Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 118. Магнитное поле и его проявления.

E-mail Печать PDF
Магнитная индукция. Пространство вблизи магнита или проводника с током находится в особом состоянии, которое мы обозначили названием «магнитное поле» (§ 114). Название выражает мысль, что в этом пространстве проявляются механические силы, действующие на другие магниты или проводники с током. Однако эти действия не являются единственным проявлением магнитного поля. Можно указать еще большое число других физических явлений, в которых сказывается влияние поля. Так, например, под действием магнитного поля изменяется электрическое сопротивление различных металлов; некоторые тела, помещенные в магнитное поле, изменяют свои размеры, и т. д.

Наиболее сильное влияние оказывает магнитное поле на электрическое сопротивление висмута, что позволило изготовить висмутовый «измеритель поля». Изменение размеров под действием магнитного поля больше всего проявляется у тел, которые сделаны из сильно намагничивающихся веществ (железо, никель, кобальт); это явление, именуемое магнитострикцией, получило важные технические применения: с его помощью возбуждают очень быстрые колебания железных стерженьков, служащих источником очень коротких звуковых волн (ультразвук).

Когда действие магнитного поля в разных его точках проявляется в различной степени, мы говорим, что поле в этих точках различно. Для установления количественной меры магнитного поля мы могли бы использовать любое его проявление. Практически оказывается наиболее удобным характеризовать поле теми механическими силами, с которыми оно действует на магниты и проводники с током.

В § 115 было выяснено, что магнитное поле оказывает на магнитную стрелку или виток с током ориентирующее действие, стремясь установить стрелку или нормаль (т. е. перпендикуляр) к плоскости витка в определенном направлении. Это направление принимается за направление магнитного поля. У магнитного поля Земли этим направлением является направление с севера на юг.

В томе I было показано, что вращение тела вызывается действием момента сил (мы будем называть его вращающим моментом). Особенно наглядным делается понятие вращающего момента в случае пары сил (рис. 210). Если каждая из сил F=1Н, а плечо l=1 м, то вращающий момент равен


Рис. 210. Момент пары сил M=Fl; OO' — ось, вокруг которой пара сил вызывает вращение
Опыт показывает, что вращающий момент М пропорционален синусу угла а между направлением поля и направлением магнитной стрелки (или нормали к витку). Следовательно, вращающий момент М максимален, когда a=p/2, и обращается в нуль, если a=0 или p.

Подобно тому как электрическое поле характеризуется с помощью векторной величины Е, которая называется напряженностью поля (§ 14), для характеристики магнитного поля вводят векторную величину В, которую по историческим причинам назвали магнитной индукцией поля (правильнее было бы по аналогии с Е назвать эту величину напряженностью магнитного поля).

За направление вектора В принимается направление, в котором устанавливается магнитная стрелка или нормаль к витку с током. Модуль магнитной индукции определяется по максимальному вращающему моменту Мmax (наблюдающемуся при a=p/2; см. выше), действующему на стрелку или виток. В случае, когда магнитная индукция В во всех точках одинакова по модулю и направлению, поле называется однородным (ср. § 17).

Если в однородное магнитное поле помещать изготовленные из очень тонкой проволоки различные по размерам и форме замкнутые проводники (плоские контуры) с током и измерять действующий на них максимальный вращающий момент Mmax, то обнаруживается, что этот момент: а) пропорционален силе тока I в контуре; б) пропорционален площади контура S; в) для контуров с одинаковой площадью S не зависит от формы контура (т. е. одинаков для круговых, квадратных, треугольных и вообще контуров любой неправильной формы). Таким образом, максимальный вращающий момент оказывается пропорциональным величине
(118.1)
которая называется магнитным моментом контура с током.

Указанные зависимости позволяют взять в качестве характеристики модуля вектора В значение вращающего момента Мmax, действующего на контур с магнитным моментом pm, равным единице. Следовательно, можно написать, что
(118.2)
где Mmax — максимальный вращающий момент, действующий в данном поле на контур с магнитным моментом pm. Если поле неоднородно, то для определения числового значения В в некоторой точке нужно поместить в нее контур размеров, малых по сравнению с расстояниями, на которых поле заметно меняется, и определить действующий на него вращающий момент Мmax.

Комментарии  

 
0 #3 30.10.2012 07:14
Что знают физики о магнитном поле? - Абсолютно ничего! То что они знают является не полем, а характеристикам и описания свойств поля, потому что уравнения Максвелла описывают побочный эффект воздействия "чего-то"="с названием поле" на осязаемые предметы. Они (физики) поставили знак равенства между "полем" и "свойствами поля", а это разные понятия.
Чтобы знать ответы, надо знать физику действия хода времени, подробнее см. сайт- «Разгадана сущность природы ВРЕМЕНИ |Раскрыта физика причинно-следственной связи временных событий» http://www.otvp.info/
Цитировать
 
 
+1 #2 26.12.2011 19:50
Только описательный уровень. Рокировочное понятие "поле". Природа магнетизма, источник магнетизма не показаны. Обозначения не уникальны. Ландсберг - это динозавр средневековой физики. Учиться по Ландсбергу - убить время и потерять ресурсы. Спорить с ладсбергоидами - это визит белки к улиткам. Альтернативная физика - это физика порождающих схем. По аналогии с аксиоматическим методом в математике. За тем отличием, что в математике аксиомы вводятся. В физике аксиомы ВЫЯВЛЯЮТСЯ. Что могут ландсбергоиды в этом направлении? Ничего и никогда.
Цитировать
 
 
+8 #1 11.12.2010 13:17
Замените а на альфа, а р на пи, либо на буквы греческого алфавита. Так будет логичней
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: