10.10.2019

Какво е магнитно поле? Магнитно поле


Магнитното поле отдавна повдига много въпроси у хората, но дори и сега остава малко познат феномен. Много учени се опитаха да проучат неговите характеристики и свойства, тъй като ползите и потенциалът от използването на полето бяха неоспорими факти.

Нека да разгледаме всичко в ред. И така, как действа и се формира всяко магнитно поле? Точно така, от електрически ток. А токът, според учебниците по физика, е насочен поток от заредени частици, нали? Така че, когато ток преминава през който и да е проводник, около него започва да действа определен вид материя - магнитно поле. Магнитното поле може да бъде създадено от ток от заредени частици или от магнитните моменти на електроните в атомите. Сега това поле и материя имат енергия, ние го виждаме в електромагнитни сили, които могат да повлияят на тока и неговите заряди. Магнитното поле започва да влияе на потока от заредени частици и те променят първоначалната посока на движение, перпендикулярна на самото поле.

Магнитното поле може да се нарече и електродинамично, защото се образува в близост до движещи се частици и засяга само движещи се частици. Е, той е динамичен поради факта, че има специална структура при въртящи се биони в област от пространството. Един обикновен движещ се електрически заряд може да ги накара да се въртят и движат. Бионите предават всички възможни взаимодействия в този регион на пространството. Следователно движещ се заряд привлича единия полюс на всички биони и ги кара да се въртят. Само той може да ги изведе от състоянието им на покой, нищо друго, защото други сили няма да могат да им въздействат.

В електрическо поле има заредени частици, които се движат много бързо и могат да изминат 300 000 км само за секунда. Светлината има същата скорост. Магнитното поле не може да съществува без електрически заряд. Това означава, че частиците са невероятно тясно свързани една с друга и съществуват в общо електромагнитно поле. Тоест, ако има някакви промени в магнитното поле, тогава ще има промени в електрическото. Този закон също е обратен.

Тук говорим много за магнитното поле, но как можем да си го представим? Не можем да го видим с нашето човешко просто око. Освен това, поради невероятно бързото разпространение на полето, ние нямаме време да го открием с помощта на различни устройства. Но за да изучавате нещо, трябва да имате поне някаква представа за него. Също така често е необходимо да се изобрази магнитно поле в диаграми. За по-лесно разбиране са начертани условни полеви линии. Откъде са ги взели? Те са измислени с причина.

Нека се опитаме да видим магнитното поле с помощта на малки метални стружки и обикновен магнит. Нека изсипем тези стърготини върху равна повърхност и да ги пуснем в действие магнитно поле. Тогава ще видим, че те ще се движат, въртят и подреждат в модел или модел. Полученото изображение ще покаже приблизителния ефект на силите в магнитното поле. Всички сили и съответно силови линии са непрекъснати и затворени на това място.

Магнитната стрелка има сходни характеристики и свойства с компаса и се използва за определяне на посоката на силовите линии. Ако попадне в зоната на действие на магнитно поле, можем да видим посоката на действие на силите от северния му полюс. Тогава нека подчертаем няколко заключения оттук: върхът на обикновен постоянен магнит, от който излизат силовите линии, се обозначава като северния полюс на магнита. Докато южният полюс обозначава точката, в която силите са затворени. Е, силовите линии вътре в магнита не са подчертани на диаграмата.

Магнитното поле, неговите свойства и характеристики имат доста широко приложение, тъй като в много проблеми трябва да се вземат предвид и изучават. Това е най-важното явление в науката физика. По-сложни неща като магнитна проницаемост и индукция са неразривно свързани с него. За да обясним всички причини за появата на магнитно поле, трябва да разчитаме на реални научни факти и потвърждения. В противен случай, при по-сложни проблеми, неправилният подход може да наруши целостта на теорията.

