Cum sunt legate fluxul magnetic și inducția? Inductie electromagnetica

Flux vectorial de inducție magnetică ÎN (flux magnetic) printr-o suprafață mică dS numită mărime fizică scalară egală cu

Aici , este vectorul normal al unității pentru zonă dS, Han- proiectie vectoriala ÎN la directia normala, - unghiul dintre vectori ÎN Şi n (Fig. 6.28).

Orez. 6.28. Flux de vector de inducție magnetică prin pad

Fluxul magnetic F B printr-o suprafață închisă arbitrară S egală

Absența sarcinilor magnetice în natură duce la faptul că liniile vectoriale ÎN nu au nici început, nici sfârșit. Prin urmare fluxul vectorial ÎN printr-o suprafață închisă trebuie să fie egală cu zero. Astfel, pentru oricine câmp magneticși o suprafață închisă arbitrară S condiția este îndeplinită

Formula (6.28) exprimă Teorema Ostrogradsky-Gauss pentru vector :

Să subliniem încă o dată: această teoremă este o expresie matematică a faptului că în natură nu există sarcini magnetice pe care să înceapă și să se termine liniile de inducție magnetică, așa cum a fost cazul intensității câmpului electric. E taxe punctuale.

Această proprietate distinge semnificativ un câmp magnetic de unul electric. Liniile de inducție magnetică sunt închise, de aceea numărul de linii care intră într-un anumit volum de spațiu este egal cu numărul de linii care părăsesc acest volum. Dacă fluxurile de intrare sunt luate cu un semn, iar fluxurile de ieșire cu altul, atunci fluxul total al vectorului de inducție magnetică prin suprafața închisă va fi egal cu zero.

Orez. 6.29. W. Weber (1804–1891) - fizician german

Diferența dintre un câmp magnetic și unul electrostatic se manifestă și în valoarea mărimii pe care o numim circulaţie- integrală a unui câmp vectorial de-a lungul unui traseu închis. În electrostatică integrala este egală cu zero

luate de-a lungul unui contur închis arbitrar. Acest lucru se datorează potențialității câmpului electrostatic, adică faptului că munca efectuată pentru deplasarea unei sarcini într-un câmp electrostatic nu depinde de traseu, ci doar de poziția punctelor de început și de sfârșit.

Să vedem cum stau lucrurile cu o valoare similară pentru câmpul magnetic. Să luăm o buclă închisă care acoperă curentul continuu și să calculăm circulația vectorială pentru aceasta ÎN , adică

După cum sa obținut mai sus, inducția magnetică este creată de un conductor drept cu curent la distanță R de la conductor este egal cu

Să luăm în considerare cazul când conturul care cuprinde curentul continuu se află într-un plan perpendicular pe curent și este un cerc cu o rază. R centrat pe conductor. În acest caz, circulația vectorului ÎN de-a lungul acestui cerc este egal

Se poate arăta că rezultatul circulației vectorului de inducție magnetică nu se modifică odată cu deformarea continuă a circuitului, dacă în timpul acestei deformări circuitul nu intersectează liniile de curent. Apoi, datorită principiului suprapunerii, circulația vectorului de inducție magnetică de-a lungul unui drum care acoperă mai mulți curenți este proporțională cu suma algebrică a acestora (Fig. 6.30)

Orez. 6.30. Buclă închisă (L) cu o direcție de bypass specificată.
Sunt reprezentați curenții I 1, I 2 și I 3, creând un câmp magnetic.
Doar curenții I 2 și I 3 contribuie la circulația câmpului magnetic de-a lungul conturului (L)

Dacă circuitul selectat nu acoperă curenții, atunci circulația prin acesta este zero.

