Question

Что такое магнитное стационарных токов

Answer 1

Магнитостатическое поле. Всякий движущийся заряд порож- дает в окружающем пространстве помимо электрического, и маг- нитное поле. Магнитное поле, порождаемое постоянными (стацио- нарными) токами или покоящимися магнитами, является магнито- статическим полем. Характеристики такого поля не изменяются с течением времени. С другой стороны, на любой движущийся заряд, помещённый во внешнее магнитное поле, действует со стороны этого поля некоторая сила. Элемент линейного тока – если электрический ток силы I те- чет по бесконечно тонкому (в физическом смысле) проводнику, то он называется линейным током. В этом случае можно говорить об элементе тока на участке dl проводника. Величина Idl называется элементом линейного тока. Здесь вектор dl совпадает по направле- нию с током, текущим в проводнике. Каждый элемент линейного тока создаёт своё магнитостатическое поле. Магнитная постоянная – в системе единиц СИ µ0 ≡ 4π⋅10-7 Гн/м (равенство точное), ε0µ0 =1/с 2 , где с – скорость све- та в вакууме. Взаимодействие элементов линейного тока описывается за- коном Био–Савара–Лапласа–Ампера: сила, действующая на эле- мент линейного тока I2dl2 со стороны элемента линейного тока I1dl1 равна [ ] 3 12 0 12 2 121 12 [ ] 4 r II d d d r F l l π µ = , (7.1) где r12 – вектор, направленный от элемента I1dl1 к I2dl2. Взаимодействие элементов тока не удовлетворяет третьему за- кону Ньютона dF12 ≠ – dF21, однако для суммарных сил взаимодей- ствия замкнутых контуров с током третий закон Ньютона выполня- ется F12 = – F21. Вектор магнитной индукции В. В соответствии с принципом близкодействия (аналогично электростатике) взаимодействие двух Гл. 7. Магнитное поле стационарного тока в вакууме 205 элементов тока можно представить следующим образом: элемент тока I1dl1 создаёт в заданной точке магнитное поле, величина и на- правление которого характеризуется силовой характеристикой поля – вектором магнитной индукции В. Величина магнитной индукции пропорциональна максималь- ной силе, действующей на элемент тока (см. (7.2)), или максималь- ному вращающему моменту, действующему на замкнутый контур с током. Единицы измерения магнитной индукции – в системе еди- ниц СИ единицей измерения индукции магнитного поля является Тесла       = ⋅ = 2 м Вб А м Н Тл . В системе единиц Гаусса индукция маг- нитного поля измеряется в Гауссах: 1 Тл = 104 Гс. Линия магнитного поля – линия, касательная к которой в ка- ждой точке совпадает по направлению с вектором индукции маг- нитного поля В в данной точке. Линии магнитного поля – замкну- тые линии в силу вихревого характера поля В. Закон Ампера: сила, действующая на элемент линейного тока, помещенный в магнитное поле индукции В, равна dF = [dI l B] . (7.2) Закон Био–Савара–Лапласа: элемент линейного тока Idl соз- дает магнитное поле, индукция которого в точке с радиус-вектором r, определяется соотношением 3 0 [ ] 4 r dI d r B l π µ = ; (7.3) тогда для замкнутого линейного тока I: ∫ π µ = L k r I d 3 0 [ ] 4 r B l ; (7.4) для объемных токов плотностью j: dV r V ∫ π µ = 3 0 [ ] 4 rj B . (7.5) Принцип суперпозиции – вектор индукции магнитного поля, создаваемого несколькими источниками, равен сумме векторов маг- нитных индукций, создаваемых каждым из источников поля при отсутствии других: 206 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.