Сега нека дадем примери. Всички познаваме нашата планета. Ще кажете ли, че няма магнитно поле? Може да сте прави, но учените казват, че процесите и взаимодействията в ядрото на Земята пораждат огромно магнитно поле, което се простира на хиляди километри. Но във всяко магнитно поле трябва да има своите полюси. И те съществуват, просто се намират малко встрани от географския полюс. Как го чувстваме? Например птиците са развили навигационни способности и се ориентират по-специално чрез магнитното поле. Така с негова помощ гъските пристигат благополучно в Лапландия. Специалните навигационни устройства също използват този феномен.

Магнитно поле и неговите характеристики. Когато електрически ток преминава през проводник, а магнитно поле. Магнитно поле представлява един от видовете материя. Той има енергия, която се проявява под формата на електромагнитни сили, действащи върху отделни движещи се части. електрически заряди(електрони и йони) и техните потоци, т.е. електрически ток. Под въздействието на електромагнитни сили движещите се заредени частици се отклоняват от първоначалния си път в посока, перпендикулярна на полето (фиг. 34). Образува се магнитното полесамо около движещи се електрически заряди и действието му също се разпростира само върху движещи се заряди. Магнитни и електрически полетанеразделни и образуват заедно едно цяло електромагнитно поле. Всяка промяна електрическо полеводи до появата на магнитно поле и, обратно, всяка промяна в магнитното поле е придружена от появата на електрическо поле. Електромагнитно полесе разпространява със скоростта на светлината, т.е. 300 000 km/s.

Графично представяне на магнитното поле.Графично магнитното поле се представя чрез магнитни силови линии, които са начертани така, че посоката на силовата линия във всяка точка на полето да съвпада с посоката на силите на полето; линиите на магнитното поле винаги са непрекъснати и затворени. Посоката на магнитното поле във всяка точка може да се определи с помощта на магнитна стрелка. Северният полюс на стрелката винаги е настроен в посоката на силите на полето. Краят на постоянен магнит, от който излизат линиите на полето (фиг. 35, а), се счита за северен полюс, а противоположният край, в който влизат линиите на полето, е южният полюс (линиите на полето, минаващи вътре в магнит не са показани). Разпределението на силовите линии между полюсите на плосък магнит може да се открие с помощта на стоманени стружки, поръсени върху лист хартия, поставен върху полюсите (фиг. 35, b). Магнитното поле във въздушната междина между два успоредни противоположни полюса на постоянен магнит се характеризира с равномерно разпределение на магнитните силови линии (фиг. 36) (силовите линии, преминаващи вътре в магнита, не са показани).

Ориз. 37. Магнитен поток, преминаващ през намотката, когато нейните позиции са перпендикулярни (а) и наклонени (б) спрямо посоката на магнитните силови линии.

За по-визуално представяне на магнитното поле линиите на полето се поставят по-рядко или по-плътно. Там, където магнитното поле е по-силно, линиите на полето са разположени по-близо една до друга, а там, където е по-слабо, те са по-отдалечени. Силовите линии не се пресичат никъде.

В много случаи е удобно да се разглеждат магнитните силови линии като някои еластични опънати нишки, които са склонни да се свиват и също така да се отблъскват една друга (имат взаимна странична тяга). Тази механична концепция за силовите линии позволява ясно да се обясни появата на електромагнитни сили по време на взаимодействието на магнитно поле и проводник с ток, както и две магнитни полета.

Основните характеристики на магнитното поле са магнитна индукция, магнитен поток, магнитна проницаемост и сила на магнитното поле.

Магнитна индукция и магнитен поток.Интензитетът на магнитното поле, т.е. способността му да произвежда работа, се определя от величина, наречена магнитна индукция. Колкото по-силно е магнитното поле, създадено от постоянен магнит или електромагнит, толкова по-голяма е индукцията му. Магнитната индукция B може да се характеризира с плътността на линиите на магнитното поле, т.е. броя на линиите на полето, преминаващи през площ от 1 m 2 или 1 cm 2, разположена перпендикулярно на магнитното поле. Има хомогенни и нехомогенни магнитни полета. В еднородно магнитно поле магнитната индукция във всяка точка от полето има еднаква стойност и посока. Полето във въздушната междина между противоположните полюси на магнит или електромагнит (виж фиг. 36) може да се счита за хомогенно на известно разстояние от краищата му. Определя се магнитният поток Ф, преминаващ през произволна повърхност общ броймагнитни силови линии, проникващи през тази повърхност, например намотка 1 (фиг. 37, а), следователно, в еднородно магнитно поле

