-->
|
|
|
Ãëàâà 4. Ìàãíèòíîå ïîëå òîêîâ § 4.3. Âåêòîð ìàãíèòíîé èíäóêöèè
Âåêòîð ìàãíèòíîé èíäóêöèèÌû âèäåëè, ÷òî â ìàãíèòíîì ïîëå ðàìêà ñ òîêîì íà ãèáêîì ïîäâåñå, ñî ñòîðîíû êîòîðîãî íå äåéñòâóþò ñèëû óïðóãîñòè, ïðåïÿòñòâóþùèå îðèåíòàöèè ðàìêè, ïîâîðà÷èâàåòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà íå óñòàíîâèòñÿ îïðåäåëåííûì îáðàçîì. Òàê æå âåäåò ñåáÿ è ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà. Ýòî ãîâîðèò î òîì, ÷òî âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþùàÿ ìàãíèòíîå ïîëå, äîëæíà áûòü âåêòîðíîé. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà äîëæíî áûòü ñâÿçàíî ñ îðèåíòàöèåé ðàìêè èëè ìàãíèòíîé ñòðåëêè. Âåêòîðíóþ âåëè÷èíó, õàðàêòåðèçóþùóþ ìàãíèòíîå ïîëå, íàçüøàþò âåêòîðîì ìàãíèòíîé èíäóêöèè* (îáîçíà÷àþò áóêâîé * Îñíîâíóþ õàðàêòåðèñòèêó ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íàçûâàþò íàïðÿæåííîñòüþ, à íå èíäóêöèåé, êàê ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òàêàÿ òåðìèíîëîãèÿ ñëîæèëàñü èñòîðè÷åñêè, êîãäà åùå èñòèííûé ñìûñë õàðàêòåðèñòèê ýëåêòðè÷åñêîãî è ìàãíèòíîãî ïîëÿ áûë íå âïîëíå ÿñåí. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèèÇà íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè â òîì ìåñòå, ãäå ðàñïîëîæåíà ðàìêà ñ òîêîì, ïðèíèìàþò íàïðàâëåíèå ïîëîæèòåëüíîé íîðìàëè Òàêèì îáðàçîì, èìåÿ íåáîëüøóþ ðàìêó ñ òîêîì è ïðåäîñòàâèâ åé âîçìîæíîñòü ñâîáîäíî ïîâîðà÷èâàòüñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå, ìîæíî îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè â ëþáîé òî÷êå. Äëÿ ýòîãî íóæíî òîëüêî ïîäîæäàòü, êîãäà ïîâåðíóâøàÿñÿ ðàìêà óñïîêîèòñÿ, è ïðèìåíèòü ïðàâèëî áóðàâ÷èêà. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè ìîæíî îïðåäåëèòü òàêæå ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîé ñòðåëêè. Ñòðåëêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàëåíüêèé ïðîäîëãîâàòûé ïîñòîÿííûé ìàãíèò ñ äâóìÿ ïîëþñàìè íà êîíöàõ: þæíûì S è ñåâåðíûì N. Åñëè ñòðåëêà ìîæåò ñâîáîäíî îðèåíòèðîâàòüñÿ â ïðîñòðàíñòâå, òî â ìàãíèòíîì ïîëå íàïðàâëåíèå ëèíèè, ïðîâåäåííîé ÷åðåç öåíòð ñòðåëêè îò þæíîãî ïîëþñà S ê ñåâåðíîìó N (ðèñ. 4.15), ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì íîðìàëè
Èñïîëüçóÿ ñòðåëêó, ìîæíî ïîâòîðèòü îïûòû, êîòîðûå áûëè ïðîäåëàíû ñ ðàìêîé â ìàãíèòíîì ïîëå ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà (ðèñ. 4.16) è ïðÿìîãî ïðîâîäà ñ òîêîì.  ìàãíèòíîì ïîëå ïðÿìîëèíåéíîãî ïðîâîäíèêà ñ òîêîì ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà óñòàíàâëèâàåòñÿ ïî êàñàòåëüíîé ê îêðóæíîñòè (ðèñ. 4.17). Ïëîñêîñòü îêðóæíîñòè ïåðïåíäèêóëÿðíà ïðîâîäó, à öåíòð åå ëåæèò íà îñè ïðîâîäà. Íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè òîêà óñòàíàâëèâàþò ñ ïîìîùüþ ïðàâèëà áóðàâ÷èêà. Äëÿ ýòîãî áóðàâ÷èê äîëæåí äâèãàòüñÿ â íàïðàâëåíèè òîêà. Òîãäà êîíöû åãî ðóêîÿòêè áóäóò ïåðåìåùàòüñÿ â íàïðàâëåíèè, ïðèíÿòîì çà íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè.
Îïûò ïî îïðåäåëåíèþ íàïðàâëåíèÿ âåêòîðà èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè äåëàåò êàæäûé, êòî îðèåíòèðóåòñÿ íà ìåñòíîñòè ïî êîìïàñó. Åñëè ñòðåëêà ìîæåò ïîâîðà÷èâàòüñÿ è âîêðóã ãîðèçîíòàëüíîé îñè, òî â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè îíà ðàñïîëîæèòñÿ íàêëîííî (ðèñ. 4.18). Íàïðàâëåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè ìîæíî îïðåäåëèòü è ñ ïîìîùüþ ðàìêè. Ïðàâäà, äëÿ ýòîãî íóæíî âçÿòü ðàìêó ñ áîëüøèì ÷èñëîì âèòêîâ èëè ïðîïóñòèòü ÷åðåç ðàìêó äîâîëüíî áîëüøîé òîê. Íî çàòî ðàçìåðû ðàìêè ìîãóò áûòü áîëüøèìè, òàê êàê ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè ìåíÿåòñÿ îò òî÷êè ê òî÷êå ìåäëåííî.  íàøåé ñòðàíå âåêòîð èíäóêöèè ýòîãî ïîëÿ íàïðàâëåí íàêëîííî ê çåìíîé ïîâåðõíîñòè ñâåðõó âíèç (ðèñ. 4.19).
|
|
|