ПЕРЕСОЕДИНЕНИЕ МАГНИТНЫХ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 25. Москва, 2014, стр. 665-666

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: Л. М. Зелёный, Х. В. Малова

ПЕРЕСОЕДИНЕ́НИЕ МАГНИ́ТНЫХ СИ­ЛОВЫ́Х ЛИ́НИЙ в плаз­ме, из­ме­не­ние то­по­ло­гии си­ло­вых ли­ний маг­нит­но­го по­ля, свя­зан­ное с на­ру­ше­ни­ем их вмо­ро­жен­но­сти в плаз­му; обыч­но со­про­во­ж­да­ет­ся вы­сво­бо­ж­де­ни­ем сво­бод­ной маг­нит­ной энер­гии, на­ко­п­лен­ной в разл. плаз­мен­ных кон­фи­гу­ра­ци­ях, и её пре­об­ра­зо­ва­ни­ем в те­п­ло­вую и ки­не­тич. энер­гию час­тиц, ко­то­рые мо­гут ус­ко­рять­ся вплоть до ульт­ра­ре­ля­ти­ви­ст­ских ско­ро­стей. При П. м. с. л. воз­ни­ка­ют но­вые маг­нит­ные струк­ту­ры: маг­нит­ные пет­ли, ост­ро­ва, ней­траль­ные точ­ки и ли­нии, но­вые те­че­ния плаз­мы.

На­ру­ше­ние свой­ст­вен­ной иде­аль­ной маг­нит­ной гид­ро­ди­на­ми­ке вмо­ро­жен­но­сти маг­нит­но­го по­ля в плаз­му обу­слов­ли­ва­ет разл. ме­ха­низ­мы П. м. с. л.: ре­зи­стив­ный (вы­зван­ный ко­неч­ной элек­трич. про­во­ди­мо­стью плаз­мы $σ$), инер­ци­он­ный (обу­слов­лен­ный ко­неч­ной мас­сой но­си­те­лей за­ря­да – элек­тро­нов), а так­же свя­зан­ные с эф­фек­том Хол­ла, вяз­ко­стью и ани­зо­тро­пи­ей дав­ле­ния элек­трон­ной ком­по­нен­ты плаз­мы. Ки­не­тич. тео­рия по­зво­ля­ет учесть ме­ха­низм пе­ре­со­еди­не­ния, свя­зан­ный с бес­столк­но­ви­тель­ным ре­зо­нанс­ным Лан­дау за­ту­ха­ни­ем. П. м. с. л. воз­мож­но и при на­ли­чии ано­маль­но­го со­про­тив­ле­ния, воз­ни­каю­ще­го при рас­сея­нии элек­тро­нов на разл. плаз­мен­ных мик­ро­не­ус­той­чи­во­стях. Раз­ли­ча­ют вы­ну­ж­ден­ное и спон­тан­ное (про­ис­хо­дя­щее без внеш­не­го воз­дей­ст­вия) пе­ре­сое­ди­не­ние маг­нит­ных си­ло­вых ли­ний.

Рис. 1. Модель пересоединения Паркера – Свита.

В наи­бо­лее из­вест­ных мо­де­лях вы­нуж­ден­но­го пе­ре­со­еди­не­ния (мо­де­ли Пар­ке­ра – Сви­та, Пет­че­ка и Сы­ро­ват­ско­го) изу­ча­ют­ся те­че­ния плаз­мы под дей­ст­ви­ем внеш­не­го элек­трич. по­ля на­пря­жён­но­стью $\boldsymbol{E}_0$. В этих мо­де­лях маг­нит­ные по­ля ин­дук­ци­ей $\boldsymbol{B}_0$ на гра­ни­цах сис­те­мы на­прав­ле­ны ан­ти­па­рал­лель­но, по­это­му в центр. час­ти сис­те­мы су­ще­ст­ву­ет осо­бая ней­траль­ная ли­ния, где маг­нит­ное по­ле об­ра­ща­ет­ся в нуль. Ско­рость П. м. с. л. оп­ре­де­ля­ет­ся гра­нич­ны­ми ус­ло­вия­ми, т. е. спо­со­бом ор­га­ни­за­ции те­че­ния плаз­мы к об­лас­ти пе­ре­со­еди­не­ния, и чис­лом Ма­ха $M=u/v_A$, где $u=cE_0/B_0$ – ско­рость плаз­мен­но­го по­то­ка, $v_A=B_0/(4πnmi)^{1/2}$ – аль­ве­нов­ская ско­рость, $n$ – кон­цен­тра­ция ио­нов плаз­мы с мас­сой $m_i$, $c$ – ско­рость све­та.{1/2}$.

Мо­дель Пар­ке­ра – Сви­та хо­ро­шо опи­сы­ва­ет про­цес­сы мед­лен­но­го П. м. с. л. в столк­но­ви­тель­ной плаз­ме.

Рис. 2. Модель вынужденного пересоединения Петчека. Пересоединение силовых линий осуществляется в малой диффузионной области l. Синими линиями показаны ударные магнитогидродинамические волны, на котор…

В мо­де­ли Пет­че­ка (рис. 2) под дей­ст­ви­ем скре­щен­ных элек­трич. $\boldsymbol{E}_0$ и маг­нит­но­го $\boldsymbol{B}_0$ по­лей плаз­ма вме­сте с вмо­ро­жен­ны­ми маг­нит­ны­ми си­ло­вы­ми ли­ния­ми дрей­фу­ет со ско­ро­стью $\boldsymbol{u}$ к ней­траль­ной ли­нии, пер­пен­ди­ку­ляр­ной плос­ко­сти ри­сун­ка. Во­круг диф­фу­зи­он­ной об­лас­ти, где про­ис­хо­дит раз­рыв и пе­ре­со­еди­не­ние си­ло­вых ли­ний, рас­по­ло­же­ны че­ты­ре стоя­чие удар­ные вол­ны, пе­ре­се­кая ко­то­рые по­то­ки плаз­мы на­прав­ля­ют­ся на­пра­во или на­ле­во от об­лас­ти пе­ре­со­еди­не­ния. Удар­ные вол­ны из­ги­ба­ют маг­нит­ные си­ло­вые ли­нии; в ито­ге ско­рость пе­ре­со­еди­не­ния уве­ли­чи­ва­ет­ся до ве­ли­чи­ны $M∼1/\ln Re_m$.

Рис. 3. Модель токового слоя Сыроватского.

В мо­де­ли раз­ры­ва ней­траль­но­го то­ко­во­го слоя Сы­ро­ват­ско­го про­цесс П. м. с. л. рас­смат­ри­ва­ет­ся как ди­на­ми­че­ский и не­ста­цио­нар­ный (рис. 3). Ис­ход­ная кон­фи­гу­ра­ция маг­нит­ных по­лей схо­жа с кон­фи­гу­ра­ци­ей мо­де­ли Пет­че­ка, но в ней под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля реа­ли­зует­ся те­че­ние не ква­зи­ста­цио­нар­но­го, а ку­му­ля­тив­но­го ти­па. По­ток вмо­ро­жен­но­го в плаз­му маг­нит­но­го по­ля, по­сту­паю­щий к ней­траль­ной ли­нии со ско­ро­стью $\boldsymbol{u}$, не ус­пе­ва­ет пе­ре­со­еди­нить­ся и «уп­лот­ня­ет­ся» в ок­ре­ст­но­сти уд­ли­няю­ще­го­ся в обе сто­ро­ны то­ко­во­го слоя, где плот­ность час­тиц бы­ст­ро убы­ва­ет, что при­во­дит к раз­ры­ву слоя. Воз­ни­ка­ют силь­ные им­пульс­ные ин­дук­ци­он­ные элек­трич. по­ля, ко­то­рые мо­гут ус­ко­рять час­ти­цы плаз­мы до боль­ших ско­ро­стей. Мо­дель Сы­ро­ват­ско­го, не­смот­ря на боль­шое ко­ли­че­ст­во уп­ро­щаю­щих пред­по­ло­же­ний, луч­ше дру­гих со­гла­су­ет­ся с совр. дан­ны­ми пря­мых спут­ни­ко­вых из­ме­ре­ний в маг­ни­то­сфе­ре Зем­ли. По­доб­ные ди­на­мич. мо­де­ли вы­ну­ж­ден­но­го пе­ре­со­еди­не­ния ис­поль­зу­ют­ся при ис­сле­до­ва­нии вспы­шек на Солн­це и в ла­бо­ра­тор­ных экс­пе­ри­мен­тах.