F = BS (40)

където S е площта на напречното сечение на повърхността, през която преминават линиите на магнитното поле. От това следва, че в такова поле магнитната индукция е равна на потока, разделен на площта на напречното сечение S:

б = Е (41)

Ако някоя повърхност е разположена наклонено по отношение на посоката на линиите на магнитното поле (фиг. 37, b), тогава потокът, проникващ през нея, ще бъде по-малък, отколкото ако е перпендикулярен на нейното положение, т.е. Ф 2 ще бъде по-малък от Ф 1 .

В системата от единици SI магнитният поток се измерва във вебери (Wb), тази единица има размерността V*s (волт-секунда). Магнитната индукция в единици SI се измерва в тесла (T); 1 T = 1 Wb/m2.

Магнитна пропускливост.Магнитната индукция зависи не само от силата на тока, преминаващ през прав проводник или намотка, но и от свойствата на средата, в която се създава магнитното поле. Величината, характеризираща магнитните свойства на средата, е абсолютната магнитна проницаемост? А. Мерната му единица е хенри на метър (1 H/m = 1 Ohm*s/m).
В среда с по-голяма магнитна проницаемост електрическият ток с определена сила създава магнитно поле с по-голяма индукция. Установено е, че магнитната проницаемост на въздуха и всички вещества, с изключение на феромагнитните материали (виж § 18), има приблизително същата стойност като магнитната проницаемост на вакуума. Абсолютната магнитна проницаемост на вакуума се нарича магнитна константа, ? о = 4?*10 -7 H/m. Магнитната проницаемост на феромагнитните материали е хиляди и дори десетки хиляди пъти по-голяма от магнитната проницаемост на неферомагнитните вещества. Коефициент на магнитна пропускливост? и някакво вещество за магнитната пропускливост на вакуума? o се нарича относителна магнитна проницаемост:

? =? A /? О (42)

Сила на магнитното поле. Напрежение И не зависи от магнитни свойствасреда, но отчита влиянието на силата на тока и формата на проводниците върху интензитета на магнитното поле в дадена точка от пространството. Магнитната индукция и напрежението са свързани чрез връзката

H = B/? a = B/(?? o) (43)

Следователно в среда с постоянна магнитна проницаемост индукцията на магнитното поле е пропорционална на неговата сила.
Силата на магнитното поле се измерва в ампери на метър (A/m) или ампери на сантиметър (A/cm).

Нека разберем заедно какво е магнитно поле. В крайна сметка много хора живеят в тази област през целия си живот и дори не мислят за това. Време е да го поправим!

Магнитно поле

Магнитно полеспециален видматерия. Проявява се в действието върху движещи се електрически заряди и тела, които имат собствен магнитен момент (постоянни магнити).

Важно: магнитното поле не влияе на стационарните заряди! Магнитното поле също се създава от движещи се електрически заряди, или от променящо се във времето електрическо поле, или от магнитните моменти на електроните в атомите. Тоест, всяка жица, през която тече ток, също се превръща в магнит!

Тяло, което има собствено магнитно поле.

Магнитът има полюси, наречени северен и южен. Обозначенията "север" и "юг" са дадени само за удобство (като "плюс" и "минус" в електричеството).

Магнитното поле е представено от магнитни електропроводи. Силовите линии са непрекъснати и затворени, като посоката им винаги съвпада с посоката на действие на силите на полето. Ако металните стърготини са разпръснати около постоянен магнит, металните частици ще покажат ясна картина на линиите на магнитното поле, излизащи от северния полюс и навлизащи в южния полюс. Графична характеристика на магнитно поле - силови линии.

