Закон Био-Савара-Лапласа для расчета магнитных полей токов

Физический закон для определения модуля вектора магнитной индукции в любой точке магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током на некотором рассматриваемом участке. Был установлен экспериментально в 1820 году Био и Саваром. Они провели исследования магнитных полей токов различной формы.Лаплас обобщил эти исследования.Он проанализировал данное экспериментальные данные и сделал вывод,что магнитное поле любого тока может быть вычеслено как векторная сумма(суперпозиция)полей,создаваемых отдельными элементарными участками тока. выражение и показал, что с его помощью путём интегрирования, в частности, можно вычислить магнитное поле движущегося точечного заряда, если считать движение одной заряженной частицы током. Закон Био-Савара-Лапласа для проводника с током I, элемент которого создает в некоторой точке А индукцию поля записывается в виде:
где вектор, по модулю равный длине проводника и совпадающий по направлению с током; радиус-вектор, проведенный от элемента проводника в точку А поля; модуль радиуса-вектора. Закон Био-Савара-Лапласа совместно с принципом суперпозиции позволяет рассчитывать магнитные поля, создаваемые любыми проводниками с током.

Закон Био-Савара-Лапласа: ,гдеr-расстояние от участка тока до рассматриваемой точки поля,α-угол между током и направлением в данную точку r(вектор), –магнитная постоянная.

Явления электромагнитной индукции. Правило Ленца

Электромагнитная индукция -явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через него.Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока-изменение самого магнитного поля или движение контура(или его части)в магнитном поле. Электрический ток вызванный этой ЭДС называется индукционным током.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ):

Где Е -электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура, Фп — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении внешнего магнитного поля,всегда направлен так, что создаваемое им собственное магнитное поле препятствует изменению магнитного поля.Индукционный ток в замкнутом контуре сопротивлением R при изменении макнитного потока на за время :