Vi vet att en dirigent med nuvarande placerad imagnetfält utsatt för kraft. Dess riktning beror på riktningen av fältlinjerna och strömriktningen: om den senare är känd kan kraftens riktning bestämmas med hjälp av vänster- eller högerskruvens regel.
Låt oss nu överväga vad kraften i denna kraft beror på. Vänd dig till erfarenhet.
Подвесим к левому плечу коромысла рычажных весов linjär ledare AB och placera den mellan polerna N och S på elektromagneten så att den är vinkelrät mot magnetfältlinjerna. Konsekvent med denna ledare slår vi på ammätaren, liksom en reostat, som vi kan mäta strömmen i vår ledare. Balansera skalorna och stäng kretsen. Låt strömmen i ledaren AB styras från B till A. Balansens balans är bruten. För att återställa den måste en ytterligare vikt läggas på den rätta skålen, vars vikt kommer att vara lika med kraften som verkar vertikalt ner på ledaren. Vi kommer nu att ändra strömmen i vår dirigent; vi märker att med kraften ökar också kraften som verkar på ledaren. Förändringarna visar oss att kraften med vilken magnetfältet verkar på ledaren är direkt proportionellt mot strömmen som strömmar genom den.
Зависит ли эта сила от длины проводника АВ?För att lösa problemet tar vi ledare med olika längder i samma ström. Mätningarna visar att kraften som magnetfältet verkar på strömledaren kommer att vara direkt proportionell mot längden på den del av ledaren som finns i magnetfältet.
Låt F vara den kraft som verkar på en ledare med en ström placerad i ett magnetfält, l är denna ledares längd och jag är strömmen i den.
Eftersom längden på ledaren l och strömmen i den ändras, som vi har sett, kraften F.
Förhållandet mellan kraften F och längden på ledaren I och strömmen i den är ett konstant värde som inte beror på strömmen i den; därför kan storleken på detta förhållande karakterisera magnetfältet.
Detta värde kallas magnetisk induktion eller magnetfältinduktion.
Vi anger magnetisk induktion med bokstaven B. Enligt definitionen kan vi skriva:
B = F / (I · l).
I SI-systemet, enheten för magnetisk induktionen fältinduktion visas där en ledare med en ström av 1 A och en längd på 1 m utsätts för en kraft av 1 N. Namnet på en sådan enhet är 1 newton / (ampere meter) (förkortat 1 N / (A˖m)).
Vi visar att 1 N / (А˖м) = 1 (В˖сек) / m²:
1 N / (А˖м) = 1 (Н˖м) / (А˖м²) = 1 j / (А˖м²) = 1 (В˖А˖сек) / (А˖м²) = 1 (В˖ sek) / m².
En enhet på 1 volt-sekund kallas en weber (wb).Följaktligen är 1 WB / m² eller 1 Tesla (T) en enhet för magnetisk induktion. Medan i GHS-mätsystemet är mätenheten för magnetisk induktion gauss (G):
1 T = 10 ° G.
Magnetisk induktion är en vektorkvantitet. Riktningen för induktionsvektorn vid en given punkt är i linje med riktningen för den magnetiska kraftlinjen som passerar genom denna punkt.
I SI-systemet är magnetisk induktion en kraftkaraktäristik för ett magnetfält, liknande hur elektriskt fältstyrka uttrycker en kraftkaraktäristik för ett elektriskt fält.
Genom att känna till induktion av ett magnetfält kan vi beräkna dess kraft som verkar på en ledare med ström enligt formeln:
F = BI l.
I en ledare med ström flyttas laddningarna inte baraslumpmässigt i olika riktningar, men också i en viss riktning. Var och en av laddningarna påverkas av en magnetisk kraft som överförs till ledaren. Summan av alla krafter från den kaotiska rörelsen är noll, och summan av krafterna för den riktade rörelsen kallas Ampere-kraften.
I det allmänna fallet bestäms storleken på kraften som verkar på en ledare med en ström placerad i ett magnetfält av Amperes lag:
F = BI l sin α, där a är vinkeln mellan direktiviteten för strömmen (I) och magnetfältvektorn (B).
Induktion av ett magnetfält är numeriskt lika med kraftenmed vilket ett magnetfält verkar på ett enda strömelement vinkelrätt mot induktionsvektorn. Magnetinduktion beror på mediets egenskaper.
