Магнитные цепи. Величины и законы, характеризующие магнитные поля в магнитных цепях

МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ. ВЕЛИЧИНЫ И ЗАКОНЫ,

ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ МАГНИТНЫЕ  ПОЛЯ В МАГНИТНЫХ ЦЕПЯХ 

Магнитное поле проявляет себя следующим образом:

1)    В проводнике, который движется в постоянном магнитном поле, наводится ЭДС;

2)    В неподвижном проводнике, который находится в переменном магнитном поле, наводится ЭДС;

3)    На проводник, по которому течет ток и который находится в магнитном поле, действует механическая сила.

Параметры, характеризующие  магнитное поле: 
 

Магнитный поток F - характеризуется  числом силовых линий, пронизывающих  поверхность площадью S.

Магнитное поле принято  изображать силовыми линиями, направленными  от северного к южному полюсу магнита. 

[F] = [ Вб] = [ В×с]. , 

где a - угол между  нормалью к площадке и направлением силовых линий.

Индукция магнитного поля  характеризует интенсивность магнитного поля в заданной точке пространства. Это векторная величина. Направление ее совпадает с касательной к силовой линии  

  [B] =[Вб/м²] = [Тл]. 

Если магнитное  поле равномерное, то .

Поток вектора индукции магнитного поля через замкнутую  поверхность равен нулю  

. 

Силовые линии всегда замкнуты. Это принцип непрерывности  силовых линий.

Напряженность магнитного поля  - это векторная величина, которая совпадает с направлением индукции и характеризует интенсивность магнитного поля в вакууме (при отсутствии магнитных веществ). [] = [А/м]. 

, 

где m_a – абсолютная магнитная проницаемость среды.

m_r=m_a/m₀ – относительная магнитная проницаемость.

m₀=4p×10^-7 Гн/м – магнитная постоянная, равная абсолютной магнитной проницаемости в вакууме.

В 1831 г. Фарадей открыл закон электромагнитной индукции:

Электромагнитной  индукцией называется явление возбуждения  ЭДС в контуре при изменении  магнитного потока, сцепленного с  ним. Индуктированная ЭДС равна  скорости изменения потока, сцепленного  с контуром:

. 

Знак «минус» выражает правило Ленца:  
 

Ток, создаваемый в  замкнутом контуре  индуцированной ЭДС, всегда имеет такое  направление, что  магнитный поток  тока противодействует изменению магнитного потока внешнего поля, его вызвавшего