Напружанасць магнітнага поля і яго асноўныя характарыстыкі

Адной з найважнейшых фізічных характарыстык як натуральнай, так і штучнай асяроддзя пражывання чалавека з'яўляецца магнітнае поле. Яно ўяўляе сабой адну з формаў існавання электрамагнітнага поля. Галоўнай адметнай рысай такой формы з'яўляецца тое, што магнітнае поле ўздзейнічае выключна на тыя часціцы і цела, якія, з аднаго боку, знаходзяцца ў бесперапынным руху, а з другога - ўтрымліваюць пэўны электрычны зарад.

Яшчэ з курсу фізікі вядома, што для стварэння магнітнага поля неабходныя праваднік з токам і зменныя электрычныя поля. Найважнейшымі характарыстыкамі гэтага поля служаць вектар магнітнай індукцыі і магнітная напружанасць.

Напружанасць магнітнага поля ўяўляе сабой адну з вектарных велічынь, якія вывучаюцца ў фізіцы, якая складаецца з рознасці вектара электрамагнітнай індукцыі, а таксама вектара намагнічанасці. Так як магнітная напружанасць ёсць велічыня вектарная, то яе адзінкай вымярэнняў у агульнапрынятай і самай распаўсюджанай сістэме СІ прынята лічыць ампер на метр. Каб атрымаць напружанасць электрамагнітнага поля велічынёй у 1 а / м, неабходна, каб у прамалінейным працяглым провадзе з максімальна малым дыяметрам перасеку працякаў электрычны ток сілай 2π ампера. У гэтым выпадку ва ўсіх пунктах ўтвораны гэтым токам магнітнага поля на адлегласці 1 метр напружанасць электрамагнітнага поля і будзе роўная 1 а / м.

Напружанасць магнітнага поля, або, іншымі словамі, колькасць сілавых ліній гэтага поля, можна ацаніць. У прыватнасці, каб вызначыць кірунак гэтых ліній, можна скарыстацца добра вядомым усім правілам свярдзёлка. Гэтае правіла - адзін з краевугольных камянёў усёй электратэхнікі. Яно абвяшчае, што ў тым выпадку, калі агульная накіраванасць руху свярдзёлка цалкам тоесная кірунку электрычнага току ў пэўным правадыру, то накіраванасць кручэння свярдзёлка тоесная кірунку магнітных ліній.

Арыентуючыся на дадзенае правіла, лёгка даказаць, што магнітныя лініі, якія ўзнікаюць у вітках шпулькі, накіраваныя ў адзін і той жа бок. З гэтага можна зрабіць выснову, што напружанасць магнітнага поля ўнутры шпулькі будзе нашмат больш моцнай, чым напружанасць, якая ствараецца адным вітком. Гэта звязана ў тым ліку і з тым, што сілавыя лініі суседніх віткоў накіраваны паралельна адзін аднаму, але ў розныя бакі, такім чынам, напружанасць магнітнага поля паміж імі будзе няўхільна зьмяншацца.

Цалкам натуральна, што магнітнае поле любой шпулькі прама прапарцыйна велічыні сілы току, які праходзіць па яе вітках. Акрамя таго, напружанасць магнітнага поля наўпрост залежыць ад таго, наколькі блізка гэтыя віткі размяшчаюцца ў адносінах адзін да аднаго. Дасведчаным шляхам даказана, што ў двух шпульках, у якіх цячэ электрычны ток аднолькавай сілы, а лік віткоў абсалютна супадае, магнітнае поле будзе мацней у той, дзе шпулька валодае меншай восевай даўжынёй, гэта значыць яе віткі размешчаны значна бліжэй адзін да аднаго.

Вельмі значнай характарыстыкай магнітнага поля з'яўляецца лічбавая велічыня ампервитков, якую можна разлічыць, памножыўшы колькасць віткоў у шпульцы на сілу працякалага ў іх току. Ад велічыні ампервитков будзе залежаць і магнитодвижущая сіла. Абапіраючыся на гэтае паняцце, можна лёгка даказаць, што магнітнае поле доследнай шпулькі знаходзіцца ў прама прапарцыянальнай залежнасці ад колькасці ампервитков на адзінку восевай даўжыні. Іншымі словамі, напружанасць электрамагнітнага поля тым вышэй, чым больш велічыня магнитодвижущей сілы, якая ствараецца ў доследнай шпульцы.

Акрамя штучна ствараюцца магнітных палёў, існуе яшчэ натуральнае магнітнае поле Зямлі, якое фармуецца, у асноўным, у знешняй абалонцы ядра. Асноўныя характарыстыкі гэтага поля, у тым ліку і напружанасць, змяняюцца як у часе, так і ў прасторы, аднак усе асноўныя законы, характэрныя для штучна ствараюцца палёў, працуюць і ў геамагнітныя поле.