Магнитное поле катушки с током
Магнитное поле катушки с током — это поле, возникающее вокруг проводника, если по его виткам течёт электрический ток. Направление поля определяют по правилу правой руки, а его величина зависит от силы тока, числа витков и свойств сердечника.
Направление магнитного поля
Обхватите катушку правой рукой так, чтобы согнутые пальцы показывали направление тока в витках. Отставленный большой палец укажет направление магнитного поля внутри катушки и на северный магнитный полюс катушки. Если изменить направление тока на противоположное, полюса и направление поля также поменяются местами.
Величина магнитного поля
Для длинной катушки без сердечника магнитная индукция внутри неё определяется формулой:
Здесь \(\mu_0\) — магнитная постоянная, \(\mu\) — относительная магнитная проницаемость сердечника, \(N/l\) — число витков на единицу длины. В воздухе или вакууме обычно считают \(\mu\approx1\). Поэтому поле усиливается при увеличении силы тока и плотности витков. Железный сердечник также значительно увеличивает поле.
Если силу тока через катушку увеличить в 2 раза, а остальные условия оставить прежними, магнитная индукция внутри длинной катушки также увеличится в 2 раза: \(B_2=2B_1\).
Направление тока в витках и направление магнитного поля — не одно и то же. Ток идёт по окружности витков, а внутри катушки магнитное поле направлено вдоль её оси. Правило правой руки связывает эти направления.
Что произойдёт с магнитным полем катушки, если направление тока изменить на противоположное?
Главное
- Катушка с током создаёт магнитное поле; его направление находят по правилу правой руки.
- Для длинной катушки \(B=\mu_0\mu\frac{N}{l}I\). Поле сильнее при большем токе, числе витков на единицу длины и наличии сердечника.
- Изменение направления тока меняет направление магнитного поля и расположение магнитных полюсов.