Divergență și rotor de câmp magnetic

Divergență și rotor de câmp magnetic
Inducția agnitică a unui motiv direct infinit de lungă cu un curent se găsește prin formula. Tragem prin punctul de observare departe de cercul L concentrându-ne pe un cablu arbitrar R (vezi figura 3.6.1). Pe întregul cerc, valoarea este neschimbată, iar vectorul B în sine este tangent la cerc (Bl = B). Prin urmare, circulația vectorului B de-a lungul circumferinței se calculează după cum urmează:







După cum vedem, circulația B nu depinde de raza cercului, ci este determinată numai de curentul pe care îl mărește. Se poate demonstra că această proprietate a câmpului magnetic rămâne validă și pentru cazul unui contur de integrare arbitrară L. și, de asemenea, în cazul în care mai multe curenți curg prin zona S (vezi Fig.

Divergență și rotor de câmp magnetic
. (3.7.2) Aici, prin I se înțelege suma algebrică a acestor curenți. Semnul plus din această sumă corespunde curenților a căror direcție este legată de alegerea direcției vectorului
Divergență și rotor de câmp magnetic
pe partea stângă a (3.7.2), prin regula șurubului drept. Curenții din direcția opusă introduc curentul total, indicat în formula (3.7.2) de către I. cu un semn minus (vezi punctul I2 din figura 3.7.2).

Aplicăm legea curentului total pentru un cerc infinitezimal al zonei dS. prin care curge un curent infinitezimal dI. Folosind formula care exprimă curentul printr-un tampon prin densitatea curentului, adică dI = jdS, obținem legea curentului total în forma diferențială:

Divergență și rotor de câmp magnetic






. (3.7.3) Formula (3.7.3) indică faptul că rotorul câmpului magnetic nu este identic cu cel al unui câmp electrostatic. Prin urmare, vectorul inducție magnetică în regiunea în care curge curenții, nici gradientului nici o funcție de scalare .żn zone în care curg curenți, câmp magnetic, rotorul este diferit de zero. Acest lucru înseamnă că imaginea câmpului magnetic prin linii de câmp magnetic în această regiune este imposibilă (linia de forță nu poate trece printr-un punct în care rotorul nu este egal cu zero, ci ca și cum ar contracta complet acest punct) și potențialul câmpului magnetic nu poate fi introdus, a. În regiunea în care curg curenții, nu există nici o funcție scalară astfel
Divergență și rotor de câmp magnetic
este egal cu gradientul său. Aceasta indică un câmp magnetic non-potențial.

Să comparăm ecuațiile diferențiale pentru un câmp magnetic cu ecuațiile diferențiale care descriu un câmp electrostatic (în vid):

Divergență și rotor de câmp magnetic
.
Divergență și rotor de câmp magnetic
;

Diferența câmpului electrostatic nu este zero în regiunea sursă. Liniile de forță ale câmpului electric încep cu încărcături pozitive și se termină cu sarcini negative. Diferența câmpului magnetic este zero peste tot. Liniile magnetice de forță din afara surselor câmpului magnetic sunt închise (în câmpul surselor de câmp nu au sens deloc). Rotorul câmpului electrostatic, ca și circulația acestuia, este identic zero. În orice moment, vectorul forței câmpului electrostatic este exprimat în funcție de gradientul unei anumite funcții scalare, numit potențial. Câmpul electrostatic este potențial. Rotorul B nu este egal cu zero în regiunea sursă. Din acest motiv, circulația B nu este, de asemenea, zero în această regiune. Vectorul B nu este un gradient al oricărei funcții de coordonate scalare. Câmpul magnetic, prin urmare, este nonpotențial (este vortex) ..

Deci, curenții electrici (mișcarea de încărcare direcționată) creează un câmp magnetic și

sarcini necompensate - câmp electrostatic. În interiorul conductorului există un câmp electric datorită prezenței EMF în circuit cu curentul. Un conductor este înconjurat de un câmp magnetic, care se găsește prin legea Biot-Savart-Laplace







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: