Какой буквой обозначается индукция магнитного поля

Как обозначается индукция магнитного поля в физике? Формула и теория

Магнитное поле относится к силовым физическим величинам – воздействует на проводник, пропускающий электрический ток. Зависит от активной длины проводника, силы Ампера и протекающего тока. Ознакомимся подробнее с понятием магнитная индукция, формулой для её вычисления, причинами появления, практическим использованием.

Теория

по наличию силы Ампера, оказывающей воздействие на прямой проводник, пропускающий электрический ток;
пиковым вращающим моментом, действующим на закрытый контур с магнитным моментом.

Исследуя магнитные поля посредством проводящего электричество проводника, модуль их индукции вычисляется как отношение пикового значения силы Ампера FA, оказывающей воздействие на проводник к произведению силы проходящего по нему тока, умноженную на активную длину проводящего ток провода. Магнитное поле относится к однородным, если в его точках вектор B одинаков по модулю и направлению.

Направление индукции определяется по следующему алгоритму:

Прямолинейный проводник ориентируется в поле так, чтобы действовала как можно большая сила FA.
Левая рука с раскрытой ладонью помещается у проводника.
Четыре пальца указывают на направление протекания тока.
Большой палец отгибается на 90°, указывает направление F_A.
Вектор индукции направлен в раскрытую ладонь под углом 90°.

Алгоритм называется правилом левой руки.

Вектор индукции для соленоида входит в катушку со стороны, где ток двигается по ходу часовой стрелки.

Силовые линии обнаруживаются и при помощи металлических опилок.

Изменяя параметры поля и соленоида, формируют интересные узоры.

Магнитная индукция: формула, единица измерения

F – максимальная сила Ампера;
I – значение тока;
l – длина проводника.

Единица измерения B: Н / (А*м) = 1 Тл – Тесла. Названа в честь югославского физика и изобретателя Никола Тесла.

Исследуя магнитную составляющую проводника при помощи замкнутого контура, направление вектора B принимают за направление, расположенное под 90° к плоскости, где установлен вращающийся контур.

По модулю B также равняется отношению пикового момента сил M, оказывающего воздействие на контур с током, к величине тока, протекающего по рамке, и её площади:

Единица измерения совпадает с описанной ранее: Н*м /А*м 2 = Н / А* м = 1 Тл.

Магнитная индукция

Магнитная индукция — это силовая характеристика магнитного поля в выбранной точке пространства. Она определяет силу, с которой магнитное поле воздействует на заряженную частицу, что движется внутри него. Магнитная индукция считается фундаментальной характеристикой магнитного поля (как напряжённость для электрического поля).

Магнитная индукция описывает магнитную силу (вектор) на тестовом объекте (например, на куске железа) в каждой точке пространства. Простыми словами: если естественный магнит поднести к магнитным веществам (таким, как железо, никель, кобальт и т. д.), это вызовет в них магнитные свойства, которые называются «магнитной индукцией». Магнитная индукция используется для создания искусственных магнитов.

Магнитная индукция также называется плотностью магнитного потока.

Магнитная индукция измеряется:

в системе СИ единицей тесла (Тл),
в системе СГС единицей гаусс (Гс).

Соотношение между Тл и Гс: 1 Тл = 10 000 Гс.

Магнитная индукция — это векторная величина и обозначается буквой B со стрелочкой:

Магнитная индукция векторная величина буква B со стрелочкой

Индукция (от лат. inducere — вводить, наведение) — производство токов в цепи под действием магнита или другого тока.

Формулы вычисления магнитной индукции

Формула магнитной индукции:

Формулы вычисления магнитной индукции B = Mmax/IS

Формула магнитной индукции: B = Mmax/IS

Где:

B — индукция магнитного поля (в Тл)
Mmax — максимальный крутящий момент магнитных сил, приложенных к рамке (в Нм)
l — длина проводника (в м)
S — площадь рамки (в м²)

Другие формулы, где встречается B

Эти формулы также можно использовать для её расчёта.

Сила Ампера:

Формулы вычисления магнитной индукции Fa=IBL sinα

Сила Ампера: Fa=IBL sinα

Где:

Fa — сила Ампера (в Н — ньютон)
I — сила тока (в А — ампер)
B — индукция магнитного поля (в Тл)
L — длина проводника (в м)
α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости или др.; измеряется в рад. или град.)

