Основні магнітні величини та їх міри
МАГНІТНІ ВИМІРЮВАННЯ
Лекція10
Однією з основних характеристик магнітного поля є вектор магнітної індукції В, що визначається силою взаємодії магнітного поля з електричним зарядом q, що протікає крізь це поле
, (10.1)
де q – електричний заряд; – швидкість заряду;
– магнітна індукція однорідного поля.
Як характеристику магнітного поля використовують також магнітний потік Ф та вектор напруженості магнітного поля
, (10.2)
де В – магнітна індукція, s – поверхня.
Вектор напруженості магнітного поля, як і вектор магнітної індукції, визначається силою, з якою магнітне поле діє на заряд, що рухається в ньому, однак вектор не залежить від властивостей середовища, в якому проявляється ця дія магнітного поля. Наприклад, якщо магнітне поле створено контуром зі струмом, то напруженість поля визначається лише геометричними розмірами контурe і струмом у ньому.
Зв’язок між В і Н визначається одним із співвідношень: в вакуумі – В=μ0Н; в середовищі з відносною магнітною проникністю μ – В= μ μ0Н, де μ0 – магнітна проникність вакууму (магнітна постійна), μ0 = 4π∙10-7 Г/м.
Інколи для визначення характеристик магнітного поля зручно користуватись поняттям “магнітний момент”. Магнітним моментом Мм контуру зі струмом називають вектор, модуль якого дорівнює добутку площі контуру й струму, а напрям перпендикулярний до площини контуру.
Якщо магнітне поле створюється намагніченим тілом, то магнітний момент тіла дорівнює
, (10.3)
де – магнітний момент, що створюється рухом електронів у атомі.
Для характеристики ступеню намагніченості користуються поняттям “намагніченість” . Під намагніченістю розуміють магнітний момент одиниці об’єму намагніченого тіла
, (10.4)
де ММ – магнітний момент тіла; v – об’єм тіла.
Для характеристики магнітного моменту в різних середовищах зазвичай використовують три основні вектори: магнітну індукцію ; напруженість магнітного поля
та намагніченість
. Ці вектори пов’язані між собою співвідношенням
. (10.5)
Калібрування і повірка приладів для вимірювання магнітних величин проводиться за допомогою відповідних мір магнітних величин.
Як міра магнітного потоку зазвичай використовується магнітний потік, що створюється котушкою з двома обмотками з відомим коефіцієнтом взаємної індукції М при наявності в одній з обмоток зміни струму ∆І (наприклад, вимкненні струму). Потокозчеплення другої обмотки і є мірою магнітного потоку
Ψ=М ∆І. (10.6)