Французские ученые Био и Савар в 1920 году прове¬ли исследования магнитных полей токов различной фор¬мы. Они установили, что магнитное поле в каждой точке пространства имеет определенное направление, за-
висящее от направления тока, создающего это поле. Ве¬ личина магнитного поля зависит от формы контура с то¬ ком и от среды, в которой наблюдают это поле. Магнит¬ ное поле характеризуют с помощью вектора магнитной индукции (В). * Вектор магнитной индукции (В) — характеристи¬ка магнитного поля, аналогичная напряженности элект-рического поля. Французский ученый Лаплас проанализировал дан¬ные, полученные Био и Саваром, и нашел, что магнитное поле любого тока можно представить как векторную сум¬му элементарных полей, созданных отдельными элемен¬тами проводника с током. Элементарное магнитное поле, созданное каждым элементом тока длиной Д/, определя¬ется в системе СИ формулой: или где ц — магнитная проницаемость, ц„ — магнитна* постоянная, г — радиус-вектор, проведенный из середины направленного отрезка Д/ в точку наблюдения (рис. 1).
Рис.1 Это выражение получило название закона Био—Са-вара—Лапласа. Закон Био—Савара— Лапласа: магнитное поде тока — векторная сумма элементарных полей, созданных отдельными элементами проводника с током. Каждый элемент тока создает в точке А магнитах поле В, направление которого определяется по праяжщ буравчика. Если рукоятку буравчика поворачивать от вектора Д1 к вектору г, то поступательное движение бурав¬чика укажет направление магнитного поля. Если тсж х наблюдения лежат в плоскости чертежа, то маг-зое поле направлено вниз. Значок «крестик» указы-. что поле направлено от нас. Закон Био—Савара—Лапласа для бесконечного ика с током: Направление магнитного поля определяется по пра-буравчика: если направление поступательного дви-буравчика совпадает с направлением тока в провод-то направление вращения ручки буравчика совпада- злравлением вектора магнитной индукции (рис. 2).
Рис. 2 Лжнии магнитной индукции — линии, касатель-е ж которым направлены так же, как и вектор В в дан-& точке. Для бесконечного прямого проводника линии ной индукции — концентрические окружности в •юсвости, перпендикулярной проводнику. Линии маг-тяяявА индукции всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют ни полями. Магнитное поле — вихревое поле. В • нет магнитных зарядов, подобных электричес-
Действие магнитного поля на проводник с током Два параллельных проводника, по которым течет ток, взаимодействуют друг с другом. Один из проводников можно заменить постоянным магнитом, при этом можно наблюдать взаимодействие проводника с током и магни¬та. Следовательно, на проводник с током, помещенный в магнитные поля, действуют силы. Французский физик Ампер, помещая прямолиней¬ный участок тока в магнитное поле и меняя величину тока, его направление и ориентацию проводника в магнитном поле, установил зависимость, названную в его честь за¬коном Ампера: магнитное поле действует на любой пря¬молинейный участок Д/ проводника с током с силой Р , модуль которой определяется формулой Р =/ДШзта, где: а — угол между направлением тока (или Д/) и вектором магнитной индукции В ,1— ток в проводнике. Сила Р перпендикулярна плоскости, проходящей через элемент тока Д/ и вектор магнитной индукции В .. Ее направление можно определить правилом левой руки (рис. 4); если левую руку расположить так, чтобы
В Рис.4 перпендикулярная к про-воднику составляющая магнитной индукции В входила в ладонь, а четы¬ре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90° большой палец пока-жет направление дей-ствующей на участок проводника силы.
т стоянная. Направление магнитной индукции определяется клением магнитной стрелки: от южного полюса 5 к чишмдиому N.
Н Л-м Рамка с током ведет себя в однородном магнитном шик зодобно магнитной стрелке: располагается перпен-но полю, и ее собственное магнитное поле совпа-ж» направлению с внешним магнитным полем. Магнитное поле витка с током (рис. 3) совпадает с на-адением положитель-яормали к плоскости жж (положительная юль направлена в сто-I при1" щ« УН и|| ми I буравчи-т вращении его руко-Е эо направлению тока •ве) и равно в центре Рис.3 =Тд (тесла) =