Рис. 4. Модель пересоединения магнитных силовых линий Данжи. Xд и Xн – нейтральные области,где происходит пересоединение. Красными стрелками показано направление движения плазмы при обтекании ма…

Про­цесс спон­тан­но­го пе­ре­со­еди­не­ния впер­вые ис­сле­до­ван в уп­ро­щён­ной мо­де­ли Хар­ри­са ней­траль­но­го то­ко­во­го слоя с ан­ти­па­рал­лель­ны­ми маг­нит­ны­ми по­ля­ми и ну­ле­вой по­пе­реч­ной ком­по­нен­той. На­ру­ше­ние вмо­ро­жен­но­сти маг­нит­но­го по­ля при­во­дит к пин­че­ва­нию по­пе­реч­но­го то­ка и об­ра­зо­ва­нию маг­нит­ных ост­ро­вов (см. рис. 1 в ст. Ней­траль­ный то­ко­вый слой). Спон­тан­ный про­цесс П. м. с. л. на­зы­ва­ет­ся раз­рыв­ной не­ус­той­чи­во­стью или ти­ринг-не­ус­той­чи­во­стью. Су­ще­ст­ву­ют её ре­зи­стив­ные, инер­ци­он­ные и ре­зо­нанс­ные мо­ды. Для бес­столк­но­ви­тель­ной кос­мич. плаз­мы ха­рак­тер­на ре­зо­нанс­ная мо­да, свя­зан­ная с за­туха­ни­ем Лан­дау. На­ли­чие нор­маль­ной ком­по­нен­ты маг­нит­но­го по­ля кар­ди­наль­но ме­ня­ет ус­той­чи­вость сис­те­мы. В бес­столк­но­ви­тель­ной плаз­ме раз­рыв­ная не­ус­той­чи­вость ста­би­ли­зи­ру­ет­ся, но маг­нит­ная кон­фи­гу­ра­ция ме­та­ста­биль­на. В сис­те­ме на­ка­п­ли­ва­ет­ся зна­чит. ко­ли­че­ст­во маг­нит­ной энер­гии, ко­то­рая при дос­ти­же­нии по­ро­го­вой ве­ли­чи­ны взрыв­ным об­ра­зом вы­сво­бо­ж­да­ет­ся. Эти свой­ст­ва про­цес­сов П. м. с. л. про­яв­ля­ют­ся в сол­неч­ных вспыш­ках и маг­ни­то­сфер­ных суб­бу­рях. В кос­мич. плаз­ме про­цес­сы П. м. с. л. кон­тро­ли­ру­ют струк­ту­ру и ди­на­ми­ку маг­ни­то­сфер пла­нет. Со­глас­но мо­де­ли Дан­жи (рис. 4), меж­пла­нет­ное и гео­маг­нит­ное по­ля пе­ре­со­еди­ня­ют­ся в ло­бо­вой об­лас­ти на гра­ни­це маг­ни­то­сфе­ры Зем­ли, об­ра­зуя ги­гант­ские маг­нит­ные «труб­ки» диа­мет­ром по­ряд­ка 1–2 ра­диу­сов Зем­ли. Эти маг­нит­ные «труб­ки» с по­то­ком сол­неч­ной плаз­мы, об­те­каю­щей маг­ни­то­сфе­ру, уно­сят­ся на ноч­ную сто­ро­ну Зем­ли и там сно­ва пе­ре­со­еди­ня­ют­ся в об­рат­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти.

Электричество и магнетизм

Вычислим поле, создаваемое током, текущим по тонкому прямолинейному проводу бесконечной длины.

Индукция магнитного поля в произвольной точке А (рис. 6.12), создаваемого элементом проводника dl, будет равна

Рис. 6.12. Магнитное поле прямолинейного проводника 

Поля от различных элементов имеют одинаковое направление (по касательной к окружности радиусом R, лежащей в плоскости, ортогональной проводнику). Значит, мы можем складывать (интегрировать) абсолютные величины 

(6.7)

Выразим r  и sin через переменную интегрирования l

(6.8)

Тогда (6.7) переписывается в виде

 

Таким образом,

(6.9)

 

Картина силовых линий магнитного поля бесконечно длинного прямолинейного проводника с током представлена на рис. 6.13.

Рис. 6.13. Магнитные силовые линии поля прямолинейного проводника с током:
1 —  вид сбоку; 2, 3 —  сечение проводника плоскостью, перпендикулярной проводнику 

Для обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярном плоскости рисунка, будем использовать следующие обозначения (рис. 6.14):

Рис. 6.14. Обозначения направления тока в проводнике

Для обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярном плоскости рисунка, будем использовать следующие обозначения (рис. 6.14):

Напомним выражение для напряженности электрического поля тонкой нити, заряженной с линейной плотностью заряда 

Сходство выражений очевидно: мы имеем ту же зависимость от расстояния до нити (тока), линейная плотность заряда заменилась на силу тока. Но направления полей различны. Для нити электрическое поле направлено по радиусам. Силовые линии магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с током образуют систему концентрических окружностей, охватывающих проводник. Направления силовых линий образуют с направлением тока правовинтовую систему. 

На рис. 6.15 представлен опыт по исследованию распределения силовых линий магнитного поля вокруг прямолинейного проводника с током. Толстый медный проводник пропущен через отверстия в прозрачной пластинке, на которую насыпаны железные опилки. После включения постоянного тока силой 25 А и постукивания по пластинке опилки образуют цепочки, повторяющие форму силовых линий магнитного поля.

Вокруг прямого провода, перпендикулярного пластинке, наблюдаются кольцевые силовые линии, расположенные наиболее густо вблизи провода. При удалении от него поле убывает.

Рис. 6.15. Визуализация силовых линий магнитного поля вокруг прямолинейного проводника 

На рис. 6.16 представлены опыты по исследованию распределения силовых линий магнитного поля вокруг проводов, пересекающих картонную пластинку. Железные опилки, насыпанные на пластинку, выстраиваются вдоль силовых линий магнитного поля.

Рис. 6.16. Распределение силовых линий магнитного поля
вблизи пересечения с пластинкой одного, двух и нескольких проводов

Магнитное поле, силовые линии, вектор магнитной индукции, принцип суперпозиции. Курсы по физике

Тестирование онлайн

• Магнитное поле. Основные понятия

• Магнитное поле. Вектор магнитной индукции

Магнитное поле

Уже в VI в. до н.э. в Китае было известно, что некоторые руды обладают способностью притягиваться друг к другу и притягивать железные предметы. Куски таких руд были найдены возле города Магнесии в Малой Азии, поэтому они получили название магнитов.

Посредством чего взаимодействуют магнит и железные предметы? Вспомним, почему притягиваются наэлектризованные тела? Потому что около электрического заряда образуется своеобразная форма материи — электрическое поле. Вокруг магнита существует подобная форма материи, но имеет другую природу происхождения (ведь руда электрически нейтральна), ее называют магнитным полем

.

Для изучения магнитного поля используют прямой или подковообразный магниты. Определенные места магнита обладают наибольшим притягивающим действием, их называют полюсами (северный и южный). Разноименные магнитные полюса притягиваются, а одноименные — отталкиваются.

Для силовой характеристики магнитного поля используют вектор индукции магнитного поля B. Магнитное поле графически изображают при помощи силовых линий (линии магнитной индукции). Линии являются замкнутыми, не имеют ни начала, ни конца. Место, из которого выходят магнитные линии — северный полюс (North), входят магнитные линии в южный полюс (South).

Магнитное поле можно сделать «видимым» с помощью железных опилок.

Магнитное поле проводника с током

А теперь о том, что обнаружили Ханс Кристиан Эрстед и Андре Мари Ампер в 1820 г. Оказывается, магнитное поле существует не только вокруг магнита, но и любого проводника с током. Любой провод, например, шнур от лампы, по которому протекает электрический ток, является магнитом! Провод с током взаимодействует с магнитом (попробуйте поднести к нему компас), два провода с током взаимодействуют друг с другом.

Силовые линии магнитного поля прямого тока — это окружности вокруг проводника.

Направление вектора магнитной индукции

Направление магнитного поля в данной точке можно определить как направление, которое указывает северный полюс стрелки компаса, помещенного в эту точку.

Направление линий магнитной индукции зависит от направления тока в проводнике.

Определяется направление вектора индукции по правилу буравчика или правилу правой руки.

Вектор магнитной индукции

Это векторная величина, характеризующая силовое действие поля.

Индукция магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с током на расстоянии r от него:

Индукция магнитного поля в центре тонкого кругового витка радиуса r:

Индукция магнитного поля соленоида (катушка, витки которой последовательно обходятся током в одном направлении):

Принцип суперпозиции

Если магнитное поле в данной точке пространства создается несколькими источниками поля, то магнитная индукция — векторная сумма индукций каждого из полей в отдельности

Земля является не только большим отрицательным зарядом и источником электрического поля, но в то же время магнитное поле нашей планеты подобно полю прямого магнита гигантских размеров.

Географический юг находится недалеко от магнитного севера, а географический север приближен к магнитному югу. Если компас разместить в магнитном поле Земли, то его северная стрелка ориентируется вдоль линий магнитной индукции в направлении южного магнитного полюса, то есть укажет нам, где располагается географический север.

Характерные элементы земного магнетизма весьма медленно изменяются с течением времени — вековые изменения. Однако время от времени происходят магнитные бури, когда в течение нескольких часов магнитное поле Земли сильно искажается, а затем постепенно возвращается к прежним значениям. Такое резкое изменение влияет на самочувствие людей.

Магнитное поле Земли является «щитом», прикрывающего нашу планету от частиц, проникающих из космоса («солнечного ветра»). Вблизи магнитных полюсов потоки частиц подходят гораздо ближе к поверхности Земли. При мощных солнечных вспышках магнитосфера деформируется, и эти частицы могут переходить в верхние слои атмосферы, где сталкиваются с молекулами газа, образуются полярные сияния.

Частицы диоксида железа на магнитной пленке хорошо намагничиваются в процессе записи.

Поезда на магнитной подушке скользят над поверхностью совершенно без трения. Поезд способен развивать скорость до 650 км/ч.

