Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 33 стр.

     При исследовании магнитного поля используется замкнутый плоский
контур с током ( рамка с током). Положение контура в пространстве
                                    r
определяется направлением нормали n к контуру. Направление нормали
определяется правилом правого винта ( буравчика): за положительное
направление нормали принимается направление поступательного движения
винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке
(рис. 3.1).
     Опыты показывают, что магнитное поле оказывает на рамку с током
ориентирующее действие, поворачивая ее определенным образом. За
направление магнитного поля в данной точке принимается направление,
вдоль которого располагается положительная нормаль к свободной рамке,
помещенной в это поле (рис. 3.1).
     Рамкой с током можно воспользоваться также и для количественного
описания магнитного поля. Так как рамка с током испытывает
ориентирующее действие поля, то на нее в магнитном поле действует
вращающий момент сил, который определяется как произведение
       M=                  pm · B · sin (B n ), (3.1)
где p m – модуль вектора магнитного момента рамки с током ( B – вектор
магнитной индукции, B – его модуль или количественная характеристика
магнитного поля). Для плоского контура с током I магнитный момент pm =
I S, а в векторном виде
                            p m= I S n , (3.2)
где S — площадь поверхности контура ( рамки), n – единичный вектор
нормали к поверхности рамки. Направление p m совпадает, таким образом, с
направлением положительной нормали n .
    Если в данную точку магнитного поля помещать рамки с различными
магнитными моментами, то на них действуют различные вращающие
моменты. При sin ( B n ) = 1 ( B n = 90 º), вращающий момент Mmax = pm B
максимален и пропорционален магнитному моменту pm (3.1), поэтому
отношение Mmax / pm для всех контуров будет одним и тем же и может
служить характеристикой магнитного поля, называемой магнитной
                   I              индукцией:
                                        B=M       max /   pm. (3.3)
    B
                                      Магнитная индукция в данной точке
                                 однородного магнитного поля численно
              B                  равна    максимальному    вращающему
                                 моменту, действующему на рамку с
                  B              магнитным моментом, равным 1 А·м2,
                                 помещенную в данную точку поля.
 Рис. 3.2                        Единица магнитной индукции – тесла
                                 (Тл): 1 Тл – магнитная индукция такого
                                   33