La calcularea sumei algebrice a curenților trebuie luat în considerare semnul curentului: vom considera pozitiv un curent a cărui direcție este legată de direcția de parcurgere de-a lungul conturului prin regula șurubului drept. De exemplu, contribuția actuală eu 2 în circulație este negativă, iar contribuția curentă eu 3 - pozitiv (Fig. 6.18). Folosind raportul

între puterea curentului eu prin orice suprafață închisă Sși densitatea curentului, pentru circulația vectorială ÎN poate fi notat

Unde S- orice suprafață închisă care se sprijină pe un contur dat L.

Astfel de câmpuri sunt numite vârtej. Prin urmare, nu poate fi introdus un potențial pentru un câmp magnetic, așa cum sa făcut pentru câmpul electric al sarcinilor punctiforme. Diferența dintre câmpul potențial și câmpul vortex poate fi cel mai clar reprezentată de imaginea liniilor de câmp. Liniile de câmp electrostatic sunt ca aricii: încep și se termină la sarcini (sau merg la infinit). Liniile de câmp magnetic nu seamănă niciodată cu „aricii”: sunt întotdeauna închise și îmbrățișează curenții curenti.

Pentru a ilustra aplicarea teoremei de circulație, să găsim printr-o altă metodă câmpul magnetic deja cunoscut al unui solenoid infinit. Să luăm un contur dreptunghiular 1-2-3-4 (Fig. 6.31) și să calculăm circulația vectorului ÎN de-a lungul acestui contur

Orez. 6.31. Aplicarea teoremei de circulație B la determinarea câmpului magnetic al unui solenoid

A doua și a patra integrală sunt egale cu zero datorită perpendicularității vectorilor și

Am reprodus rezultatul (6.20) fără a integra câmpurile magnetice din ture individuale.

Rezultatul obținut (6.35) poate fi folosit pentru a găsi câmpul magnetic al unui solenoid toroidal subțire (Fig. 6.32).

Orez. 6.32. Bobina toroidală: Liniile de inducție magnetică sunt închise în interiorul bobinei și formează cercuri concentrice. Sunt dirijate in asa fel incat, privind de-a lungul lor, am vedea curentul in viraje circuland in sensul acelor de ceasornic. Una dintre liniile de inducție cu o anumită rază r 1 ≤ r< r 2 изображена на рисунке

Curgerea vectorului de inducție magnetică B prin orice suprafață. Fluxul magnetic printr-o zonă mică dS, în care vectorul B este neschimbat, este egal cu dФ = ВndS, unde Bn este proiecția vectorului pe normala zonei dS. Fluxul magnetic F prin finalul... ... Dicţionar enciclopedic mare

FLUX MAGNETIC- (flux de inducție magnetică), flux F al vectorului magnetic. inductie B prin k.l. suprafaţă. M. p. dФ printr-o zonă mică dS, în limitele căreia vectorul B poate fi considerat neschimbat, se exprimă prin produsul mărimii ariei și proiecția Bn a vectorului pe ... ... Enciclopedie fizică

flux magnetic- O mărime scalară egală cu fluxul de inducție magnetică. [GOST R 52002 2003] flux magnetic Fluxul inducției magnetice printr-o suprafață perpendiculară pe câmpul magnetic, definit ca produsul inducției magnetice într-un punct dat cu aria... ... Ghidul tehnic al traducătorului

FLUX MAGNETIC- (simbol F), o măsură a puterii și extinderii CÂMPULUI MAGNETIC. Fluxul prin zona A în unghi drept față de același câmp magnetic este Ф = mHA, unde m este PERMEABILITATEA magnetică a mediului și H este intensitatea câmpului magnetic. Densitatea fluxului magnetic este fluxul... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

FLUX MAGNETIC- fluxul Ф al vectorului de inducție magnetică (vezi (5)) B prin suprafața S normală vectorului B într-un câmp magnetic uniform. Unitatea SI a fluxului magnetic (cm) ... Marea Enciclopedie Politehnică

FLUX MAGNETIC- o valoare care caracterizează efectul magnetic asupra unei suprafeţe date. Câmpul magnetic este măsurat prin numărul de linii de forță magnetice care trec printr-o suprafață dată. Dicționar tehnic feroviar. M.: Transport de stat... ... Dicționar tehnic feroviar