Характеристики на магнитното поле

Основните характеристики на магнитното поле са магнитна индукция, магнитен потокИ магнитна пропускливост. Но нека поговорим за всичко по ред.

Нека веднага да отбележим, че всички мерни единици са дадени в системата SI.

Магнитна индукция б – вектор физическо количество, което е основната силова характеристика на магнитното поле. Означава се с буквата б . Мерна единица за магнитна индукция – Тесла (Т).

Магнитната индукция показва колко силно е полето, като определя силата, която упражнява върху заряда. Тази сила се нарича Сила на Лоренц.

Тук р - зареждане, v - неговата скорост в магнитно поле, б - индукция, Е - Сила на Лоренц, с която полето действа върху заряда.

Е– физическо количество, равно на произведението на магнитната индукция от площта на веригата и косинуса между вектора на индукция и нормалата към равнината на веригата, през която преминава потокът. Магнитният поток е скаларна характеристика на магнитното поле.

Можем да кажем, че магнитният поток характеризира броя на линиите на магнитна индукция, проникващи в единица площ. Магнитният поток се измерва в Веберах (Wb).

Магнитна пропускливост– коефициент, който определя магнитните свойства на средата. Един от параметрите, от които зависи магнитната индукция на полето, е магнитната проницаемост.

Нашата планета е огромен магнит от няколко милиарда години. Индукцията на магнитното поле на Земята варира в зависимост от координатите. На екватора е приблизително 3,1 по 10 на минус пета степен на Тесла. Освен това има магнитни аномалии, при които стойността и посоката на полето се различават значително от съседните области. Някои от най-големите магнитни аномалии на планетата - КурскИ Бразилски магнитни аномалии.

Произходът на магнитното поле на Земята все още остава загадка за учените. Предполага се, че източникът на полето е течното метално ядро ​​на Земята. Ядрото се движи, което означава, че разтопената желязо-никелова сплав се движи, а движението на заредените частици е електрическият ток, който генерира магнитното поле. Проблемът е, че тази теория ( геодинамо) не обяснява как полето се поддържа стабилно.

Земята е огромен магнитен дипол.Магнитните полюси не съвпадат с географските, въпреки че са в непосредствена близост. Освен това магнитните полюси на Земята се движат. Разместването им е регистрирано от 1885 г. Например през последните сто години магнитният полюс в южното полукълбо се е изместил с почти 900 километра и сега се намира в Южния океан. Полюсът на арктическото полукълбо се движи през Северния ледовит океан към източносибирската магнитна аномалия, скоростта на движението му (по данни от 2004 г.) е около 60 километра годишно. Сега има ускорение на движението на полюсите - средно скоростта нараства с 3 километра годишно.

Какво е значението на магнитното поле на Земята за нас?На първо място, магнитното поле на Земята предпазва планетата от космическите лъчи и слънчевия вятър. Заредените частици от дълбокия космос не падат директно на земята, а се отклоняват от гигантски магнит и се движат по силовите му линии. Така всички живи същества са защитени от вредното лъчение.

Няколко събития са се случили в хода на историята на Земята. инверсии(промени) на магнитните полюси. Инверсия на полюсите- това е, когато си сменят местата. Последен пъттова явление се е случило преди около 800 хиляди години и общо в историята на Земята е имало повече от 400 геомагнитни инверсии.Някои учени смятат, че като се има предвид наблюдаваното ускорение на движението на магнитните полюси, трябва да се очаква следващата инверсия на полюсите в следващите няколко хиляди години.

За щастие, смяна на полюсите все още не се очаква през нашия век. Това означава, че можете да мислите за приятни неща и да се наслаждавате на живота в доброто старо постоянно поле на Земята, като разгледате основните свойства и характеристики на магнитното поле. И за да можете да направите това, тук са нашите автори, на които смело можете да поверите някои от учебните неволи с увереност! и други видове работа можете да поръчате чрез връзката.

