Вектор магнитной индукции

Качественно величину магнитного поля в данной области пространства можно характеризовать по густоте магнитных линий.

Рис. 1. Густота магнитных линий характеризует силу магнитного поля

Для количественной характеристики поля вводится физическая величина вектор магнитной индукции.

Согласно экспериментальным данным сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, зависит от силы тока в проводнике (F ~ I), от длины проводника (F ~ Δl), от положения проводника относительно магнитных линий, а также от величины магнитного поля.

Отношение максимальной силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля, к силе тока и длине проводника не будет зависеть от свойств проводника, а будет характеризовать только величину магнитного поля. Это отношение определяет модуль вектора магнитной индукции B:

В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера, равная 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл).

[B] = Н/(А∙м) = Тл.

Направление вектора магнитной индукции определяется как направление от южного полюса (S) к северному (N) магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Другими словами, вектор магнитной индукции в каждой точке лежит на касательной к магнитной линии и совпадает по направлению с магнитной линией.

Рис. 2. Вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитной линии
Рис. 3. Ориентирующее действие магнитной стрелки
За направление вектора магнитной индукции принимают направление от южного полюса N к северному полюсу S магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле.

Рамка с током в отсутствие силы упругости, препятствующей ориентации рамки, поворачивается до тех пор, пока не установится определённым образом. Таким образом, рамка ведёт себя как магнитная стрелка. Поэтому для определения направления вектора магнитной индукции можно использовать рамку с током: направление магнитной индукции совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током. Положительная нормаль направлена в ту сторону, куда перемещается буравчик с правой нарезкой, если вращать его по направлению тока в рамке.

Рис. 4. Направление магнитной индукции совпадает с северным полюсом магнитной стрелки или с положительной нормалью к замкнутому контуру с током