Fluxul magnetic - mărime scalară, egal cu fluxul de inducție magnetică... Sursa: INGINERIA ELECTRICĂ. TERMENI ȘI DEFINIȚII ALE CONCEPTELOR DE BAZĂ. GOST R 52002 2003 (aprobat prin Rezoluția Standardului de Stat al Federației Ruse din 01/09/2003 N 3 art.) ... Terminologie oficială

flux magnetic- fluxul vectorului de inducție magnetică B prin orice suprafață. Fluxul magnetic printr-o zonă mică dS, în care vectorul B este neschimbat, este egal cu dФ = BndS, unde Bn este proiecția vectorului pe normala zonei dS. Fluxul magnetic F prin finalul... ... Dicţionar Enciclopedic

flux magnetic- , fluxul de inducție magnetică este fluxul vectorului de inducție magnetică prin orice suprafață. Pentru o suprafață închisă, fluxul magnetic total este zero, ceea ce reflectă natura solenoidală a câmpului magnetic, adică absența în natură... Dicţionar enciclopedic de metalurgie

Fluxul magnetic- 12. Flux magnetic Flux de inducție magnetică Sursa: GOST 19880 74: Inginerie electrică. Concepte de bază. Termeni și definiții document original 12 magnetic pe... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Cărți

  • , Mitkevich V.F.. Această carte conține o mulțime cărora nu li se acordă întotdeauna atenția cuvenită când vine vorba de fluxul magnetic și care nu a fost încă precizat suficient de clar sau nu a fost... Cumpărați pentru 2252 UAH (doar Ucraina)
  • Fluxul magnetic și transformarea sa, Mitkevich V.F.. Această carte va fi produsă în conformitate cu comanda dumneavoastră folosind tehnologia Print-on-Demand.

Această carte conține multe cărora nu li se acordă întotdeauna atenția cuvenită când vine vorba de...

Dintre numeroasele definiții și concepte asociate câmpului magnetic, menționăm în mod special fluxul magnetic, care are o anumită direcționalitate. Această proprietate este utilizată pe scară largă în electronică și inginerie electrică, în proiectarea instrumentelor și dispozitivelor, precum și în calculul diferitelor circuite.

În primul rând, este necesar să se stabilească exact ceea ce se numește flux magnetic. Această valoare trebuie luată în considerare în combinație cu un câmp magnetic uniform. Este omogen în fiecare punct al spațiului desemnat. O anumită suprafață având o anumită zonă, desemnată prin simbolul S, este afectată de câmpul magnetic Liniile de câmp acționează pe această suprafață și o intersectează.

Astfel, fluxul magnetic Ф care traversează o suprafață cu aria S este format dintr-un anumit număr de linii care coincid cu vectorul B și care trec prin această suprafață.

Acest parametru poate fi găsit și afișat sub forma formulei Ф = BS cos α, în care α este unghiul dintre direcția normală la suprafața S și vectorul de inducție magnetică B. Pe baza acestei formule, se poate determina fluxul magnetic cu valoarea maxima la care cos α = 1, iar poziția vectorului B va deveni paralelă cu normala perpendiculară pe suprafața S. Și, invers, fluxul magnetic va fi minim dacă vectorul B este situat perpendicular pe normală.

În această versiune, liniile vectoriale pur și simplu alunecă de-a lungul planului și nu îl intersectează. Adică, fluxul este luat în considerare numai de-a lungul liniilor vectorului de inducție magnetică care intersectează o suprafață specifică.

Pentru a găsi această valoare, se utilizează weber sau volt-secunde (1 Wb = 1 V x 1 s). Acest parametru poate fi măsurat în alte unități. Valoarea mai mică este maxwell, care este 1 Wb = 10 8 μs sau 1 μs = 10 -8 Wb.

