Indução magnética
Sabemos que um condutor com corrente colocada em umcampo magnético, é exposta à força. Sua direção depende da direção das linhas de campo e da direção da corrente: se estas são conhecidas, a direção da força pode ser determinada usando a regra da mão esquerda ou o parafuso direito.
Vamos agora considerar o quanto essa força depende. Vamos nos voltar para a experiência.
Suspender o braço de alavanca para o braço esquerdocondutor linear AB e colocá-lo entre os pólos N e S do eletroímã, de modo que é perpendicular às linhas de força do campo magnético. Em série com este condutor, ligamos o amperímetro e também o reostato, com o qual é possível medir a corrente em nosso condutor. Equilibramos a balança e fechamos o circuito. Deixe a corrente no condutor AB ser direcionada de B para A. O equilíbrio da balança é violado; para restaurá-lo, o copo direito terá que colocar pesos adicionais, cujo peso será igual à força que atua no condutor verticalmente para baixo. Nós agora mudamos a corrente em nosso maestro; notamos que à medida que a corrente aumenta, a força que atua no condutor também aumenta. As mudanças nos mostrarão que a força com a qual um campo magnético afeta o condutor é diretamente proporcional à corrente que flui através dele.
Essa força depende do comprimento do condutor AB? Para resolver esse problema, vamos tomar os fios de diferentes comprimentos na mesma corrente. As medições mostram-nos que a força com que o campo magnético afeta o condutor de corrente, será diretamente proporcional ao comprimento do condutor localizado em um campo magnético.
Seja F a força que atua em um condutor com corrente colocada em um campo magnético, l é o comprimento deste condutor e eu é a corrente nele.
Com uma mudança no comprimento do condutor l e a corrente nele, como vimos, a força F
A razão entre a força F e o comprimento do condutor I e a corrente nela é um valor constante, independente da corrente nela; consequentemente, a magnitude dessa razão pode caracterizar o campo magnético.
Este valor é chamado de indução magnética ou indução do campo magnético.
Denotamos a indução magnética por B. Por definição, podemos escrever:
B = F / (I l).
No sistema SI, a unidade de indução magnéticasignifica campo de indução em que o condutor com uma corrente de 1 A e 1 m de comprimento, está sujeita a uma força tal Nome N. uma unidade: 1 Newton / (amper˖metr) (abreviado para 1 H / (AM)).
Vamos mostrar que 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:
1 N / (А˖м) = 1 (Н˖м) / (А˖м²) = 1 j / (А˖м²) = 1 (В˖А˖се) / (А˖м²) = 1 (В˖ seg) / m².
Uma unidade de 1 volt-segundo é chamada de Weber (Vb). Portanto, 1 in / m² ou 1 Tesla (T) é uma unidade de indução magnética. Enquanto no sistema de medição do SGSM a unidade de medida de indução magnética é gauss (Gs):
1 T = 10⁴ Gs.
A indução magnética é uma grandeza vetorial. A direção do vetor de indução em um determinado ponto coincide com a direção da linha de força magnética que passa por esse ponto.
No sistema SI, a indução magnética é a característica de força de um campo magnético, similar a como a força de um campo elétrico expressa a força característica de um campo elétrico.
Conhecendo a indução do campo magnético, podemos calcular sua força atuando no condutor com corrente, conforme a fórmula:
F = BI l.
Em um maestro com corrente, as cargas se movem não apenascaoticamente em diferentes direções, mas também em uma determinada direção. Cada uma das cargas é afetada por uma força magnética, que é transmitida ao condutor. A soma de todas as forças do movimento caótico é zero, e a soma das forças do movimento dirigido é chamada de força de Ampere.
No caso geral, a magnitude da força que atua em um condutor com uma corrente colocada em um campo magnético é determinada pela lei de Ampere:
F = BI l sen α, onde α é o ângulo entre a direção da corrente (I) e o vetor do campo magnético (B).
A indução do campo magnético é numericamente igual à força,com o qual o campo magnético atua sobre um elemento de corrente unitária perpendicular ao vetor de indução. A indução magnética depende das propriedades do meio.
