Магнит өрісі. Магниттік индукция

Магнит өрісін жүйелі түрде зерттеу 1820 ж. Эрстедтің тәжірибелерінен басталады.
Магнит өрісі электр заряды қозғалысқа келгенде ғана пайда болады. Егер заряды тыныш тұрса, онда магнит өрісі пайда болмайды.
Өткізгіштердің бойында ток болса, онда олардың маңайындағы кеңістікте басқа токтарға әрекет ететін күш пайда болады. Бұл күштің пайда болуы тогы бар өткізгіштердің маңайында материяның ерекше түрі – күштік өрістің бар екенін дәлелдейді. Берілген жағдайда, ол өріс – магниттік.
Күштің немесе динамикалық өрістің әрбір нүктесі өріс кернеулігі деп аталатын ерекше шамамен сипатталады. Магнит өрісінде бұл шаманы магнит индукция векторы деп атайды.
Гравитациялық өріс кернеулігі деп (тартылыс өрісі) берілген нүктедегі бірлік массалы денеге өрістің қандай күшпен әрекет ететінін көрсететін физикалық шама. Ол
формуласымен анықталады. Осылайша электр өрісінің кернеулігін электр өрісі тарапынан берілген нүктедегі бірлік оң зарядқа әрекет ететін күш ретінде анықтайды, яғни
Эрстедтің тәжірибелерінен мыналар шығады:
1. Магнит өрісін ток немесе бақылаушыға қатысты қозғалыста болатын заряд тудырады және ол тек токқа немесе қозғалыстағы зарядқа әрекет етеді.
2. Магнит өрісі тогы бар өткізгішке тек күшпен ғана әрекет етпейді, ол сонымен қатар мгнит өрісінің күш сызықтарына қатысты оның бағытын өзгертуге тырысады.
3. Электростатикалық өрістен магнит өрісінің айырмашылығы, магнит өрісі құйынды, тұйық өріс.
Магнит өрісін көрнекі түрде бейнелеу үшін магнит өрісінің күш сызықтары деген ұғым енгізіледі. Магнит өрісінің күш сызықтары деп өрістің кез келген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит күшінің (магнит индукция векторының) бағытымен сәйкес келетін көрнекі сызықтарды айтады. Магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын анықтау үшін қосалқы ережелерді мнемоникалық әдістер (гр. Есте сақтау өнері) пайдаланады:
1. Бұранда ережесі
2. Сол қол ережесі
Бұранда ережесі (оң бұранда ережесі) магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын анықтауға қолданылса, сол қол ережесі магнит өрісі тарапынан өткізгішке әрекет ететін күш бағытын (Ампер күші) анықтауға қолданылады.
Магнит индукциясының өлшемі ретінде тесла (Тл) алынады. Магнит индукциясы ортаның қасиетіне байланысты болады. Егер вакуумдағы магнит индукциясын, ал ортадағы магнит индукциясын деп белгілесек, онда екенін байқауға болады.
— ортаның магнит өтімділігі деп аталады, ол ортаның қасиетін көрсетеді.
Магнит өрісін сипаттайтын келесі бір шама – магнит өрісінің кернеулігі. Кернеулік пен индукцияның арасында мынадай тәуелділік бар:
Мұндағы — магнит тұрақтысы
Магнит өрісінің кернеулігі ортаның қасиетіне тәуелді болмайды. Ол магнит өрісін туғызатын токтың шамасына тікелей тәуелді болады. Кернеуліктің өлшем бірлігі – А/м.
Магнит өрісін толық сипаттау үшін магнит ағыны деген физикалық шама енгіземіз.
Бет арқылы өтетін магнит ағыны деп магнит индукция векторы модулінің бет ауданына скаляр көбейтіндісін айтады. Бұл көбейтінді берілген ауданды қанша магнит өрісінің күш сызықтары тесіп өтетінін көрсетеді.
(Берілген S ауданды тесіп өтетін магнит индукциясы күш сызықтарының санын магнит ағыны деп атайды.)
Халықаралық SI жүйесінде магнит ағынының өлшем бірлігі ретінде Вебер (Вб) алынған.
Вб = 1 Тл· 1м2