Магнитное поле

Если магнитную стрелку поместить около проводника, по которомy проходит ток, то на стрелку будут действовать силы, заставляющие стрелку установиться в определенном направлении. Если проводник с током вращать вокруг оси, перпендикулярной оси проводника, то и стрелка будет вращаться вместе с проводником. Пространство, в котором обнаруживается действие сил на магнитную стрелку или ток, называется магнитным полем. магнитное поле создается электрическим током. Следовательно, магнитное поле и электрический ток неразрывно связаны. Магнитное поле не может существовать без электрического тока.

За направление магнитного поля принимается направление, в котором устанавливается северный конец магнитной стрелки, расположенной в этом магнитном поле.

Для наглядности магнитное поле изображается магнитными линиями, которые в отличие от электрических линий всегда замкнутую. В качестве примера на рис. 7.1а приведены магнитные линии постоянного магнита прямоугольной формы. Направление магнитных линий, т. е. направление магнитного поля (МП), и направление тока I в проводниках различной конфигурации, создающего это поле, связаны правилом буравчика. Для прямого тока правило буравчика формулируется так: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением прямого тока, то вращательное движение рукоятки буравчика при этом указывает направление магнитного поля. Магнитное поле прямого тока, т. е. тока в прямолинейном проводнике, показано на рис. 7.16.

Для кругового тока: если вращательное движение буравчика совпадает с направлением кругового тока, то поступательное движение буравчика при этом указывает направление магнитного поля. Поле кругового тока изображено на рис. 7.1в. На рис. 7.1г изображено магнитное поле, созданное током I в цилиндрической катушке. Магнитное поле цилиндрической катушки с током аналогично магнитному полю прямоугольного магнита (рис. 7.1а).

По аналогии этих полей конец катушки, из

которого выходят магнитные линии, будет считаться северным полюсом N катушки, а конец, в который входят магнитные ли­нии, южным полюсом S катушки. Следовательно, магнитное поле цилиндрической катушки полярно, т.е. имеет северный N и южный S полюса.

Полярным также является магнитное поле кругового тока (рис.7.1в), т. е. там, где магнитные линии выходят из круга, - северный полюс N, а там, где входят в круг - южный полюс S круга.

В проводнике с током и вокруг него магнитное поле обусловле­но этим током. Внутри постоянного магнита или намагниченного тела магнитное поле обусловлено внутренним и внутримолеку лярным направленным движением элементарных заряженных частиц.

В атоме любого вещества вокруг ядра направленно, по определенным орбитам вращаются электроны (круговой ток). Следовательно, атомы любого вещества являются элементарными магнитами, которые называются доменами. Домены имеют северный и южный полюс. Полярность домена зависит от направления тока электронов вокруг ядра. Направление тока электронов вокруг Щ атома противоположно направлению вращения электрона. Под влиянием внешних факторов (внешнего магнитного поля) элементарные магнитики-домены могут ориентироваться, т. е. поворачиваться в определенном направлении. Ориентация домена в определенном направлении обуславливает намагничивание материала. Все материалы обладают различной способностью намагничивания (магнитная проницаемость). Таким образом, намагнитить данный материал — значит сориентировать элементарные магнитики этого материала в определенном направлении, намагниченный материал, как и постоянный магнит, создает вокруг себя внешнее магнитное поле. Чем больше доменов сориентировано в одном направлении, тем интенсивней намагничен материал, т. е. тем сильней его внешнее поле. Если же все домены материала расположены хаотично, то такой материал не создает Вашего магнитного поля.