Energia câmpului magnetic și fluxul magnetic

Dacă un curent electric trece printr-un conductor, în jurul acestuia se formează un câmp magnetic cu energie. Originea sa este asociată cu energia electrică a sursei de curent, care este parțial consumată pentru a depăși EMF autoindusă apărute în circuit. Aceasta este așa-numita energie proprie a curentului, datorită căreia se formează. Adică, câmpul și energiile curente vor fi egale între ele.

Valoarea energiei proprii a curentului este exprimată prin formula W = (L x I 2)/2. Această definiție este considerată egală cu munca efectuată de o sursă de curent care depășește inductanța, adică f.em. auto-inductivă și creează un curent în circuit electric. Când curentul încetează să funcționeze, energia câmpului magnetic nu dispare fără urmă, ci este eliberată, de exemplu, sub forma unui arc sau scânteie.

Fluxul magnetic care apare în câmp este cunoscut și sub numele de flux de inducție magnetică cu sau pozitiv valoare negativă, a cărui direcție este desemnată convențional de un vector. De regulă, acest flux trece printr-un circuit prin care trece curentul electric. Cu o direcție pozitivă a normalei față de contur, direcția mișcării curentului este o valoare determinată în conformitate cu. În acest caz, fluxul magnetic creat de circuitul cu șoc electric, iar trecând prin acest contur, va avea întotdeauna o valoare mai mare decât zero. Măsurătorile practice indică și acest lucru.

Fluxul magnetic este de obicei măsurat în unități stabilite de sistemul internațional SI. Acesta este deja binecunoscutul Weber, care reprezintă cantitatea de flux care trece printr-un avion cu o suprafață de 1 m2. Această suprafață este plasată perpendicular pe liniile câmpului magnetic cu o structură uniformă.

Acest concept este bine descris de teorema lui Gauss. Reflectă absența sarcinilor magnetice, astfel încât liniile de inducție par întotdeauna închise sau merg la infinit fără început sau sfârșit. Adică, fluxul magnetic care trece prin orice tip de suprafață închisă este întotdeauna zero.

Imaginea prezintă un câmp magnetic uniform. Omogen înseamnă același în toate punctele dintr-un anumit volum. O suprafață cu aria S este plasată într-un câmp Liniile de câmp intersectează suprafața.

Determinarea fluxului magnetic:

Fluxul magnetic Ф prin suprafața S este numărul de linii ale vectorului de inducție magnetică B care trec prin suprafața S.

Formula fluxului magnetic:

aici α este unghiul dintre direcția vectorului de inducție magnetică B și normala la suprafața S.

Din formula fluxului magnetic este clar că fluxul magnetic maxim va fi la cos α = 1, iar acest lucru se va întâmpla atunci când vectorul B este paralel cu normala la suprafața S. Fluxul magnetic minim va fi la cos α = 0, acest lucru se va întâmpla când vectorul B este perpendicular pe normala pe suprafața S, deoarece în acest caz liniile vectorului B vor aluneca de-a lungul suprafeței S fără a o intersecta.

Și conform definiției fluxului magnetic, sunt luate în considerare doar acele linii ale vectorului de inducție magnetică care intersectează o suprafață dată.

Fluxul magnetic se măsoară în weberi (volt-secunde): 1 wb = 1 v * s. În plus, Maxwell este folosit pentru a măsura fluxul magnetic: 1 wb = 10 8 μs. În consecință, 1 μs = 10 -8 vb.

Fluxul magnetic este o mărime scalară.

ENERGIA CÂMPULUI MAGNETIC DE CURENTUL

În jurul unui conductor care transportă curent există un câmp magnetic care are energie. De unde vine? Sursa de curent inclusă în circuitul electric are o rezervă de energie. În momentul închiderii circuitului electric, sursa de curent cheltuiește o parte din energia sa pentru a depăși efectul fem-ului auto-inductiv care apare. Această parte a energiei, numită energia proprie a curentului, merge la formarea unui câmp magnetic. Energia câmpului magnetic este egală cu energia intrinsecă a curentului. Energia proprie a curentului este numeric egală cu munca pe care trebuie să o facă sursa de curent pentru a depăși f.e.m. de autoinducție pentru a crea un curent în circuit.

