Магнитное поле соленоида

Соленоид – цилиндрическая катушка, состоящая из большого числа витков проволоки.

Линии магнитной индукции поля соленоида

Сила Лоренца

Опытным путём установлено, что магнитном поле действует на электрический заряд, движущийся в магнитном поле. Сила, действующая со стороны магнитного поля (сила Лоренца)перпендикулярная и и для заряда определяется формулой или в скалярном виде:, где – угол между и. В системе «СИ». Эта формула также позволяет определять индукцию магнитного поля по максимальному значению силы Лоренца как. Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки. На рисунке ниже сила FМ (сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля) и есть сила Лоренца.

На следующем рисунке показано направление силы Лоренца для положительно заряженной частицы, движущейся со скоростью перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Из рисунка видно, что сила Лоренца направлена по радиусу к центру окружности, т.е., она выступает в качестве центростремительной силы и заставляет влетающую в магнитное поле заряженную частицу двигаться по круговой траектории.

Заряд, движущийся вдоль линий магнитного поля, действия магнитного поля не испытывает, поскольку при этом угол = 0, а .

Подведем итоги:

Итак, движущиеся заряды (следовательно, и токи) изменяют свойства окружающей среды – создают магнитное поле. Наличие магнитного поля можно определить по его действию на движущиеся в нём заряды (или токи).

Таким образом, магнитное поле – материальная среда, создаваемая движущимися электрическими зарядами, посредством которой осуществляется взаимодействие между собой проводников с током, (а также постоянных магнитов). Действие магнитного поля проявляется и в изменении траектории движущихся электрических зарядов. Магнитное поле, в отличие от электрического, не оказывает действия на покоящийся заряд.

Силовой характеристикой магнитного поля служит физическая величина, называемая вектором магнитной индукции . В системе «СИ» единицей измерения является тесла (Тл). Опыт даёт, что для магнитного, как и для электрического, выполняется принцип суперпозиции полей, т.е. сложение полей В_i, создаваемых несколькими движущимися зарядами по правилу сложения векторов