, був встановлений в 1820 р А. Ампером. Так як створити окремий елемент струму не можна, то Ампер проводив досліди із замкнутими провідниками. Змінюючи форму провідників і їх розташування, Ампер зумів встановити вираз для сили, що діє на окремий елемент струму.
2.1 Біографія і наукова діяльність Андре Марі Ампера
Андре Марі Ампер - французький фізик і математик. Ампер народився в м Ліоні. Його батько, добре освічена людина, був комерсантом і згодом Королівським прокурений р Ліона.
У ранньому віці у Ампера проявилися любов до читання, математичні здібності, прагнення до різнобічним знанням. Під керівництвом батька він отримав так зване домашню освіту. Юний Ампер самостійно вивчав книги з математики, твори, з ботаніки, займався фізикою. Він рано перейнявся любов'ю до природничих наук і філософії. Найважливішим джерелом знань для нього була «Енциклопедія», що видавалася під редакцією знаменитих французьких просвітителів Д. Дідро і Ж. Даламбера. Амперу було 14 років, коли він вже прочитав всі 20 томів «Енциклопедії».
Трудову діяльність Ампер почав в якості домашнього вчителя: він став давати приватні уроки математики, фізики, хімії. Уроки Ампера мали успіх. У 1801 р він був прийнятий на посаду вчителя фізики і хімії в Центральну школу в Бурк-ан-Брес. Перші праці Ампера з математики отримують високу оцінку Даламбера і Лапласа - відомих французьких вчених того часу. У 1805 р Ампер займає місце викладача математики в одному з кращих навчальних закладів Франції - Політехнічної школі в Парижі. У 1814 р Ампера обирають членом Паризької академії наук. У 1824 р після 20 років роботи в Політехнічній школі Ампер обіймає посаду професора фізики Нормальної школи в Парижі.
На підставі гіпотези про існування молекулярних струмів Ампер побудував першу теорію магнетизму.
Викладацька робота вимагала від Ампера великої затрати часу. Ампер в одному зі своїх листів повідомляв: «Я змушений спати пізно вночі ... Будучи навантажений читанням двох курсів лекцій, я тим не менш не хочу повністю закинути мої роботи про вольтаіческіх провідниках і магнітах. Я маю ліченими хвилинами ». Незважаючи на таку завантаженість, Ампер підготував і видав в 1826 р свою основну працю - «Теорія електродинамічних явищ, виведена виключно з досвіду».
Інформація про роботу «Визначення індукції магнітного поля і перевірка формули Ампера»
для графа на рис. 3, прийнявши, що дерево утворено гілками 2, 1 і 5 Відповідь: B = Вирішити завдання 5, використовуючи співвідношення (8) і (9). Теорія / ТОЕ / Лекція N 3. Подання синусоїдальних величин за допомогою векторів і комплексних чисел. Змінний струм довгий час не знаходив практичного.