Работа головного мозга, пульсация сердца сопровождается электрическими импульсами. При этом в органах возникает слабое магнитное поле.

Магнитное поле: силовые линии магнитного поля

 

Примерно две с половиной тысячи лет назад люди обнаружили, что некоторые природные камни обладают способностью притягивать к себе железо. Объясняли такое свойство присутствием у этих камней живой души, и некой «любовью» к железу.

Сегодня мы уже знаем, что эти камни являются природным магнитами, и магнитное поле, а вовсе не особое расположение к железу, создает эти эффекты. Магнитное поле – это особый вид материи, который отличается от вещества и существует вокруг намагниченных тел. 

Постоянные магниты

Природные магниты, или магнетиты, обладают не очень сильными магнитными свойствами. Но человек научился создавать искусственные магниты, обладающие значительно большей силой магнитного поля. Делаются они из специальных сплавов и намагничиваются внешним магнитным полем. А после этого их можно использовать самостоятельно. 

Силовые линии магнитного поля

Любой магнит имеет два полюса, их назвали северным и южным полюсами. На полюсах концентрация магнитного поля максимальна. Но между полюсами магнитное поле располагается тоже не произвольно, а в виде полос или линий. Они называются силовыми линиями магнитного поля. Обнаружить их довольно просто – достаточно поместить в магнитное поле рассыпанные железные опилки и слегка встряхнуть их. Они расположатся не как угодно, а образуют как бы узор из линий, начинающихся у одного полюса и заканчивающихся у другого. Эти линии как бы выходят из одного полюса и входят в другой. 

Железные опилки в поле магнита сами намагничиваются и размещаются вдоль силовых магнитных линий. Именно подобным образом функционирует компас. Наша планета – это большой магнит. Стрелка компаса улавливает магнитное поле Земли и, поворачиваясь, располагается вдоль силовых линий, одним своим концом указывая на северный магнитный полюс, другим – на южный. Магнитные полюса Земли немного не совпадают с географическими, но при путешествиях вдали от полюсов, это не имеет большого значения, и можно считать их совпадающими.

Переменные магниты

До сих пор речь шла о постоянных магнитах. Но человек научился изготавливать и переменные магниты, действие которых можно включать и выключать по желанию. Когда люди начали изучать электричество, то обнаружили, что ток, передвигаясь по проводам, создает вокруг них магнитное поле. Это позволило создавать магниты, магнитное действие которых обусловлено протекающим в них электрическим током.

Область применения магнитов в наше время чрезвычайно широка. Их можно обнаружить внутри электродвигателей, телефонов, динамиков, радиоприборов. Даже в медицине, например, при проглатывании человеком иглы или другого железного предмета, его можно достать без операции магнитным зондом.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Закон Джоуля-Ленца: работа тока равна количеству теплоты
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspМагнитное поле катушки: электромагниты

%d1%81%d0%b8%d0%bb%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b5%20%d0%bb%d0%b8%d0%bd%d0%b8%d0%b8%20%d0%bc%d0%b0%d0%b3%d0%bd%d0%b8%d1%82%d0%bd%d0%be%d0%b3%d0%be%20%d0%bf%d0%be%d0%bb%d1%8f — с русского на все языки

Все языкиАнглийскийРусскийКитайскийНемецкийФранцузскийИспанскийШведскийИтальянскийЛатинскийФинскийКазахскийГреческийУзбекскийВаллийскийАрабскийБелорусскийСуахилиИвритНорвежскийПортугальскийВенгерскийТурецкийИндонезийскийПольскийКомиЭстонскийЛатышскийНидерландскийДатскийАлбанскийХорватскийНауатльАрмянскийУкраинскийЯпонскийСанскритТайскийИрландскийТатарскийСловацкийСловенскийТувинскийУрдуФарерскийИдишМакедонскийКаталанскийБашкирскийЧешскийКорейскийГрузинскийРумынский, МолдавскийЯкутскийКиргизскийТибетскийИсландскийБолгарскийСербскийВьетнамскийАзербайджанскийБаскскийХиндиМаориКечуаАканАймараГаитянскийМонгольскийПалиМайяЛитовскийШорскийКрымскотатарскийЭсперантоИнгушскийСеверносаамскийВерхнелужицкийЧеченскийШумерскийГэльскийОсетинскийЧеркесскийАдыгейскийПерсидскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)МикенскийКвеньяЮпийскийАфрикаансПапьяментоПенджабскийТагальскийМокшанскийКриВарайскийКурдскийЭльзасскийАбхазскийАрагонскийАрумынскийАстурийскийЭрзянскийКомиМарийскийЧувашскийСефардскийУдмурдскийВепсскийАлтайскийДолганскийКарачаевскийКумыкскийНогайскийОсманскийТофаларскийТуркменскийУйгурскийУрумскийМаньчжурскийБурятскийОрокскийЭвенкийскийГуараниТаджикскийИнупиакМалайскийТвиЛингалаБагобоЙорубаСилезскийЛюксембургскийЧерокиШайенскогоКлингонский

 

Все языкиАнглийскийТатарскийКазахскийУкраинскийВенгерскийТаджикскийНемецкийИвритНорвежскийКитайскийФранцузскийИтальянскийПортугальскийТурецкийПольскийАрабскийДатскийИспанскийЛатинскийГреческийСловенскийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский

Магнитное поле | Самое простое объяснение для чайников

Магнитное поле играет очень большую роль в электротехнике и электронике. Без магнитного поля не функционировали бы герконы, электромагнитные реле, соленоиды, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, двигатели, динамики, генераторы электрической энергии да и вообще много чего.

Природа магнетизма

Согласно одной из легенд, когда-то давным-давно жил в Греции пастух по имени Магнес. И вот шел он как-то со своим стадом овец, присел на камень и обнаружил, что конец его посоха, сделанный из железа, стал притягиваться к этому камню. С тех пор стали называть этот камень магнетит в честь Магнеса. Этот камень представляет из себя оксид железа.

Если такой камень положить на деревянную доску на воду или подвесить на нитке, то он всегда выстраивался в определенном положении. Один его конец всегда показывал на СЕВЕР, а другой  – на ЮГ.

Этим свойством камня пользовались древние цивилизации. Поэтому, это был своего рода первый компас. Потом уже стали обтачивать такой камень и делать из разные фигурки. Например, так выглядел китайский древний компас, ложка которого была сделана из того самого магнетита. Ручка у этой ложки всегда показывала на ЮГ.

Ну а далее дело шло за практичностью и маленькими габаритами. Из магнетита вытачивали маленькие стрелки, которые подвешивали на тонкую иглу посередине. Так стали появляться первые малогабаритные компасы.

Древние цивилизации, конечно, не знали еще что такое север и юг. Поэтому, одну сторону магнетита они назвали северным полюсом (North), а противоположный конец – южным (South). Названия на английском очень легко запомнить, если кто смотрел американский мультфильм “Южный парк”, он же Сауз (South) парк).

 

Магнитные линии и магнитный поток

Вокруг магнита экспериментальным путем были обнаружены магнитные силовые линии. Эти магнитные линии создают так называемое магнитное поле.

Как вы могли заметить на рисунке, концентрация магнитных силовых линий на самых краях магнита намного больше, чем в его середине. Это говорит о том, что магнитное поле является более сильным именно на краях магнита, а в его середине практически равна нулю. Направлением магнитных силовых линий считается направление от севера к югу.

Ошибочно считать, что магнитные силовые линии начинают свое движение от северного полюса и заканчивают свой век на южном. Это не так. Магнитные линии – они замкнуты и непрерывны. В магните это будет выглядеть примерно так.

Если приблизить два разноименных полюса, то произойдет притягивание магнитов

Если же приблизить одноименными полюсами, то произойдет их отталкивание

Итак, ниже важные свойства магнитных силовых линий.

• Магнитные линии не поддаются гравитации.
• Никогда не пересекаются между собой.
• Всегда образуют замкнутые петли.
• Имеют определенное направление с севера на юг.
• Чем больше концентрация силовых линий, тем сильнее магнитное поле.
• Слабая концентрация силовых линий указывает на слабое магнитное поле.

Магнитные силовые линии, которые образуют магнитное поле, называют также магнитным потоком.

Итак, давайте рассмотрим два рисунка и ответим себе на вопрос, где плотность магнитного потока будет больше? На рисунке “а” или на рисунке “б”?

Видим, что на рисунке “а” мало силовых магнитных линий, а на рисунке “б” их концентрация намного больше. Отсюда можно сделать вывод, что плотность магнитного потока на рисунке “б” больше, чем на рисунке “а”.

В физике формула магнитного потока записывается как

где

Ф – магнитный поток, Вебер

В – плотность магнитного потока, Тесла

а – угол между перпендикуляром n (чаще его зовут нормалью) и плоскостью S, в градусах

S – площадь, через которую проходит магнитный поток, м²

Что же такое 1 Вебер? Один вебер – это магнитный поток, который создается полем индукцией 1 Тесла через площадку 1м² расположенной перпендикулярно направлению магнитного поля.

