Расчет магнитных полей прямого проводника с током бесконечной и конечной длины.


 

Пусть прямолинейный проводник MN конечной длины с током I лежит в плоскости чертежа (рис. 1.3.1). Согласно закону Био – Сава-


 


ра – Лапласа (1.2.2), вектор магнитной индукции dB перпендикулярен плоскости чертежа и направлен «к нам». Численное значение индук-ции магнитного поля dB, создаваемого в точке А элементом dl про-водника с током I равно:

  dB = μμ0 Idl sinα , (1.3.1)  
    r2    
где ϕ – угол между векторами dl и r.    
M        
  αD1 dα    
dl C α r    
I r0   B  
       
N α2      
  Рис. 1.3.1    

Вектора dB от каждого элемента dl имеют одинаковое направ-

 

ление, так как проводник прямолинейный, и поэтому суммарная маг-
нитная индукция равна            
B = dB = μμ 0 I dl sin2 α. (1.3.2)
  l r      

 

Преобразуем выражение (1.3.2) таким образом, чтобы магнитная ин-дукция стала функцией одной переменной α. Из рис. 1.3.1 следует, что

r =sinr0ϕ dl =sinCDϕ=sinrdαϕ.

 


 

Тогда

 

dl =sinr0d2αα.

 

Подставив полученные значения r и dl получим:

B = μμ0 I α2 sin αd α,

 

4πr0 α1


 

 

в соотношение (1.3.2),

 

(1.3.3)


 


где α1 и α2 – значения угла α для крайних точек проводника MN. Проинтегрировав равенство (1.3.3), получим формулу для расчета

 

магнитной индукции прямого проводника с током конечной длины

B = μμ0 I (cos α1 − cos α2 ). (1.3.4)
  r0  

Если проводник MN бесконечно длинный, то α1 = 0, а α2 = π. То-гда из (1.3.4) магнитная индукция прямого проводника с током беско-нечной длины в любой точке поля вне проводника равна:

B = μμ0I . (1.3.5)  
r      
       

Напряженность магнитного поля вычисляется по формуле H = μμB0

 

и для прямолинейного проводника с током конечной длины равна:

 

H = I (cos α − cos α ), (1.3.6)  
   
  r0          
               
а для бесконечно длинного проводника:          
  H = I   .     (1.3.7)  
  r      
               
                 

Лекция № 2

 

1.4. Магнитное поле движущейся заряженной частицы.

 

1.5. Циркуляция вектора магнитной индукции.

 

1.6. Магнитное поле тороида и соленоида.

 

1.7. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля в ин-тегральной и дифференциальной формах.

 



Дата добавления: 2017-01-08; просмотров: 2021;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.