Energia câmpului magnetic creat de curent este direct proporțională cu pătratul curentului. Unde se duce energia câmpului magnetic după ce curentul se oprește? - iese în evidență (când circuitul este deschis cu un curent suficient de mare, poate apărea o scânteie sau un arc)

4.1. Legea inducției electromagnetice. Auto-inducere. Inductanţă

Formule de bază

· Legea inducției electromagnetice (legea lui Faraday):

, (39)

unde este FEM de inducție este fluxul magnetic total (legătura fluxului).

· Fluxul magnetic creat de curentul din circuit,

unde este inductanța circuitului este puterea curentului.

· Legea lui Faraday aplicată auto-inducției

· FEM de inducție, care apare atunci când cadrul se rotește cu curent într-un câmp magnetic,

unde este inducția câmpului magnetic este aria cadrului este viteza unghiulară de rotație.

Inductanța solenoidului

, (43)

unde este constanta magnetică este permeabilitatea magnetică a solenoidului;

Puterea curentului la deschiderea circuitului

unde este curentul stabilit în circuit este inductanța circuitului este timpul de deschidere;

Puterea curentului la închiderea circuitului

. (45)

Timp de relaxare

Exemple de rezolvare a problemelor

Exemplul 1.

Câmpul magnetic se modifică conform legii , unde = 15 mT,. O bobină conducătoare circulară cu raza = 20 cm este plasată într-un câmp magnetic la un unghi față de direcția câmpului (în momentul inițial de timp). Aflați emf indusă care apare în bobină la timpul = 5 s.

Soluţie

Conform legii inducției electromagnetice, fem inductivă care apare într-o bobină este , unde este fluxul magnetic cuplat în bobină.

unde este aria virajului este unghiul dintre direcția vectorului de inducție magnetică și normala la contur:.

Să substituim valorile numerice: = 15 mT,, = 20 cm = = 0,2 m,.

Calculele dau .

Exemplul 2

Într-un câmp magnetic uniform cu inducție = 0,2 T există un cadru dreptunghiular, a cărui latură mobilă = 0,2 m lungime se deplasează cu o viteză = 25 m/s perpendicular pe liniile de inducție a câmpului (Fig. 42). Determinați emf indusă care apare în circuit.

Soluţie

Când conductorul AB se mișcă într-un câmp magnetic, aria cadrului crește, prin urmare, fluxul magnetic prin cadru crește și are loc o fem indusă.

Conform legii lui Faraday, unde, atunci, dar, prin urmare.

Semnul „–” indică faptul că emf indus și curentul indus sunt direcționate în sens invers acelor de ceasornic.

AUTOINDUCEREA

Fiecare conductor prin care trece curentul electric se află în propriul său câmp magnetic.

Când puterea curentului se modifică în conductor, câmpul m se modifică, adică. fluxul magnetic creat de acest curent se modifică. O modificare a fluxului magnetic duce la apariția unui câmp electric vortex și apare în circuit o fem indusă. Acest fenomen este numit auto-inducție. FEM rezultată se numește fem autoindusă

Manifestarea fenomenului de autoinducere

Închiderea circuitului Când există un scurtcircuit în circuitul electric, curentul crește, ceea ce determină o creștere a fluxului magnetic în bobină, și apare un câmp electric vortex, îndreptat împotriva curentului, adică. în bobină ia naștere o fem de auto-inducție, împiedicând creșterea curentului în circuit (câmpul vortex inhibă electronii). Ca urmare L1 se aprinde mai târziu, decât L2.