Напряженность магнитного поля

Формула напряженности

Слышали ли вы когда-нибудь такое выражение: “напряженность между ними все росла и росла”. То есть по сути напряженность – это что-то невидимое, какая-то сдерживающая сила, энергия. Здесь почти все то же самое. Напряженностью магнитного поля также часто называют силой магнитного поля. Напряженность магнитного поля напрямую зависит от плотности магнитного потока и выражается формулой

где

H – напряженность магнитного поля, Ампер/метр

B – плотность магнитного потока, Тесла

μ₀   – магнитная постоянная = 4π × 10^-7 Генри/метр или если написать по человечески 1,2566 × 10^-6 Генри/метр.

PS.

Эта формула работает только тогда, когда между витками катушки находится воздух, либо вакуум. Более крутая формула выглядит вот так.

где

μ – это относительная магнитная проницаемость.

У разных веществ она разная

Напряженность магнитного поля проводника с током

Итак, имеем какой-либо проводник, по которому течет электрический ток.

Для того, чтобы вычислить напряженность магнитного поля на каком-то расстоянии от проводника при условии, что проводник находится в воздушном пространстве либо в вакууме, достаточно воспользоваться формулой

где

H – напряженность магнитного поля, Ампер/метр

I – сила тока, текущая через проводник, Ампер

r – расстояние до точки, в которой измеряется напряженность, метр

Магнитное поле проводника с током

Оказывается, если через какой-либо проводник пропустить электрический ток, то вокруг проводника образуется магнитное поле.

Здесь можно вспомнить знаменитое правило буравчика, но для наглядности я лучше буду использовать правило самореза, так как почти все хоть раз в жизни ввинчивали либо болт, либо саморез.

Ввинчиваем по часовой стрелке – саморез идет вниз. В нашем случае он показывает направление электрического тока. Движение наших рук показывает направление линий магнитного поля. Все то же самое, когда мы начинаем откручивать саморез. Он начинает вылазить вверх, то есть в нашем случае показывает направление электрического тока, а наша рука в этом время рисует в воздухе направление линий магнитного поля.

Также часто в учебниках физики можно увидеть, что направление электрического тока от нас рисуют кружочком с крестиком, а к нам – кружочком с точкой. В этом случае опять представляем себе саморез и уже в голове увидим направление магнитного поля.

 

Как думаете, что будет если мы сделаем вот такую петельку из провода? Что изменится в этом случае?

Давайте же рассмотрим этот случай более подробно. Так в этой плоскости оба проводника создают магнитное поле, то по идее они должны отталкиваться друг от друга. Но если они хорошо закреплены, то начинается самое интересное. Давайте рассмотрим вид сверху, как это выглядит.

Как вы можете заметить, в области, где суммируются магнитные силовые линии плотность магнитного потока прям зашкаливает.

Соленоид

А что если сделать много-много таких петелек? Взять какую-нибудь круглую бобину, намотать на нее провод и потом убрать бобину.  У нас должно получится что-то типа этого.

Если подать постоянное напряжение на такую катушку, магнитные силовые линии будут выглядеть вот так.

Вы только посмотрите, какая бешеная плотность магнитного потока внутри такой катушки! Получается, что от каждой петельки магнитное поле суммируется, что в итоге дает такую плотность магнитного потока. Такую катушку также называют катушкой индуктивности или соленоидом.

Вот также схема, показывающая как магнитные силовые линии складываются в соленоиде.

Плотность магнитного потока зависит от того, какая сила тока проходит через соленоид. Чтобы увеличить плотность магнитного потока, достаточно поверх витков намотать еще больше витков и вставить сердечник из специального материала – феррита.

Если в электрических цепях есть такое понятие, как ЭДС – электродвижущая сила, то и в магнитных цепях есть свой аналог  – МДС – магнитодвижущая сила. Магнитодвижущая сила выражается в виде тока, протекающего через катушку из N витков и выражается в Амперах-витках.

где

I – это сила тока в катушке, Амперы

N – количество витков катушки, штуки)

Также советую посмотреть очень простое и интересное видео про магнитное поле.

 

Похожие статьи по теме “магнитное поле”

Катушка индуктивности

Трансформатор

Электромагнитное реле

 

Набор для демонстрации линий магнитного поля

Набор для демонстрации линий магнитного поля

Модель представляет шесть диаметрально и равномерно расположенных прозрачных пластин, одна их которых сменная.
На пластинах установлено множество легкоподвижных ферромагнитных стрелок.
Одна из сменных пластин имеет дугообразный вырез для установки в модель U-образного магнита.

Комплектность:

• Каркас модели – 1 шт.
• Сменные пластины – 2 шт.
• Магнит полосовой – 1 шт.
• Магнит U-образный – 1 шт.

При демонстрации магнитного поля полосового магнита его помещают в центр модели, вставляют сменную пластину и наблюдают спектр магнитного поля. При повороте модели вокруг оси демонстрируется симметричность магнитных линий в пространстве, помня при этом, что оси магнитных стрелок являются касательными к магнитным линиям. При демонстрации магнитного поля U-образного магнита он также помещается в центр модели и закрепляется сменной пластиной с вырезом под профиль дуги магнита. Спектр магнитного поля отличается от спектра поля полосового магнита.

Вес продукта: 1.42 кг
Объем: 0.012

 

Почему стоит сделать заказ у ТОО «LaborTech Group»:

 Являемся официальными дилерами продукции.

 Товар есть в наличии. У нас есть собственный склад, и мы заранее подготовили товар.

 Оптовые цены для  небольших заказов.

 Всегда есть скидки для постоянных клиентов.

Изображения соответствуют товарам, которые мы предлагаем.

​​​​​​​ Цены на 20% — 30% ниже, чем у других продавцов аналогичной продукции.

​​​​​​​  Креативный сервис и обслуживание, услуги доставки, установки и ремонта.

 

Заказ на сайте или по телефону.	Предоплата 100% любым удобным способом.	Сбор посылки.	Отправка выбранным способом после заказа.

линий магнитного поля | Блестящая вики по математике и науке

Земля :

Возможно, вы читали о разрушительных солнечных вспышках, вызванных солнечными бурями, или о прекрасных образцах ионизации, которые формируют северное сияние (Северное сияние). Оба эти явления связаны с магнитными полями планет и звезд. Земля действует как стержневой магнит, с одним очевидным отличием — размером.

Чтобы понять это, нам нужны некоторые теории, которые были предложены для объяснения этой магнитной природы Земли.\ text {th} В 17 веке китайские путешественники заметили, что с компасами в море шутят. Исследователи предположили, что вращение Земли и присутствие железа в мантии Земли могли вызвать этот аномальный магнетизм. Эти теории вскоре были опровергнуты и заменены теорией геодинамо, которая утверждает, что многие ионы движутся в мантии под поверхностью нашей Земли, тем самым создавая ток, который создает магнитное поле.

Обратите внимание: как и у любого стержневого магнита, наша Земля также имеет два полюса, с той разницей, что эти полюса не совпадают с нашими географическими северным и южным полюсами и поэтому известны как магнитные полюса.Из свойств стержневых магнитов мы знаем, что силовые линии магнитного поля, ответственные за поле, берут начало на севере и заканчиваются на южном полюсе и, таким образом, представляют собой замкнутые контуры. Хотя иногда считают, что в ядре Земли находится огромный магнит, это совсем не так, но дает хорошую картину для тематического исследования.

Как упоминалось ранее, магнитное поле Земли отклоняет вредные солнечные вспышки, унося ионизированные частицы. Рассмотрим заряженную частицу, падающую от Солнца.Направляясь прямо к Земле, он встречает магнитное поле, перпендикулярное его движению, и отклоняется. Это создает своего рода защитный щит вокруг Земли и может выдерживать типичные солнечные вспышки. Эффект магнитного экранирования проиллюстрирован ниже:

Ускорители частиц :

Ускорители элементарных частиц используются для ускорения элементарных частиц и атомов до огромных скоростей, приближающихся к скорости света.Затем частицы сталкиваются, и продукты этих столкновений тщательно анализируются на предмет признаков гипотетических или полностью новых частиц. Ускорители также используются для генерации излучения, используемого при лечении рака, например, при протонной терапии.

Ускорители

бывают нескольких типов, основными из которых являются циклотрон и синхотрон.

Циклотрон :

Механизм циклотрона сочетает в себе постоянное магнитное поле с переключающимся электрическим полем, чтобы удерживать частицы на спиральных траекториях все увеличивающегося радиуса.2} {r} .qvB = mrv2.

Это означает, что qB / m = v / rqB / m = v / rqB / m = v / r. Поскольку частота траектории определяется выражением 2πr / v2 \ pi r / v2πr / v, это предполагает, что частота орбиты составляет всего 1 / T = 2πm / qB1 / T = 2 \ pi m / qB1 / T = 2πm / qB. Мы замечаем, что это не зависит от энергии или радиуса. Таким образом, частица любой энергии будет поддерживать частоту 1 / T1 / T1 / T, даже если ее энергия меняется! Мы можем использовать эту невероятную регулярность траектории (даже если она спиралевидная) для создания простого ускорителя.

Рассмотрим область, в которой мы поддерживаем постоянное магнитное поле с напряженностью BBB. Далее рассмотрим разделительную линию (граница между красным и синим на схеме ниже). Когда частицы находятся справа от этой линии, электрическое поле указывает влево, ускоряя их влево через зазор, а когда частицы находятся слева, поле указывает вправо, и они ускоряются вправо. Поскольку магнитное поле удерживает частицы на траекториях с постоянной частотой, частицы регулярно ускоряются до более высокой энергии каждый раз, когда они пересекают зазор и движутся по траекториям с увеличивающимся радиусом.

