Pole magnetyczne

Pole magnetyczne magnesu przypomina pole elektrostatyczne dipola elektrycznego. Takie pole można wytworzyć elektryzując ładunki o jednakowej wartości i przeciwnych znakach końce pręta szklanego. Linie pola wybiegają od końca naładowanego dodatnio i kończą się przy końcu naładowanym ujemnie.

Linie sił pola magnetycznego możemy przedstawić rysując linie sił pola tzw. krzywe w każdym punkcie styczne do kierunku wektora pola \( \overrightarrow{B} \).

Pole magnetyczne prostoliniowego przewodnika z prądem

Wartość wektora indukcji pola magnetycznego B wytwarzanego przez długi, cienki przewodnik, w którym płynie prąd o natężeniu I, zależy od odległości r od przewodnika i wyrażamy ją wzorem:

\[ B=\frac{\mu_0 I}{2 \pi r} \]

Stała fizyczna \( \mu_0 \) nazwa się przenikalnością magnetyczną próżni.

Kierunek pola \( \overrightarrow{B} \) jest prostopadły do przewodnika, zwrot związany jest ze zwrotem prądu w przewodniku regułą prawej dłoni: jeśli zaciśniemy cztery palce prawej dłoni odchylając jednocześnie kciuk, to gdy palce wskazują kierunek obiegu, kciuk wskazuje dodatni zwrot natężenia prądu. Jeśli obracalibyśmy śrubę (prawoskrętną) w kierunku obiegu linii sił, to wkręcałaby się ona w dodatnim kierunku prądu. Zamiast reguły prawej dłoni można zatem stosować regułę próby prawoskrętnej.

Wartość liczbowa przenikalności magnetycznej próżni jest równa

\[ \mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7}\frac{T \cdot m}{A} = 4 \pi \cdot 10^{-7} \frac{N}{A^2} \]

Przykład 1.

Znaleźć indukcję pola magnetycznego w odległości r=0,1m od prostoliniowego przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu I=10A

Rozwiązanie

\( B=\frac{\mu_0 I}{2 \pi r}=\frac{4\pi \cdot 10^{-7} \cdot \frac{T \cdot m}{A} \cdot 10A}{2\pi \cdot 0,1m}=2 \cdot 10^{-5}T \)

Odpowiedź

Indukcja pola magnetycznego prostoliniowego przewodnika wynosi \( 2 \cdot 10^{-5}T \).