Закон Био- Саварра- Лапласа.
Био и Саварр в 1820г. экспериментально исследовали магнитные поля, создаваемые токами различной формы. Они установили, что величина поля всегда пропорциональна величине тока () и различным образом зависят от в точке, которой определяется поле .
Лаплас, проанализировав, данные Био-Саварра, пришел к выводу, что магнитное поле малого тока может быть найдено, как суперпозиция полей, создаваемых отдельными участками тока. Для магнитной индукции поля , создаваемой элементом тока длины , Лаплас получил формулу:
Коэффициент ,
где -магнитная
постоянная. Но мы, зная теперь,
что - поле имеет релятивистскую
природу и, имея выражение для
преобразования силы , можем получить закон Био-Саварра
теоретически.
Вначале получим выражение для магнитного поля прямого бесконечного провода, по которому течет ток .
Для этого воспользуемся результатами
примера §5; так как движущаяся вдоль
своей длинны прямая бесконечная нить
эквивалентна прямому бесконечному
току с плотностью , а -
сила тока.
Вектор магнитной силы
Учитывая, что
Имеем:
Так как , , .
Получаем: (9.2а)
Величина или , - магнитная постоянная.
Ток .
Итак: магнитное поле прямолинейного бесконечного тока:
Из видно, что индукция магнитного поля в точке, лежащей в плоскости XY, направлена по оси Z, то есть, перпендикулярна плоскости XY. Однако поскольку векторы оси OY произвольны и все направления равномерны, выходит, что лежит в плоскости перпендикулярной векторам и и направлена по касательной к окружности, концентрическая току.
Достарыңызбен бөлісу: |