Рассматривая это во временной области, мы видим, что мы можем запитать этот ускоритель электрическим полем, которое меняет ориентацию каждые T = qB / 2πmT = qB / 2 \ pi mT = qB / 2πm секунд. Черная линия соответствует красно-синему интерфейсу выше.

Таким образом, используя переключающееся EEE-поле (направленное прямо через зазор) и однородное BBB-поле (ориентированное вертикально) в тандеме, мы можем ускорять заряженные частицы по спиральным траекториям, которые затем могут быть выпущены из ускорителя и использованы для последующего использования. цели (т.е. столкновения, терапия и др.)

Синхотрон :

Синхротрон — это усовершенствованная форма циклотрона; это тип кругового ускорителя, в котором дипольные магниты используются для направления движения частицы, а квадрупольные магниты используются для сохранения фокусировки пучка заряженных частиц.

Большой адронный коллайдер

Высокочастотное поле RF (радиочастоты) используется для передачи энергии частицам, и путь остается постоянным независимо от энергии.Различие между циклотроном и синхротроном видно из-за генерации синхротронного излучения.

Синхротронное излучение возникает, когда электрон высокой энергии (скорость приближается к скорости света) проходит через дипольный магнит и испытывает боковую силу, вызывающую центростремительное ускорение. На этой стадии электрон испускает интенсивное излучение, касательное к его траектории, известное как синхротронное излучение.

Фотон :

Фотоны, конечно же, являются фундаментальными квантами света; на данной частоте интенсивность светового потока может изменяться только с шагом одного фотона.. Это поле изменяется в пространстве и времени, что означает, что оно создает магнитное поле в соответствии с законом индукции Фарадея. Магнитное поле сдвигается на полпериода и колеблется перпендикулярно электрическому полю. Очевидно, аргумент применим в обратном порядке (распространяющееся магнитное поле порождает перпендикулярно колеблющееся электрическое поле), так что они неразделимы.

Визуализируя этот результат, мы видим, что электромагнитная волна, распространяющаяся в пространстве, состоит из связанных полей EEE и BBB, колеблющихся поперек общей оси, которая является направлением волны.

Линии поля представляют собой стрелки, указывающие от оси распространения до амплитуды каждой волны.

20.1 Магнитные поля, силовые линии и сила

Магниты и намагниченность

Люди знали о магнитах и ​​магнетизме тысячи лет. Самые ранние записи относятся к древним временам, особенно в области Малой Азии под названием Магнезия — название этого региона является источником таких слов, как магнит .Магнитные породы, обнаруженные в Магнезии, которая сейчас является частью западной Турции, вызвали интерес в древние времена. Когда люди впервые обнаружили магнитные породы, они, вероятно, обнаружили, что некоторые части этих пород притягивают куски железа или других магнитных пород сильнее, чем другие части. Эти области называются полюсом и магнитом. Магнитный полюс — это часть магнита, которая оказывает наибольшую силу на другие магниты или магнитный материал, например, железо. Например, полюса стержневого магнита показаны на рисунке 20.2 — это место, где сосредоточены скрепки.

Рис. 20.2 Стержневой магнит со скрепками, притянутыми к двум полюсам.

Если стержневой магнит подвешен так, что он свободно вращается, один полюс магнита всегда будет поворачиваться на север, а противоположный полюс — на юг. Это открытие привело к созданию компаса, который представляет собой просто небольшой удлиненный магнит, установленный так, чтобы он мог свободно вращаться. Пример компаса показан на рисунке 20.3. Полюс магнита, направленный на север, называется северным полюсом, а противоположный полюс магнита — южным.

Рис. 20.3 Компас — это удлиненный магнит, установленный в устройстве, которое позволяет магниту свободно вращаться.

Открытие того, что один полюс магнита ориентирован на север, а другой — на юг, позволило людям идентифицировать северный и южный полюса любого магнита. Затем было замечено, что северные полюса двух разных магнитов отталкиваются друг от друга, как и южные полюса. И наоборот, северный полюс одного магнита притягивает южный полюс других магнитов.Эта ситуация аналогична ситуации с электрическим зарядом, когда одинаковые заряды отталкиваются, а разные — притягиваются. В магнитах мы просто заменяем заряд на полюс : полюса отталкиваются, а полюса — притягиваются. Это показано на рисунке 20.4, на котором показано, как сила между магнитами зависит от их взаимной ориентации.

Рис. 20.4. В зависимости от их взаимной ориентации полюса магнита будут притягиваться друг к другу или отталкиваться.

Еще раз рассмотрим тот факт, что полюс магнита, направленный на север, называется северным полюсом магнита.Если противоположные полюса притягиваются, то магнитный полюс Земли, который находится близко к географическому Северному полюсу, должен быть магнитным южным полюсом! Точно так же магнитный полюс Земли, который находится близко к географическому Южному полюсу, должен быть магнитным северным полюсом. Эта ситуация изображена на рис. 20.5, на котором Земля представлена ​​как содержащая гигантский внутренний стержневой магнит с южным магнитным полюсом на географическом Северном полюсе и наоборот. Если бы мы каким-то образом подвесили гигантский стержневой магнит в космосе около Земли, то северный полюс космического магнита был бы притянут к южному полюсу внутреннего магнита Земли.По сути, именно это происходит со стрелкой компаса: ее северный магнитный полюс притягивается к южному полюсу внутреннего магнита Земли.

Рис. 20.5. Землю можно представить как содержащую гигантский магнит, проходящий через ее ядро. Южный магнитный полюс магнита Земли находится на географическом Северном полюсе, поэтому северный полюс магнитов притягивается к Северному полюсу, поэтому северный полюс магнитов получил свое название. Точно так же южный полюс магнитов притягивается к географическому Южному полюсу Земли.

Что произойдет, если разрезать стержневой магнит пополам? Вы получаете один магнит с двумя южными полюсами и один магнит с двумя северными полюсами? Ответ отрицательный: каждая половина стержневого магнита имеет северный и южный полюсы. Вы даже можете продолжить разрезать каждую часть стержневого магнита пополам, и вы всегда получите новый, меньший магнит с двумя противоположными полюсами. Как показано на рисунке 20.6, вы можете продолжить этот процесс вплоть до атомного масштаба, и вы обнаружите, что даже самые маленькие частицы, которые ведут себя как магниты, имеют два противоположных полюса.Фактически, ни в одном эксперименте не было обнаружено никаких объектов с одним магнитным полюсом, от мельчайших субатомных частиц, таких как электроны, до самых больших объектов во Вселенной, таких как звезды. Поскольку магниты всегда имеют два полюса, их называют магнитными диполями: di означает два . Ниже мы увидим, что магнитные диполи обладают свойствами, аналогичными электрическим диполям.

Рис. 20.6. Все магниты имеют два противоположных полюса, от самых маленьких, таких как субатомные частицы, до самых больших, таких как звезды.

Смотреть физику

Введение в магнетизм

Это видео представляет собой интересное введение в магнетизм и обсуждает, в частности, как электроны вокруг своих атомов вносят вклад в наблюдаемые нами магнитные эффекты.

Проверка захвата

К какому магнитному полюсу Земли притягивается северный полюс стрелки компаса?

1. Северный полюс стрелки компаса притягивается к северному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Северного полюса Земли.
2. Северный полюс стрелки компаса притягивается к южному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Северного полюса Земли.
3. Северный полюс стрелки компаса притягивается к северному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Южного полюса Земли.
4. Северный полюс стрелки компаса притягивается к южному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Южного полюса Земли.

Только некоторые материалы, такие как железо, кобальт, никель и гадолиний, обладают сильными магнитными эффектами.Такие материалы называются ферромагнетиками, по латинскому слову феррум , обозначающему железо. Другие материалы обладают слабыми магнитными эффектами, которые можно обнаружить только с помощью чувствительных инструментов. Ферромагнитные материалы не только сильно реагируют на магниты — так, как железо притягивается к магнитам, — но они также могут намагничиваться сами, то есть их можно вызвать намагничиванием или превратить в постоянные магниты (рис. 20.7). Постоянный магнит — это просто материал, который сохраняет свои магнитные свойства в течение длительного времени даже при воздействии размагничивающих воздействий.

Рис. 20.7 Немагниченный кусок железа помещается между двумя магнитами, нагревается, а затем охлаждается или просто постукивается в холодном состоянии. Утюг становится постоянным магнитом с выровненными полюсами, как показано: его южный полюс примыкает к северному полюсу исходного магнита, а его северный полюс примыкает к южному полюсу исходного магнита. Обратите внимание, что силы притяжения создаются между центральным магнитом и внешними магнитами.

Когда магнит приближается к ранее не намагниченному ферромагнитному материалу, он вызывает локальное намагничивание материала с противоположными полюсами, расположенными ближе всего, как на правой стороне рисунка 20.7. Это вызывает силу притяжения, поэтому немагнитное железо притягивается к магниту.

