Источники магнитного поля. Гипотеза Ампера

Начнем с определения магнитного поля. Это особое состояние пространства вокруг магнита или проводника с электрическим током, которое оказывает воздействие на другие магниты или заряженные частицы. Источниками магнитного поля являются постоянные магниты, электрические токи и изменяющиеся электрические поля. Ампер предложил гипотезу о молекулярных токах, согласно которой все магнитные эффекты обусловлены циркуляцией зарядов, то есть наличием электрического тока.

Магнитные линии неоднородного и однородного магнитного поля

Линии магнитного поля - это воображаемые линии, вдоль которых направлены векторы магнитной индукции. В однородном магнитном поле (таком, где векторы магнитной индукции в каждой точке пространства имеют одинаковую длину и направление) линии магнитного поля параллельны друг другу. В неоднородном магнитном поле (где векторы магнитной индукции в разных точках пространства различны по длине и/или направлению) линии магнитного поля искривлены и/или сближаются/расходятся.

Направление линии магнитного поля, созданного проводником с током, определяется с помощью правила правой руки: если взять проводник с током в правую руку так, чтобы большой палец указывал в направлении тока, то остальные пальцы образуют круг и указывают в направление магнитных линий.

Правило буравчика. Правило правой руки для соленоида

Правило буравчика (или правило правой руки) говорит нам, что если взять в правую руку воображаемый буравчик и начать "закручивать" его так, чтобы направление движения совпадало с направлением тока в проводнике, то направление винтовых линий будет указывать направление магнитных линий поля.

Для соленоида (проводника, изогнутого в виде спирали) также используется правило правой руки. Если обернуть вокруг соленоида правую руку так, чтобы пальцы указывали в направлении тока, то большой палец покажет направление магнитного поля внутри соленоида.

Правило левой руки. Индукция магнитного поля. Модуль вектора магнитной индукции. Линии магнитной индукции

Правило левой руки позволяет определить направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, если известны направления тока и магнитного поля. Если вытянуть в разные стороны большой палец, указательный и средний палец левой руки, то большой палец будет указывать направление тока, указательный - направление магнитного поля, а средний - направление силы.

Магнитная индукция - это векторная величина, характеризующая магнитное поле. Модуль вектора магнитной индукции равен силе, действующей на единичный заряд, движущийся в данной точке с единичной скоростью перпендикулярно линиям поля, и измеряется в теслах.

Линии магнитной индукции - это воображаемые линии, по которым движутся заряженные частицы в магнитном поле. Они показывают направление магнитного поля в каждой точке пространства.