Circuit deschis Când circuitul electric este deschis, curentul scade, are loc o scădere a fluxului în bobină și apare un câmp electric vortex, dirijat ca un curent (încercând să mențină aceeași putere a curentului), adică. În bobină apare o f.e.m. autoindusă, menținând curentul în circuit. Ca rezultat, L când este oprit clipește puternic. Concluzie în electrotehnică, fenomenul de autoinducție se manifestă atunci când circuitul este închis (curentul electric crește treptat) și când circuitul este deschis (curentul electric nu dispare imediat).

INDUCTANŢĂ

De ce depinde CEM autoinduse? Curentul electric își creează propriul câmp magnetic. Fluxul magnetic prin circuit este proporțional cu inducția câmpului magnetic (Ф ~ B), inducția este proporțională cu puterea curentului în conductor (B ~ I), prin urmare fluxul magnetic este proporțional cu puterea curentului (Ф ~ I ). FEM de autoinducție depinde de viteza de schimbare a curentului în circuitul electric, de proprietățile conductorului (dimensiune și formă) și de permeabilitatea magnetică relativă a mediului în care se află conductorul. O mărime fizică care arată dependența FEM de auto-inducție de dimensiunea și forma conductorului și de mediul în care este amplasat conductorul se numește coeficient de auto-inducție sau inductanță. Inductanță - fizică. o valoare egală numeric cu fem-ul autoinductiv care apare în circuit atunci când curentul se modifică cu 1 Amper într-o secundă. Inductanța poate fi calculată și folosind formula:

unde Ф este fluxul magnetic prin circuit, I este puterea curentului din circuit.

Unități SI ale inductanței:

Inductanța bobinei depinde de: numărul de spire, dimensiunea și forma bobinei și permeabilitatea magnetică relativă a mediului (eventual un miez).

CEM DE AUTOINDDUCȚIE

EMF auto-inductivă împiedică creșterea curentului atunci când circuitul este pornit și scăderea curentului când circuitul este deschis.

Pentru a caracteriza magnetizarea unei substanțe într-un câmp magnetic, se folosește moment magnetic (p m ). Este numeric egal cu cuplul mecanic experimentat de o substanță într-un câmp magnetic cu o inducție de 1 Tesla.

Momentul magnetic al unei unități de volum a unei substanțe îl caracterizează magnetizare - I , este determinată de formula:

eu=R m /V , (2.4)

Unde V - volumul substanței.

Magnetizarea în sistemul SI este măsurată, ca și intensitatea, în Vehicul, o mărime vectorială.

Proprietățile magnetice ale substanțelor sunt caracterizate susceptibilitate magnetică volumetrică - c O , cantitate adimensională.

Dacă orice corp este plasat într-un câmp magnetic cu inducție ÎN 0 , atunci are loc magnetizarea acestuia. Ca rezultat, corpul își creează propriul câmp magnetic prin inducție ÎN " , care interacționează cu câmpul de magnetizare.

În acest caz, vectorul de inducție în mediu (ÎN) va fi compus din vectori:

B = B 0 + B " (semnul vectorial a fost omis), (2.5)

Unde ÎN " - inducerea câmpului magnetic propriu al unei substanţe magnetizate.

Inducerea propriului câmp este determinată de proprietățile magnetice ale substanței, care sunt caracterizate de susceptibilitatea magnetică volumetrică - c O , următoarea expresie este adevărată: ÎN " = c O ÎN 0 (2.6)

Împărțiți cu m 0 expresie (2.6):

ÎN " /m O = c O ÎN 0 /m 0

Primim: N " = c O N 0 , (2.7)

Dar N " determină magnetizarea unei substanţe eu , adică N " = eu , apoi de la (2.7):

I = c O N 0 . (2.8)

Astfel, dacă o substanță se află într-un câmp magnetic extern cu o putere N 0 , atunci inducția în interiorul acestuia este determinată de expresia:

B=B 0 + B " = m 0 N 0 +m 0 N " = m 0 (N 0 + I)(2.9)

Ultima expresie este strict adevărată atunci când miezul (substanța) este complet într-un câmp magnetic extern uniform (tor închis, solenoid infinit de lung etc.).

