150247 (Дія магнітного поля на рухомі заряди та закон повного струму і його використання), страница 3

Особливістю нормального соленоїда є те, що всередині його вздовж осі магнітне поле має однаковий напрям і однакову у всіх точках величину, тобто є однорідним (рис.6). Магнітне поле зоседержено всередині соленоїда, а зовні соленоїда Н=0.

Рис. 6

Для обчислення напруженності магнітного поля за допомогою закону повного струму оберемо замкнений контур 1, 2, 3, 4. Отже

;

Другий та четвертий інтеграми дорівнюють нулю, так як вектор перпендикулярний ділянкам контура. Вважаючи, що ділянка 3-4 розміщена далеко від соленоїда, де Н=О тому третій інтеграл також дорівнює нулю. Враховуючи це маємо:

.

де l - довжина ділянки 1-2. На цій ділянці контур охоплює nl струмів, тобто .

Згідно закону повного струму або

і ( 9 )

а ( 10 )

1. Розглянемо магнітне поле тороїда (рис.7) – соленоїд, зігнутий у кільце.

Рис. 7

Характерним для тороїда є те, що магнітне поле зосереджено тільки всередині тороїда і силові лінії мають вигляд замкнених концентричних кіл з центром в точці 0. Виберем контур у вигляді кола вздовж осі тороїда – радіуса R. Такий контур охоплює сумарний струм NI, де N - число витків тороїда. Отже: ; , або .

Звідки , ( 11 )

а так як - число витків на одиницю довжини намотки, то

( 12 )

Розглянуті нами соленоїд і тороїд мають практичне використання, наприклад в техніці зв’язку: різного типу електромагнітні реле, в установках для одержання потужних магнітних полів.

ВИСНОВКИ

1. За допомогою закону Біо-Савара-Лапласа можна розрахувати напруженість магнітного поля, створеного будь-яким провідником з струмом.

2. З закону повного струму випливає, що робота по переміщенню провідника з струмом в магнітному полі на замкненому контуру не дорівнює нулю, отже магнітне поле не потенціальне, а вуихрове; аналогії електричному заряду і потенціалу в магнітному полі немає.

3. Робота по переміщенню провідника з струмом в магнітному полі прямо пропорційна силі струму, магнітному потоку, який перетинається провідником, або зміні магнітного потоку через поверхню замкненого провідника. А магнітний потік через будь-яку замкнену поверхню завжди дорівнює нулю.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гусева Г.Б. Курс физики, §§ 55-56

2. Савельев И.В. т.2, Курс общей физики, § 38-41

3. Трофимова Т.И. Курс физики, §§ 110-1