Магнетна индукција

Знамо да је проводник са струјом постављен у амагнетно поље, изложено је сили. Његов смјер зависи од правца линијских поља и правца струје: ако су други познати, смер силе се може одредити користећи правило леве руке или десног вијка.

Сада размислимо о томе у којој мјери ова сила зависи. Хајде да се окренемо искуству.

Подигните ручицу на леву рукулинеарни проводник АБ и поставити га између полова Н и С електромагнета, тако да је окомито линијама силе магнетног поља. У серији са овим проводником укључујемо амперметар, а такође и реостат, са којим је могуће измерити струју у нашем проводнику. Балансирали смо равнотежу и затворили круг. Нека је струја у проводнику АБ усмерена од Б до А. Еквилибријум вага је нарушен; да би га вратио, десна шоља ће морати ставити додатне тежине, чија тежина ће бити једнака сили која делује на проводник вертикално доље. Сада мењамо струју у нашем диригенту; приметимо да, како се актуелно повећава, повећава се и сила која делује на проводник. Промене ће нам показати да сила са којом магнетско поље утиче на проводник је директно пропорционална струји која тече кроз њега.

Да ли ова сила зависи од дужине проводника АБ? Да бисмо решили овај проблем, водили смо проводнике различитих дужина са истом струјом. Мерења ће нам показати да сила са којом магнетско поље делује на проводник са струјом ће бити директно пропорционално дужини дела проводника који се налази у магнетном пољу.

Нека Ф буде сила која делује на проводник са струјом постављеном у магнетно поље, л је дужина овог проводника и ја је струја у њему.

Са променом дужине проводника л и струје у њему, као што смо видели, сила Ф

Однос снаге Ф на дужину проводника И и струје у њему је константна вриједност, независно од струје у њему; Због тога, магнитуда овог односа може да карактерише магнетно поље.

Ова вриједност назива се магнетна индукција или индукција магнетног поља.

Показујемо магнетну индукцију Б. По дефиницији можемо написати:

Б = Ф / (И · л).

У систему СИ, јединица магнетне индукцијестоји индукционог поља у којима проводник са струјом од 1 А и 1 м дужине је подвргне силу што Наме Н. 1 јединица: 1 Невтон / (ампер˖метр) (скраћено 1 Х / (АМ)).

Покажимо да је 1 Н / (А˖м) = 1 (В˖сец) / м²:

1 Н / (А˖м) = 1 (Н˖м) / (А˖м²) = 1 ј / (А˖м²) = 1 (В˖Асе) / (А˖м²) = 1 сец) / м².

Јединица од 1 волт-секунде се зове Вебер (Вб). Дакле, 1 ин / м² или 1 Тесла (Т) је јединица магнетне индукције. Док је у систему мерења СГСМ јединица мјерења магнетне индукције гаса (Гс):

1 Т = 10-4 Гс.

Магнетна индукција је векторска количина. Смер индуктивног вектора у датој тачки се поклапа са правцем линије магнетне силе која пролази кроз ову тачку.

У систему СИ, магнетна индукција је карактеристика силе за магнетно поље, слично томе како јачина електричног поља изражава карактеристику снаге за електрично поље.

Познавајући индукцију магнетног поља, можемо израчунати његову силу која делује на проводник са струјом, према формули:

Ф = БИ л.

У проводнику са струјом, пуњења не само да се крећухаотично у различитим правцима, али иу одређеном правцу. Сваком од пуњења утиче магнетна сила која се преноси на проводник. Сума свих сила из хаотичног покрета је нула, а сума сила усмереног кретања назива се сила Ампереа.

У општем случају, величина силе која делује на проводник са струјом постављеном у магнетно поље одређује се амперовским законом:

Ф = БИ л син α, где је α угао између смера струје (И) и вектора магнетног поља (Б).

Индукција магнетног поља је нумерички једнака сили,са којим магнетно поље делује на елемент јединице струје, која је правоугаона на индукциони вектор. Магнетна индукција зависи од својстава медија.