То, что происходит в микроскопическом масштабе, показано на Рисунке 7 (а). Области внутри материала, называемые доменами, действуют как маленькие стержневые магниты. Внутри доменов выровнены магнитные полюса отдельных атомов. Каждый атом действует как крошечный стержневой магнит. В немагнитном ферромагнитном объекте домены имеют небольшие размеры и ориентированы случайным образом. В ответ на внешнее магнитное поле домены могут вырасти до миллиметра, выравниваясь, как показано на рисунке 7 (b).Это индуцированное намагничивание можно сделать постоянным, если материал нагреть, а затем охладить, или просто постучать в присутствии других магнитов.

Рис. 20.8 (a) Немагнитный кусок железа или другого ферромагнитного материала имеет произвольно ориентированные домены. (б) При намагничивании внешним магнитом домены демонстрируют большее выравнивание, и некоторые из них растут за счет других. Отдельные атомы выровнены внутри доменов; каждый атом действует как крошечный стержневой магнит.

И наоборот, постоянный магнит можно размагнитить сильными ударами или нагреванием в отсутствие другого магнита.Повышенное тепловое движение при более высокой температуре может нарушить и изменить ориентацию и размер доменов. Для ферромагнитных материалов существует четко определенная температура, называемая температурой Кюри, выше которой они не могут намагничиваться. Температура Кюри для железа составляет 1043 К (770 ° C ° C), что намного выше комнатной температуры. Есть несколько элементов и сплавов, которые имеют температуру Кюри намного ниже комнатной температуры и являются ферромагнитными только ниже этих температур.

Snap Lab

Магниты на холодильник

Мы знаем, что подобные магнитные полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются. Посмотрим, сможете ли вы показать это для двух магнитов на холодильник. Прилипнут ли магниты, если их перевернуть? Почему они вообще прилепляются к дверце холодильника? Что вы можете сказать о магнитных свойствах дверцы холодильника возле магнита? Магниты на холодильник прилипают к металлическим или пластиковым ложкам? Прилипают ли они ко всем типам металла?

Проверка захвата

У вас есть один магнит с обозначенными северным и южным полюсами.Как вы можете использовать этот магнит для определения северного и южного полюсов других магнитов?

1. Если северный полюс известного магнита отталкивается полюсом неизвестного магнита при приближении их ближе, этот полюс неизвестного магнита является его северным полюсом; в противном случае это его южный полюс.
2. Если северный полюс известного магнита притягивается к полюсу неизвестного магнита при приближении их, этот полюс неизвестного магнита является его северным полюсом; в противном случае это его южный полюс.

магнитное поле | Определение и факты

Наблюдайте за действием магнитного поля и взаимодействием между магнитными полюсами

Узнайте о магнитных полях и взаимодействиях между магнитными полюсами.

Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео по этой статье

магнитное поле , векторное поле в окрестности магнита, электрический ток или изменяющееся электрическое поле, в котором наблюдаются магнитные силы. Магнитные поля, такие как у Земли, заставляют стрелки магнитного компаса и другие постоянные магниты выстраиваться в линию в направлении поля. Магнитные поля заставляют электрически заряженные частицы двигаться по круговой или винтовой траектории. Эта сила, действующая на электрические токи в проводах в магнитном поле, лежит в основе работы электродвигателей.(Для получения дополнительной информации о магнитных полях, см. магнетизм.

Вокруг постоянного магнита или провода, по которому проходит постоянный электрический ток в одном направлении, магнитное поле является стационарным и называется магнитостатическим полем. В любой заданной точке его величина и направление остаются прежними. Вокруг переменного или флуктуирующего постоянного тока магнитное поле непрерывно меняет свою величину и направление.

Подробнее по этой теме

Магнетизм: основы

Основными для магнетизма являются магнитное поле с и их влияние на материю, как, например, отклонение движущихся зарядов…

Магнитные поля могут быть представлены непрерывными силовыми линиями или магнитным потоком, которые исходят из магнитных полюсов, направленных на север, и входят в магнитные полюсы, направленные на юг. Плотность линий указывает величину магнитного поля. Например, на полюсах магнита, где сильное магнитное поле, силовые линии сжимаются или становятся более плотными. Дальше, где магнитное поле слабое, они разветвляются, становясь менее плотными. Однородное магнитное поле представлено параллельными прямыми, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга.Направление потока — это направление, в котором указывает северный полюс небольшого магнита. Линии потока непрерывны, образуя замкнутые контуры. Для стержневого магнита они выходят из северного полюса, разветвляются и вращаются, входят в магнит на южном полюсе и проходят через магнит к северному полюсу, где они снова появляются. Единицей измерения магнитного потока в системе СИ является вебер. Количество веберов — это мера общего количества линий поля, пересекающих данную область.

Магнитные поля могут быть представлены математически величинами, называемыми векторами, которые имеют направление, а также величину.Два разных вектора используются для представления магнитного поля: один, называемый плотностью магнитного потока или магнитной индукцией, обозначается как B ; другой, называемый напряженностью магнитного поля или напряженностью магнитного поля, обозначается как H . Магнитное поле H можно рассматривать как магнитное поле, создаваемое протеканием тока в проводах, а магнитное поле B — как полное магнитное поле, включая также вклад, вносимый магнитными свойствами материалов в поле.Когда ток течет в проволоке, намотанной на цилиндр из мягкого железа, намагничивающее поле H довольно слабое, но фактическое среднее магнитное поле ( B ) внутри утюга может быть в тысячи раз сильнее, потому что B значительно усилен выравниванием бесчисленных крошечных естественных атомных магнитов железа в направлении поля. См. Также магнитную проницаемость .

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Обзор линий магнитного поля и их характеристик

В этом блоге мы рассмотрим теорию магнитных полей и ее основную концепцию.Все мы знаем, что магниты действуют друг на друга, и их магнитная сила распространяется вокруг. Силовые линии магнитного поля используются для описания этих сил вокруг магнита. Мы понимаем, что магниты имеют два полюса и что в зависимости от ориентации двух магнитов может быть притяжение (противоположные полюса) или отталкивание (аналогичные полюса). Мы также понимаем, что есть область вокруг магнита, где это происходит, и это объясняется линиями магнитного поля.

Как нанести на карту основное магнитное поле?

Начнем с силовых линий стержневого магнита, возможно, самого простого случая для анализа.На рисунке 1 мы можем наблюдать картину магнитного поля стержневого магнита, разбросав по нему железные опилки. Когда опилки рассыпаются вокруг магнита, они становятся временными магнитами (за счет магнитной индукции) и выстраиваются встык. Опилки имеют тенденцию слипаться вокруг полюсов магнита, указывая на то, что именно здесь магнитное поле наиболее сильное. Линии железных опилок дают представление о расположении магнитного поля. Мы также видим, что все силовые линии начинаются на северном полюсе и заканчиваются на южном полюсе.

Рис. 1. Железные опилки создают узор вокруг стержневого магнита

Характеристики силовых линий магнитного поля:

Графическое изображение силовых линий магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля. Обширные исследования магнитных полей выявили ряд характеристик, которые помогают нам лучше их понять. Ниже приведены важные характеристики магнитного поля:
• Образует непрерывную замкнутую петлю
• Эластичный по своей природе
• Выбирает путь с наименьшим сопротивлением
• Никогда не пересекает друг друга
• Имеет направление с севера на южный полюс, даже если есть нет движения

Почему важны линии магнитного поля?

Магнитные поля используются во всех современных технологиях, особенно в электротехнике и электромеханике, и имеют решающее значение для понимания техником.Измерение силовых линий магнитного поля помогает нам вычислить:

• Величина магнитного поля
• Направление магнитного поля
• Напряженность магнитного поля

Мы надеемся, что это было полезно для вас как для технического специалиста или студента, выходящего на поле. Если у вас есть какие-либо вопросы о программах по электронике или электромеханику, вы можете связаться с одним из наших консультантов по программе по бесплатному телефону 1-888-553-5333 или по электронной почте info @ gbctechtraining.com.

8.2 Магнитные поля и линии — Введение в электричество, магнетизм и схемы

Альфа-частица, движущаяся в магнитном поле

Альфа-частица движется в однородном магнитном поле величиной. Поле прямо параллельно положительной оси прямоугольной системы координат на рисунке 8.2.2. Какова магнитная сила на альфа-частицу, когда она движется (а) в положительном направлении со скоростью (b), в отрицательном направлении со скоростью? (c) в положительном направлении со скоростью? (г) со скоростью?

(рисунок 8.2.2)

Рисунок 8.2.2 Магнитные силы, действующие на альфа-частицу, движущуюся в однородном магнитном поле. Поле на каждом рисунке одинаковое, но скорость разная.

Стратегия

Нам дан заряд, его скорость, сила и направление магнитного поля. Таким образом, мы можем использовать уравнение или для вычисления силы. Направление силы определяется RHR-1.