Сила Лоренца:

Формулы вычисления магнитной индукции Fл = qvB sinα

Сила Лоренца: Fл = qvB sinα

Где:

Fл — сила Лоренца (в Н — ньютон)
q — заряд частицы (в Кл — кулон)
v — скорость (в м/с)
B — индукция (в Тл)
α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости, или др.; измеряется в рад. или град.))

Магнитный поток:

Формулы вычисления магнитной индукции Ф = BS cosα

Магнитный поток: Ф = BS cosα

Где:

Ф — магнитный поток (в Вб — вебер)
B — индукция (в Тл)
S — площадь рамки (в м²)
α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости, или др.; измеряется в рад. или град.))

Электромагнитная индукция и магнитная индукция: какая между ними разница?

Электромагнитная индукция — это производство электродвижущей силы, создаваемой в результате относительного движения между магнитным полем и проводником.

Магнитная индукция может производить постоянный магнит, но может и не производить.

Электромагнитная индукция создаёт ток, но таким образом, что этот созданный ток противодействует изменению магнитного поля.

В электромагнитной индукции используются магниты и электрические цепи, а в магнитной индукции используются только магниты и магнитные материалы.

Магнитная индукция

Магни́тная инду́кция $\vec B$ — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой $\vec F$ магнитное поле действует на заряд $q\!$ , движущийся со скоростью $\vec v\!$ .

Более конкретно, $\vec B$ — это такой вектор, что сила Лоренца $\vec F$ , действующая со стороны магнитного поля [1] на заряд $q\!$ , движущийся со скоростью $\vec v$ , равна

$\vec F=q[\vec v \times \vec B]$ $F=qvB\sin\alpha \,$

$\vec F$

где косым крестом обозначено векторное произведение, α — угол между векторами скорости и магнитной индукции (направление вектора перпендикулярно им обоим и направлено по правилу буравчика).

Также магнитная индукция может быть определена [2] как отношение максимального механического момента сил, действующих на рамку с током, помещенную в однородное поле, к произведению силы тока в рамке на её площадь.

Является основной фундаментальной характеристикой магнитного поля, аналогичной вектору напряжённости электрического поля.

В системе СГС магнитная индукция поля измеряется в гауссах (Гс), в системе СИ — в теслах (Тл)

Магнитометры, применяемые для измерения магнитной индукции, называют тесламетрами.

Содержание

Основные уравнения

Поскольку вектор магнитной индукции является одной из основных фундаментальных физических величин в теории электромагнетизма, он входит в огромное множество уравнений, иногда непосредственно, иногда через связанную с ним напряженность магнитного поля. По сути, единственная область в классической теории электромагнетизма, где он отсутствует, это пожалуй разве только чистая электростатика.

(Здесь формулы приведем в системе единиц СИ, в виде для вакуума[3] , где есть варианты для вакуума — для среды; запись в другом виде и подробности — см. по ссылкам).

В магнитостатике

В магнитостатическом пределе [4] наиболее важными являются:

$\vec B(\vec r) = \mu_0\int\limits_<L_1>\frac<I(\vec r_1)\vec<dL_1>\times (\vec r — \vec r_1)><|\vec r - \vec r_1|^3>,» width=»» height=»» /><img decoding=$

$\oint\limits_<\partial S>\vec B\cdot\vec </p> <dl>= \mu_0 I_S \equiv \mu_0\int\limits_S \vec j \cdot \vec<dS>,» width=»» height=»» /><img decoding=$

В общем случае

$\vec B$

Основные уравнения (классической) электродинамики общего случая (то есть независимо от ограничений магнитостатики), в которых участвует вектор магнитной индукции :

Три из четырех уравнений Максвелла (основных уравнений электродинамики) \,\vec B = 0\ \ \ \ \, \mathrm
\,\vec B = \mu_0\vec j + \frac<1>
\frac<\partial \vec E><\partial t>» width=»» height=»» />
- а именно:
- Закон Гаусса для магнитного поля, $\mathrm <div>\,\vec B = 0,» width=»» height=»» /></li> <li>Закон электромагнитной индукции: <img decoding=$ \,\vec E = — \frac<\partial \vec B><\partial t>,» width=»» height=»» />
- Закон Ампера — Максвелла.
- Формула силы Лоренца
  - Следствия из нее, такие как
    
