Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Курс лекций по физике. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля

Магнитный поток

Возьмем в магнитном поле элементарную бесконечно малую площадку dS. Предполагается, что площадка практически плоская и настолько мала, что вектор В во всех ее точках можно считать одинаковым по величине и по направлению, даже если магнитное поле неоднородно (рис. 3.3.1).

Рис. 3.3.1

Потоком вектора магнитной индукции или магнитным потоком сквозь малую площадку dS называется физическая величина, определяемая выражением

где угол a = ^BAdS^- угол между направлениями вектора В и нормалью

к площадке; Вп = В cos а - проекция вектора магнитной индукции в области, где находится площадка dS, на направление нормали; вектор d S = ndS.

Поток магнитной индукции через произвольную поверхность представляет собой сумму потоков через элементарные площадки, на которые разбита эта поверхность, и выражается в виде интеграла по этой поверхности:

Знак потока зависит от выбора направлений нормалей к элементарным площадкам, этот выбор, в частности, может осуществляться следующим образом. Выбирается положительное направление обхода по контуру, ограничивающему поверхность S (рис. 3.3.1).

Для выбора направления нормали используется правило буравчика: нормаль направляют в сторону перемещения буравчика, если его ручка вращается в направлении положительного обхода контура (обычно положительной является внешняя нормаль).

Если поле однородно (В = const в любой точке поля), поверхность плоская и расположена перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то из (3.3.2) получаем:

Далее мы увидим, что магнитный поток играет важную роль в явлениях, связанных с взаимодействием между магнитными полями и проводниками с током, в явлении электромагнитной индукции и т. д. Поэтому магнитный поток является одной из основных величин, применяемых в электромагнетизме.

Из формулы (3.3.3) следует, что за единицу измерения магнитного потока принимается магнитный поток сквозь плоскую поверхность единичной площади, расположенной перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого равна 1 Тл.

Единица измерения магнитного потока в СИ называется вебером (Вб):

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>