Решение

а. Во-первых, чтобы определить направление, начните с того, что пальцы будут указывать в положительном направлении.Проведите пальцами вверх по направлению магнитного поля. Ваш большой палец должен указывать в отрицательном направлении. Это должно соответствовать математическому ответу. Чтобы вычислить силу, мы используем заданные заряд, скорость и магнитное поле, а также определение магнитной силы в форме перекрестного произведения, чтобы вычислить:

г. Во-первых, чтобы определить направленность, начните с того, что пальцы будут указывать в отрицательном направлении. Проведите пальцами вверх в направлении магнитного поля, как в предыдущей задаче.Ваш большой палец должен быть открыт в отрицательном направлении. Это должно соответствовать математическому ответу. Чтобы вычислить силу, мы используем заданные заряд, скорость и магнитное поле, а также определение магнитной силы в форме перекрестного произведения, чтобы вычислить:

Альтернативный подход — использовать уравнение 8.2.2 для определения величины силы. Это применимо к обеим частям (а) и (б). Поскольку скорость перпендикулярна магнитному полю, угол между ними равен градусам.Следовательно, величина силы равна:

г. Поскольку скорость и магнитное поле параллельны друг другу, нет никакой ориентации вашей руки, которая приведет к направлению силы. Следовательно, сила, действующая на этот движущийся заряд, равна нулю. Это подтверждается перекрестным произведением. Когда вы пересекаете два вектора, указывающих в одном направлении, результат равен нулю.

г. Во-первых, чтобы определить направление, ваши пальцы могут указывать в любом направлении; однако вы должны поднять пальцы вверх в направлении магнитного поля.Когда вы поворачиваете руку, обратите внимание, что большой палец может указывать в любом направлении, но не в направлении. Это должно соответствовать математическому ответу. Чтобы вычислить силу, мы используем заданные заряд, скорость и магнитное поле, а также определение магнитной силы в форме перекрестного произведения, чтобы вычислить:

Это решение можно переписать с точки зрения величины и угла в плоскости:

Величину силы также можно рассчитать с помощью уравнения 8.2.2. Однако скорость в этом вопросе состоит из трех компонентов. Компонентой скорости можно пренебречь, поскольку она параллельна магнитному полю и поэтому не создает силы. Величина скорости рассчитывается из компонентов и. Угол между скоростью в плоскости и магнитным полем в плоскости равен градусам. Следовательно, сила рассчитывается равной:

Это та же величина силы, рассчитанная с помощью единичных векторов.

Значение

Перекрестное произведение в этой формуле дает третий вектор, который должен быть перпендикулярен двум другим.Другие физические величины, такие как угловой момент, также имеют три вектора, которые связаны между собой перекрестным произведением. Обратите внимание, что типичные значения силы в задачах магнитной силы намного больше, чем сила тяжести. Следовательно, для изолированного заряда магнитная сила является доминирующей силой, управляющей движением заряда.

Линия магнитного поля

— обзор

Тест на инверсию

Линии магнитного поля нынешнего геомагнитного поля указывают на северный магнитный полюс, который в настоящее время находится на севере Канады.Фактические магнитные полюса никогда не совпадают с географическими полюсами (= где ось вращения Земли проходит через Землю), но это только серьезная проблема для использования магнитного компаса при работе на очень высоких широтах. Нынешнее поведение компасов при поиске севера сохраняется около 780000 лет (эпоха нормальной полярности Брюнеса). До этого компасы указывали на южную часть Земли. Более того, геомагнитное поле чередовалось между нормальной полярностью (как сейчас) и обратной полярностью на протяжении всей геологической истории.За исключением некоторых тихих интервалов и древних частей геологической колонки с недостаточными данными, теперь мы знаем, что инверсии происходили примерно каждые миллион лет или около того. Ясно, что если бы все скалы Мира обладали очень короткой магнитной памятью, мы бы не узнали, что когда-либо происходили инверсии поля; весь магнетизм в скалах будет указывать на север, скорее, как среднее значение всех компасов. Однако в толстых последовательностях многих потоков лавы, особенно в таких местах, как Исландия, Северная Ирландия или Гавайи, стратиграфическая колонка показывает группы потоков с переменной магнитной полярностью.Это подтверждает, что их магнетизм первичен. Картина инверсий формирует магнитостратиграфию, представленную модифицированной «стратиграфической колонкой», которая показывает чередующуюся нормальную полярность (обозначена черным) и обратную полярность (белый цвет). Тот факт, что существуют инверсии, показывает, что магнетизм первичен. Продолжительность этих интервалов полярности была задокументирована палеонтологией и геохронологией, так что их образцы временных рядов не только служат инструментом корреляции; их калибровка с абсолютным возрастом позволяет использовать их для датирования пород, которые трудно датировать абсолютно другими методами.Например, в Северо-Западной Европе миграция древнего человека датировалась путем сравнения магнитных направлений в слоях, несущих свидетельства существования гоминидов, с известной шкалой магнитной полярности.

Магнитостратиграфия также заметно проявляется в магматических дайках, прорвавшихся в центрах распространения океанов. Их остаточный магнетизм настолько силен, что его величину и направление можно измерить с самолета. (Знание фонового магнетизма дна океана, если кто-то хочет обнаружить присутствие подводных лодок с воздуха с помощью магнитометрии.Именно это военное применение впервые привело к открытию расширения дна океана и, следовательно, тектоники плит.) По мере того, как дно океана расширяется за счет гравитационного скольжения от срединно-океанического хребта (MOR), группы почти вертикальных дамб вторгаются параллельно рифту. , следуя центру MOR. Эти дайки намагничиваются вскоре после гидротермального метаморфизма морского дна, который следует за магматическим похолоданием; в это время дайки намагничиваются в направлении современного геомагнитного поля. Каждая часть океана распространяется от СОХ со скоростью обычно 0 ≥ 5 см / год или 0 ≥ 500 м / млн лет.Поскольку поле Земли меняет полярность почти каждый миллион лет, дно океана намагничивается с переменной полярностью (направленный на север или на юг) примерно через каждый километр полосами, параллельными MOR. Полосы не такие резкие и не так близко расположенные, как можно было бы надеяться, поскольку намагниченность не является «термической» после охлаждения извержением. Вместо этого намагниченность происходит из-за кристаллизации и перекристаллизации после гидротермального метаморфизма дна океана. Этот процесс имеет нечеткие границы и простирается намного дальше от СОХ, чем «горячие» дайки.Большинство учебников по физической геологии содержат хорошие цветные карты магнитных полос дна океана; его происхождение и природа были подтверждены там, где скалы океанского дна редко обнажаются на суше как офиолиты. Полоса полярности дна океана может рассматриваться как особый вид стратиграфической колонны, расположенной сбоку и симметрично по обе стороны от СОХ.

Использование магнитостратиграфии, очевидно, полезно для вулканических и магматических пород, которые не могут содержать окаменелости и которые не могут быть легко сгруппированы согласно стратиграфической или осадочной схеме, как осадочные породы.На этом этапе читателю может быть интересно узнать, что некоторые магнитные минералы обладают потенциалом сохранять магнитную ориентацию в течение миллиардов лет, а наиболее распространенные минералы с остаточной намагниченностью (ферромагнитные минералы, такие как магнетит и гематит) обладают способностью сохранять направление магнитного поля. из архея. С другой стороны, более тонкие методы магнитостратиграфии используют вековые вариации геомагнитного поля. Это вызвано вращением оси магнитного поля на запад вокруг оси вращения Земли примерно раз в тысячелетие.Полученные в результате подробные вариации направления поля на данном участке обеспечивают хорошие инструменты корреляции и датирования в археологии, стратиграфии гоминидов и исследованиях четвертичного периода.

На рисунке 2.7 показано гипотетическое поперечное сечение. Составьте таблицу геологической истории в правой части страницы, начиная с самого старого события или типа породы внизу.

РИСУНОК 2.7. Заполните таблицу событий и типов камней на правом поле страницы.

На рис. 2.8 представлена ​​упрощенная карта магматического комплекса Марафон в северной части Онтарио.Обозначьте каждый из нанесенных на карту типов горных пород в хронологическом порядке (1 = самый старый). Обратите внимание, что присутствуют три комплекса магматических колец.

РИСУНОК 2.8. Эта карта иллюстрирует серию магматических интрузий в плутонические и метаморфические породы на северо-западе Онтарио (по Mitchell and Platt, 1978). Поместите число (1 = самый старый) на каждый тип камня в соответствии с его относительным возрастом.

Магнетизм, магнитный поток и магнитные материалы

Вокруг проводника создается небольшое магнитное поле, причем направление этого магнитного поля относительно его «северного» и «южного» полюсов определяется направлением тока, протекающего через проводник.

Магнетизм играет важную роль в электротехнике и электронике, потому что без него компоненты, такие как реле, соленоиды, индукторы, дроссели, катушки, громкоговорители, двигатели, генераторы, трансформаторы, счетчики электроэнергии и т. Д., Не работали бы, если бы не существовало магнетизма. .

Тогда каждая катушка проволоки использует эффект электромагнетизма, когда через нее протекает электрический ток. Но прежде чем мы сможем более подробно рассмотреть Magnetism и особенно Electromagnetism , нам нужно вернуться к нашим урокам физики о том, как работают магниты и магнетизм.

Природа магнетизма

Магниты могут быть найдены в естественном состоянии в виде магнитной руды, причем двумя основными типами являются Магнетит , также называемый «оксидом железа» (FE ₃ O ₄ ) и Lodestone , также называемый «Ведущий камень». Если эти два естественных магнита подвешены на веревке, они займут положение на одной линии с магнитным полем Земли, всегда направленным на север.

Хороший пример этого эффекта — стрелка циркуля.Для большинства практических применений этими естественными магнитами можно пренебречь, поскольку их магнетизм очень низкий, и потому что в настоящее время искусственные магниты, созданные руками человека, могут быть произведены во многих различных формах, размерах и магнитной силе.