    Выражение для силы Ампера, действующей со стороны магнитного поля на ток (участок провода с током) $d \vec F = [I\vec <dl>\times \vec B],» width=»» height=»» /><img decoding=$
    
    выражение для вращающего момента, действующего со стороны магнитного поля на магнитный диполь (виток с током, катушку или постоянный магнит): $\vec M = \vec m \times \vec B,$
    
    выражение для потенциальной энергии магнитного диполя в магнитном поле: $U = - \vec m \cdot \vec B,$
    
    а также следующих из них выражения для силы, действующей на магнитный диполь в неоднородном магнитном поле и т.д..
    
    Выражение для силы, действующей со стороны магнитного поля на точечный магнитный заряд: $\vec F = K\frac<q_m \vec r><r^3>.» width=»» height=»» /> <ul> <li>(это выражение, точно соответствующее обычному закону Кулона, широко используется для формальных вычислений, для которых ценна его простота, несмотря на то, что реальных магнитных зарядов в природе не обнаружено; также может прямо применяться к вычислению силы, действующей со стороны магнитного поля на полюс длинного тонкого магнита или соленоида).</li> </ul> <ul> <li>Выражение для плотности энергии магнитного поля <img decoding=$ <2\mu_0>» width=»» height=»» />
    
    Оно в свою очередь входит (вместе с энергией электрического поля) и в выражение для энергии электромагнитного поля и в лагранжиан электромагнитного поля и в его действие. Последнее же с современной точки зрения является фундаментальной основой электродинамики (как классической, так в принципе и квантовой).
    
    Примечания
    
    $\vec F = q \vec E + q [\vec v \times \vec B].$
    
    ↑ Если учитывать и действие электрического поля E, то формула (полной) силы Лоренца принимает вид: При отсутствии электрического поля (или если член, описывающий его действие, специально вычесть из полной силы) имеем формулу, приведенную в основном тексте.
    
    ↑ Это определение с современной точки зрения менее фундаментально, чем приведенное выше (и является просто его следствием), однако с точки зрения близости к одному из практических способов измерения магнитной индукции может быть полезным; также и с исторической точки зрения.
    
    ↑ То есть в наиболее фундаментальном и простом для ознакомления виде.
    
    ↑ То есть в частном случае постоянных токов и постоянных электрического и магнитного полей или — приближенно — если изменения настолько медленны, что ими можно пренебречь.
    
    ↑ Являющаяся частным магнитостатическим случаем закона Ампера — Максвелла (см. в стаье далее).
    
    См. также
    
    Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
    
    Добавить иллюстрации.
    
    Физические величины по алфавиту
    
    Магнетизм
    
    Физические величины
    
    Wikimedia Foundation . 2010 .
    
    Полезное
    
    Смотреть что такое «Магнитная индукция» в других словарях:
    
    магнитная индукция — Векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся электрически заряженную частицу со стороны магнитного поля. Примечание — Магнитная индукция равна отношению силы, действующей на электрически… … Справочник технического переводчика
    
    МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ — (магнитной индукции вектор), основная хар ка В магн. поля, представляющая собой ср. значение суммарной напряжённости микроскопич. магн. полей, созданных отдельными эл нами и др. элем. ч цами. М. и. В можно выразить через вектор напряжённости… … Физическая энциклопедия
    
    МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ — (b) … Большая политехническая энциклопедия
    
    МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ — (В), среднее результирующее магнитное поле в веществе; с напряженностью магнитного поля Н и намагниченностью вещества М связана соотношением В= Н+4pМ (в единицах СГС) или В=m0(Н+М) (в единицах СИ, где m0 магнитная постоянная). В вакууме В=Н (в… … Современная энциклопедия
    
    МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ — (обозначается В) среднее результирующее магнитное поле в веществе; с напряженностью магнитного поля Н и намагниченностью вещества М связана соотношением В = Н + 4?М (в единицах СГС) и В = ?0Н + ?0М (в единицах СИ, где ?0 магнитная постоянная) … Большой Энциклопедический словарь
    
    МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ — ( В) одна из двух векторных величин, характеризующих магн. поле (наряду с напряжённостью магнитного поля Н). Единицы измерения М. и.: в СИ тесла (Тл), в СГС гаусс (Гс); 1 Тл=104 Гс. Происхождение термина М. п. связано с тем. что изменение именно… … Физическая энциклопедия
    
    Магнитная индукция — (В), среднее результирующее магнитное поле в веществе; с напряженностью магнитного поля Н и намагниченностью вещества М связана соотношением В= Н+4pМ (в единицах СГС) или В=m0(Н+М) (в единицах СИ, где m0 магнитная постоянная). В вакууме В=Н (в… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
    
    Магнитная индукция — И. Магнитная индукция Векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. Примечание. .Магнитная индукция численно равна отношению силы, действующей на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
    
    магнитная индукция В, Тл — 3.1 магнитная индукция В, Тл: Величина, характеризующая намагниченность ферромагнитного образца, помещенного во внешнее магнитное поле с напряженностью Н (А/м). Магнитная индукция и напряженность поля связаны между собой следующим соотношением: B … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
    
    магнитная индукция — ГОСТ Р 54480 2011 магнитная индукция В, Тл Величина, характеризующая намагниченность ферромагнитного образца, помещенного во внешнее магнитное поле с напряженностью H (А/м). Магнитная индукция и напряженность поля связаны между собой следующим… … Металлургия. Терминология ГОСТ
    
    Магнитная индукция (формулы единицы)
    
    Магнитная индукция это векторная величина, которая является силовой характеристикой этого магнитного поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом тела.
    
    Единицы обозначения: единица измерения в СИ — тесла (Тл), в СГС — гаусс (Гс) (связь: 1 Тл = 10 4 Гс).
    
    Формула магнитной индукции:
    
    Где: B – индукция магнитного поля (в Тл), M_max – максимальный крутящий момент магнитных сил, приложенных к раме (в Нм), l – длина жилы (в м), S – площадь рамы (в м²)
    
    Что такое магнитная индукция и магнитный поток
    
    Магнитное поле, так же как и электрическое поле, является одной из сторон электромагнитного поля и представляет собой один из видов материи. Оно возникает, например, при движении электрических зарядов и, в частности, вокруг проводов с током.
    
    Магнитное поле обладает энергией называемой энергией магнитного поля, которая проявляет себя различным образом, например в действии одного провода с током на другой провод с током, находящийся в магнитном поле первого, или в действии магнитного поля проводника с током на магнитную стрелку.
    
    Направление, которое указывается северным концом магнитной стрелки, установившейся под действием сил магнитного поля, принимается за направление магнитного поля.
    
    Рис. 1. Правило буравчика.
    
    Направление магнитного поля
    
    Магнитное поле изображается магнитными линиями (линиями магнитной индукции), Они проводятся так, чтобы направление касательной в каждой точке линии совпадало с направлением поля.
    
    Направление магнитного поля связано с направлением тока. Эта связь устанавливается правилом буравчика: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тот (рис 1), то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление магнитных линий.
    
    Иногда лучше пользоваться другой формулировкой этого правила: если направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением тока в контуре (рис. 2), то поступательное движение его укажет направление магнитных линий, пронизывающих поверхность, ограниченную контуром.
    
    Пример определения магнитного поля
    
    Поместим в магнитное поле перпендикулярно его направлению участок прямолинейного провода длиной l, по которому проходит ток I (рис. 3).
    
    Из опыта можно убедиться, что на участок провода будет действовать сила F, по величине пропорциональная току, длине участка проводника и интенсивности магнитного поля, которая характеризуется величиной магнитной индукции В.
    
    Таким образом, сила
    
    Рис. 2. Правило буравчика для кольцевого тока.
    
    Из написанного следует, что
    
    т. е. магнитная индукция измеряется отношением механической силы, действующей на участок провода, по которому проходит ток, к произведению тока и длины участка провода, причем провод должен быть расположен перпендикулярно направлению поля.
    
    Единицы измерения магнитной индукции
    
    В международной системе единиц (СИ) сила измеряется в ньютонах, ток — в амперах, длина — в метрах, поэтому единица измерения магнитной индукции
    
    [B] = [F : (Il)] = н : (a • м) = дж/м : (a • м) = (в • k) : (a • м 2 ) = (в • а • сек) : (a • м 2 ) = (в • сек) : м 2
    
    Единица вольт-секунда называется вебер (вб), а вебер, деленный на квадратный метр, — тесла (тл),
    
    Кроме единицы тесла, иногда применяется гаусс (гс) — единица магнитной индукции, не принадлежащая к системе СИ, при этом
    
    1 гс — 10 -4 тл, или 1 тл = 10 4 гс.
    
