Магнітна індукція

У першому підрозділі було показано, що на будь-яке нерухоме точкове тіло із зарядом , розміщене в електромагнітному полі діє сила яка виникає під дією електричного поля. Якщо в електромагнітному полі швидкість руху зарядженого тіла або зарядженої частинки не дорівнює нулю, то, як по-казує досвід, на це тіло або частинку діє додаткова сила , яка виникає під ді-єю магнітного поля.

Величина сили пропорційна заряду рухомих частинок, а її напрям залежить від вектора швидкості цих частинок, тобто

, (12.3)

де – фізична величина, яка характеризує магнітне поле у кожній його точці, і називається магнітною індукцією; –векторний добуток векторів і .

Рис.12.2

Напрям вектора збігається з напрямом одиничного вектора (рис.12.2). Напрям одиничного вектора визначають із таких умов: у кожній точці магнітного поля в кожний момент часу є певний напрям (це і є напрям вектора ), характерний тим, що сила буде найбільшою для випадку .

Сила перпендикулярна для векторів і .Якщо вибрати такий напрям швидкості, щоб вектор був перпендикулярним до (), то сила буде найбільшою (рис.12.2).У цьому разі всі три вектори , і будуть взаємно перпендикулярними. Це і визначає напрям вектора .

Магнітна індукція

(12.4)

Припустимо, що заряд рухається упорядковано зі швидкістю уздовж осі відрізка провідника довжиною і утворює при цьому струм . Якщо заряд проходить шлях за час , то . При цьому через поперечний переріз провідника за час проходить заряд , отже, .

Рис.12.3

Отже, з викладеного випливає, що магнітна індукція є векторна величина, яка характеризує силову дію магнітного поля на струм, або на рухомі заряджені частинки. Тобто магнітна індукція є силовою характеристикою магнітного поля, аналогічною напруженості електричного поля. Величина магнітної індукції дорівнює границі відношення механічної сили, яка діє на елемент провідника з електричним струмом, до добутку струму і довжини елемента провідника, коли довжина цього елемента прагне до нуля і якщо елемент про-відника розміщений так, що ця границя має найбільше значення. У такому разі напрям магнітної індукції перпендикулярний до напряму елемента провідника і напряму механічної сили і збігається з поступальним переміщенням правого гвинта при обертанні його від напряму механічної сили до напряму струму.

У СІ магнітна індукція вимірюється в теслах:

.