DEFINIŢIE

Flux vectorial de inducție magnetică(sau flux magnetic) (dФ) în cazul general, printr-o zonă elementară se numește scalar mărime fizică, care este egal cu:

unde este unghiul dintre direcția vectorului de inducție magnetică () și direcția vectorului normal () față de aria dS ().

Pe baza formulei (1), fluxul magnetic printr-o suprafață arbitrară S se calculează (în cazul general) astfel:

Fluxul magnetic al unui câmp magnetic uniform printr-o suprafață plană poate fi găsit ca:

Pentru un câmp uniform, o suprafață plană situată perpendicular pe vectorul de inducție magnetică, fluxul magnetic este egal cu:

Fluxul vectorului de inducție magnetică poate fi negativ și pozitiv. Acest lucru se datorează alegerii unei direcții pozitive. Foarte des fluxul vectorului de inducție magnetică este asociat cu circuitul prin care curge curentul. În acest caz, direcția pozitivă a normalei la contur este legată de direcția curgerii curentului prin regula brațului drept. Apoi, fluxul magnetic care este creat de circuitul purtător de curent prin suprafața delimitată de acest circuit este întotdeauna mai mare decât zero.

Unitatea de măsură a fluxului magnetic în Sistemul Internațional de Unități (SI) este Weber (Wb). Formula (4) poate fi utilizată pentru a determina unitatea de măsură a fluxului magnetic. Un Weber este un flux magnetic care trece printr-o suprafață plană cu o zonă de 1 metru pătrat, plasat perpendicular pe liniile de forță ale unui câmp magnetic uniform:

Teorema lui Gauss pentru câmp magnetic

Teorema lui Gauss pentru fluxul câmpului magnetic reflectă faptul că nu există sarcini magnetice, motiv pentru care liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise sau merg la infinit, nu au început sau sfârșit.

Teorema lui Gauss pentru fluxul magnetic este formulată după cum urmează: Fluxul magnetic prin orice suprafață închisă (S) este egal cu zero. În formă matematică, această teoremă se scrie după cum urmează:

Rezultă că teoremele lui Gauss pentru fluxurile vectorului de inducție magnetică () și intensitatea câmpului electrostatic (), printr-o suprafață închisă, diferă fundamental.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercita Calculați fluxul vectorului de inducție magnetică printr-un solenoid care are N spire, lungimea miezului l, aria secţiune transversală S, permeabilitatea magnetică a miezului. Curentul care curge prin solenoid este egal cu I.
Soluţie În interiorul solenoidului, câmpul magnetic poate fi considerat uniform. Inducția magnetică poate fi găsită cu ușurință folosind teorema privind circulația câmpului magnetic și alegând un contur dreptunghiular ca buclă închisă (circulația vectorului de-a lungul căruia vom lua în considerare (L)) (va acoperi toate N spire). Apoi scriem (luăm în considerare că în afara solenoidului câmpul magnetic este zero, în plus, unde conturul L este perpendicular pe liniile de inducție magnetică B = 0):

În acest caz, fluxul magnetic printr-o tură a solenoidului este egal cu ():

Fluxul total de inducție magnetică care trece prin toate turele:

Răspuns

EXEMPLUL 2

Exercita Care va fi fluxul de inducție magnetică printr-un cadru pătrat, care este situat în vid în același plan cu un conductor drept infinit de lung cu curent (Fig. 1). Cele două laturi ale cadrului sunt paralele cu firul. Lungimea laturii cadrului este b, distanța de la una dintre laturile cadrului este c.

Soluţie Expresia cu care putem determina inducția câmpului magnetic va fi considerată cunoscută (vezi Exemplul 1 al secțiunii „Unitatea de măsură a inducției magnetice”):

Publicații pe această temă