    Рис. 3. Провод с током в магнитном поле.
    
    Магнитная индукция — векторная величина. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением поля в данной точке.
    
    Магнитное поле, во всех точках которого векторы магнитной индукции одинаковы по величине и параллельны друг другу, называется однородным.
    
    Линии магнитной индукции можно использовать не только для указания направления поля, но и для характеристики его интенсивности.
    
    Для этого условно через единичную площадку, перпендикулярную к направлению поля, проводят число линий, равное или пропорциональное величине магнитной индукции в данном месте поля.
    
    Произведение магнитной индукции В на площадь S, перпендикулярную к вектору магнитной индукции, называется магнитным потоком, т. е.
    
    Ф = BS.
    
    В чем измеряется магнитная индукция
    
    Так как магнитная индукция измеряется в теслах (тл), а площадь — в квадратных метрах, и учитывая, что 1 тл = 1вб : 1м2 получим, что магнитный поток измеряется в веберах:
    
    [Ф] = тл • м2 = (вб : м 2 ) • м 2 = вб.
    
    Чем характеризуется магнитная индукция
    
    Более мелкой единицей магнитного потока, не относящейся к системе СИ, является максвелл
    
    1 мкс = 10 -8 вб = 1 гс•см 2 .
    
    Так как магнитная индукция характеризуется числом магнитных линий, проходящих через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению поля, то магнитный поток будет характеризоваться числом линий, проходящих через площадь S.
    
    Индукция магнитного поля
    
    Если поместить проводник с током в магнитном поле, то на него будет действовать сила со стороны этого поля. Эту силу называют силой Ампера.
    
    Опыт показывает, что величина силы Ампера зависит от длины активной части проводника и от тока в нем, а отношение силы F к длине проводника l и к току I есть величина постоянная
    
    F /Il = const.
    
    Эта величина не зависит от длины проводника и силы тока в нем; она характеризует силовые свойства магнитного поля. Эту величину обозначают буквой В и называют вектором индукции магнитного поля
    
    Вектор индукции магнитного поля есть физическая величина, численно равная силе, с которой действует магнитное поле на единичный проводник с единичным током, помещенный в это поле перпендикулярно магнитным силовым линиям.
    
    Направление вектора магнитной индукции В в данной точке магнитного поля совпадает с направлением магнитной силовой линии, проходящей через эту точку.
    
    Величина индукции магнитного поля
    
    Величину индукции магнитного поля запишем в скалярной форме
    
    Формула (1) справедлива при условии, что угол между направлением силовых линий магнитного поля и направлением тока равен 90°. При угле 0° сила равна нулю. Равенство (1) можно записать так:
    F = ВIl,
    
    или, когда α ≠ 90°,
    
    Эта запись закона Ампера справедлива для однородного магнитного поля, во всех точках которого вектор магнитной индукции В имеет одно и то же численное значение и направление.
    
    Единица магнитной индукции тесла
    
    За единицу индукции магнитного поля в СИ принимают индукцию такого магнитного поля, которое действует на каждый метр проводника с током в 1 А, расположенного перпендикулярно полю, с силой в 1 Н. Эта единица индукции называется тесла
    
    1Т = (1Н/(1A • 1м)) = 1((Н • м)/(А • м 2 )) = 1(Дж/(A • м 2 )) = 1((А • В • с)/(А • м 2 )) = 1((В • с)/м 2 )
    
    Единица магнитной индукции гаусс
    
    Единицей магнитной индукции в системе СГСМ будет индукция такого однородного магнитного поля, в котором на каждый санти метр длины перпендикулярного к полю прямолинейного проводника, по которому течет ток 10 А, действует сила в 1 дин. Эта единица магнитной индукции называется гауссом
    
    Похожие публикации:
    
    Как ввести надстрочный и подстрочный символы и цифры в excel 2010
    
    Как сохранить таблицу в excel в макбуке
    
    Как хранить провода
    
    Какие помещения относятся к классу а