Механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм

Французские физики Био и Савар произвели ряд опытов по изучению магнитного поля, создаваемого проводниками различной формы при протекании тока. Для этого они помещали вблизи проводника с током магнитную стрелку и измеряли в различных точках напряженности поля  H . Теоретически обобщив результаты этих опытов, Лаплас получил в дифференциальной форме выражение для модуля напряженности магнитного поля, создаваемого элементом тока: dH k Idl r  sin  2 , где  - угол между направлением элемента тока и радиуса - вектора r , идущего от элемента тока к точке, в которой определяется создаваемая напряженность поля dH . Коэффициент пропорциональности в СИ равен 1 4  . В векторном виде   3 r r,ldI kHd    . Векторы dH  , Idl  и  r образуют тройку векторов в соответствии с правилом правого винта (рис.2.2). Вектор  H в данной точке поля от всего проводника с током определяется с помощью принципа суперпозиции магнитных полей, т.е.   H dH   . Поле в центре кругового тока. Ток I протекает по кругу радиуса R (рис.2.3). С помощью закона Био-Савара-Лапласа и учитывая, что sin   1 , а R и I - постоянные величины, вычислим H поля в центре кругового тока в системе СИ: H Idl r I R dl I R R I R R R       sin       2 0 2 2 0 2 2 4 2 4 2 . ldI I R r  R M Hd I a б    Р и с . 2 . 3 . Р и с . 2 . 4 . Поле прямолинейного проводника с током. Вычислим с помощью закона Био-Савара- Hd  r   ldI  I Р и с . 2 . 2 .