Существует две основных формы магнетизма: «Постоянные магниты» и «Временные магниты», причем тип используемого магнетизма зависит от его применения. Для изготовления магнитов существует множество различных типов материалов, таких как железо, никель, никелевые сплавы, хром и кобальт, и в своем естественном состоянии некоторые из этих элементов, такие как никель и кобальт, сами по себе обладают очень плохими магнитными величинами.

Однако при смешивании или «сплавлении» с другими материалами, такими как железо или перекись алюминия, они становятся очень сильными магнитами, производящими необычные названия, такие как «алкомакс», «гикомакс», «ални» и «алнико».

Магнитный материал в немагнитном состоянии имеет свою молекулярную структуру в виде рыхлых магнитных цепочек или отдельных крошечных магнитов, свободно расположенных в произвольном порядке. Общий эффект такого расположения приводит к нулевому или очень слабому магнетизму, поскольку это случайное расположение каждого молекулярного магнита имеет тенденцию нейтрализовать своего соседа.

Когда материал намагничен , это случайное расположение молекул изменяется, и крошечные невыровненные и случайные молекулярные магниты «выстраиваются» таким образом, что образуют последовательное магнитное расположение. Эта идея молекулярного выравнивания ферромагнитных материалов известна как теория Вебера и проиллюстрирована ниже.

Выравнивание магнитной молекулы куска железа и магнита

Теория Вебера основана на том факте, что все атомы обладают магнитными свойствами благодаря вращающемуся действию электронов атомов.Группы атомов объединяются так, что их магнитные поля вращаются в одном направлении. Магнитные материалы состоят из групп крошечных магнитов на молекулярном уровне вокруг атомов, а намагниченный материал будет иметь большую часть своих крошечных магнитов, выстроенных в одном направлении только для создания северного полюса в одном направлении и южного полюса в другом направлении. .

Аналогичным образом, у материала, крошечные молекулярные магниты которого направлены во всех направлениях, будут нейтрализованы молекулярные магниты соседним магнитом, тем самым нейтрализуя любой магнитный эффект.Эти области молекулярных магнитов называются «доменами».

Любой магнитный материал сам создает магнитное поле, которое зависит от степени выравнивания магнитных доменов в материале, создаваемой орбитальными и вращающимися электронами. Эта степень совмещения может быть определена величиной, известной как намагниченность, M.

В немагнитном материале M = 0, но некоторые из доменов остаются выровненными на небольших участках в материале после удаления магнитного поля. Эффект приложения намагничивающей силы к материалу заключается в выравнивании некоторых доменов для получения ненулевого значения намагниченности.

После того, как сила намагничивания будет снята, магнетизм внутри материала либо останется, либо быстро исчезнет, ​​в зависимости от используемого магнитного материала. Эта способность материала сохранять свой магнетизм называется Сохраняемость .

Материалы, которые должны сохранять свой магнетизм, будут иметь довольно высокую удерживающую способность и, как таковые, используются для изготовления постоянных магнитов, в то время как те материалы, которые должны быстро терять свой магнетизм, такие как сердечники из мягкого железа для реле и соленоидов, будут иметь очень низкую удерживающую способность.

Магнитный поток

Все магниты, независимо от их формы, имеют две области, называемые магнитными полюсами, с магнетизмом как внутри, так и вокруг магнитной цепи, образуя определенную цепочку организованного и сбалансированного рисунка невидимых магнитных линий вокруг нее. Эти магнитные линии вместе называют «магнитным полем» магнита. Форма этого магнитного поля в некоторых частях более интенсивна, чем в других, а область магнита, имеющая наибольший магнетизм, называется «полюсами».На каждом конце магнита есть полюс.

Эти линии потока (называемые векторным полем) не видны невооруженным глазом, но их можно увидеть визуально, если нанести на лист бумаги железную начинку или с помощью небольшого компаса отследить их. Магнитные полюса всегда присутствуют парами, всегда есть область магнита, называемая северным полюсом, и всегда есть противоположная область, называемая южным полюсом.

Магнитные поля всегда отображаются визуально в виде силовых линий, которые образуют определенный полюс на каждом конце материала, где силовые линии более плотные и сконцентрированные.Линии, образующие магнитное поле, показывающее направление и интенсивность, называются Силовые линии или, чаще, «Магнитным потоком» и обозначаются греческим символом Phi (Φ), как показано ниже.

Силовые линии от магнитного поля стержневого магнита

Как показано выше, магнитное поле наиболее сильно вблизи полюсов магнита, где силовые линии расположены ближе друг к другу. Общее направление потока магнитного потока — от северного (N) к южному (S) полюсу.Кроме того, эти магнитные линии образуют замкнутые петли, которые выходят на северном полюсе магнита и входят на южном полюсе. Магнитные полюса всегда парные.

Однако магнитный поток на самом деле не течет с севера на южный полюс и не течет где-либо в этом отношении, поскольку магнитный поток — это статическая область вокруг магнита, в которой существует магнитная сила. Другими словами, магнитный поток не течет и не движется, он просто присутствует и на него не влияет сила тяжести. При построении силовых линий выявляются некоторые важные факты:

• Силовые линии НИКОГДА не пересекаются.
• Силовые линии НЕПРЕРЫВНЫ.
• Силовые линии всегда образуют отдельные ЗАМКНУТЫЕ ПЕТЛИ вокруг магнита.
• Силовые линии имеют определенное НАПРАВЛЕНИЕ с севера на юг.
• Силовые линии, расположенные близко друг к другу, указывают на СИЛЬНОЕ магнитное поле.
• Силовые линии, расположенные дальше друг от друга, указывают на СЛАБОЕ магнитное поле.

Магнитные силы притягиваются и отталкиваются, как электрические силы, и когда две силовые линии сближаются, взаимодействие между двумя магнитными полями вызывает одно из двух:

• 1.- Когда соседние полюса одинаковы (север-север или юг-юг), они ОТКЛОНЯЮТСЯ друг друга.
• 2. — Когда соседние полюса не совпадают (север-юг или юг-север), они ПРИТЯГИВАЮТ друг друга.

Этот эффект легко запомнить по знаменитому выражению «противоположности притягиваются», и это взаимодействие магнитных полей можно легко продемонстрировать, используя железные пломбы, чтобы показать силовые линии вокруг магнита. Влияние на магнитные поля различных комбинаций полюсов, например, отталкивания одинаковых полюсов и притяжения разных полюсов, можно увидеть ниже.

Магнитное поле одинаковых и отличных полюсов

При нанесении линий магнитного поля с помощью компаса будет видно, что силовые линии образуются таким образом, чтобы дать определенный полюс на каждом конце магнита, где силовые линии покидают северный полюс и снова входят в Южный полюс. Магнетизм можно разрушить путем нагревания или удара по магнитному материалу, но нельзя разрушить или изолировать, просто разбив магнит на две части.

Итак, если вы возьмете обычный стержневой магнит и разобьете его на две части, у вас не будет двух половинок магнита, но вместо этого у каждой сломанной части будет свой собственный северный полюс и южный полюс. Если вы возьмете одну из этих частей и снова разделите ее на две, каждая из меньших частей будет иметь Северный полюс, Южный полюс и так далее. Независимо от того, насколько маленькими становятся кусочки магнита, у каждого кусочка все равно будет Северный полюс и Южный полюс, безумие!

Затем, чтобы мы могли использовать магнетизм в электрических или электронных расчетах, необходимо определить, каковы различные аспекты магнетизма.

Величина магнетизма

Теперь мы знаем, что силовые линии или, чаще всего, магнитный поток вокруг магнитного материала обозначается греческим символом Phi (Φ), а единицей измерения потока является Вебер (Wb) в честь Вильгельма Эдуарда Вебера. Но количество силовых линий в пределах данной единицы площади называется «Плотностью потока», и поскольку поток (Φ) измеряется в (Wb), а площадь (A) — в квадратных метрах (м ² ), плотность потока равна поэтому измеряется в Веберах / Метр ² или (Вт / м ² ) и обозначается символом B.

Однако, когда речь идет о плотности потока в магнетизме, плотность потока дается в единицах Тесла после Николы Тесла, поэтому один Вт / м ² равен одному Тесла, 1 Вт / м ² = 1Тл. Плотность потока пропорциональна силовым линиям и обратно пропорциональна площади, поэтому мы можем определить Flux Density как:

Плотность магнитного потока

Обозначение плотности магнитного потока — В, а единицей измерения плотности магнитного потока — Тесла, Т.

Важно помнить, что все расчеты плотности потока выполняются в одних и тех же единицах измерения, например, поток в веберах, площадь в м2 и плотность потока в теслах.

Пример магнетизма No1

Количество магнитного потока, присутствующего в круглом магнитном стержне, было измерено и составило 0,013 интервала. Если материал имеет диаметр 12 см, рассчитайте плотность потока.

Площадь поперечного сечения магнитного материала в м2 определяется как:

Магнитный поток равен 0.013 webers, поэтому плотность потока можно рассчитать как:

Таким образом, плотность потока рассчитывается как 1,15 тесла.

Имея дело с магнетизмом в электрических цепях, необходимо помнить, что одна тесла — это плотность магнитного поля, при которой проводник, несущий 1 ампер перпендикулярно магнитному полю, испытывает на себе силу длиной в один ньютон-метр, и это будет будет продемонстрировано в следующем уроке по электромагнетизму.