Широкото използване на магнитни полета в ежедневието, в производството и в научно изследване. Достатъчно е да назовем такива устройства като генератори на променлив ток, електродвигатели, релета, ускорители на частици и различни сензори. Нека да разгледаме по-подробно какво е магнитно поле и как се формира.

Какво е магнитно поле - определение

Магнитното поле е силово поле, което действа върху движещи се заредени частици. Размерът на магнитното поле зависи от скоростта на неговото изменение. Според този признак се разграничават два вида магнитни полета: динамични и гравитационни.

Гравитационното магнитно поле възниква само в близост до елементарни частици и се формира в зависимост от характеристиките на тяхната структура. Източниците на динамично магнитно поле са движещи се електрически заряди или заредени тела, проводници с ток и магнетизирани вещества.

Свойства на магнитното поле

Големият френски учен Андре Ампер успява да разбере две основни свойства на магнитното поле:

  1. Основната разлика между магнитното поле и електрическото поле и основното му свойство е, че е относително. Ако вземете заредено тяло, оставите го неподвижно в някаква референтна система и поставите магнитна стрелка наблизо, тогава то, както обикновено, ще сочи на север. Тоест няма да открие друго поле освен земното. Ако започнете да движите това заредено тяло спрямо стрелката, то ще започне да се върти - това показва, че когато зареденото тяло се движи, освен електрическото възниква и магнитно поле. По този начин се появява магнитно поле тогава и само ако има движещ се заряд.
  2. Магнитно поле действа върху друг електрически ток. Така че може да се открие чрез проследяване на движението на заредени частици - в магнитно поле те ще се отклоняват, проводниците с ток ще се движат, рамката с ток ще се върти, намагнитизираните вещества ще се изместват. Тук трябва да си припомним стрелката на магнитния компас, обикновено цветна Син цвят, - в края на краищата това е просто парче магнетизирано желязо. Той винаги е обърнат на север, защото Земята има магнитно поле. Цялата ни планета е огромен магнит: на Северния полюс има южен магнитен пояс, а на Южния географски полюс има северен магнитен полюс.

В допълнение, свойствата на магнитното поле включват следните характеристики:

  1. Силата на магнитното поле се описва чрез магнитна индукция - това е векторна величина, която определя силата, с която магнитното поле влияе на движещите се заряди.
  2. Магнитното поле може да бъде постоянно и променливо. Първият се генерира от електрическо поле, което не се променя във времето; индукцията на такова поле също е постоянна. Вторият най-често се генерира с помощта на индуктори, захранвани от променлив ток.
  3. Магнитното поле не се възприема от човешките сетива и се регистрира само от специални сензори.

За да се разбере каква е характеристиката на магнитното поле, трябва да се дефинират много явления. В същото време трябва да запомните предварително как и защо се появява. Разберете каква е характеристиката на силата на магнитното поле. Важно е, че такова поле може да възникне не само в магнитите. В тази връзка не би било лошо да споменем характеристиките на земното магнитно поле.

Възникване на полето

Първо трябва да опишем появата на полето. След това можете да опишете магнитното поле и неговите характеристики. Появява се при движение на заредени частици. Може да засегне по-специално проводници под напрежение. Взаимодействието между магнитно поле и движещи се заряди или проводници, през които протича ток, възниква поради сили, наречени електромагнитни.

Характеристиката на интензитета или силата на магнитното поле в определена пространствена точка се определя с помощта на магнитна индукция. Последният е обозначен със символа B.

Графично представяне на полето

Магнитното поле и неговите характеристики могат да бъдат представени в графична форма с помощта на индукционни линии. Това определение се отнася до линии, чиито допирателни във всяка точка ще съвпадат с посоката на вектора на магнитната индукция.

Тези линии са включени в характеристиките на магнитното поле и се използват за определяне на неговата посока и интензитет. Колкото по-висок е интензитетът на магнитното поле, толкова повече от тези линии ще бъдат начертани.

Какво представляват магнитните линии

Магнитните линии в прави проводници с ток имат формата на концентричен кръг, чийто център е разположен върху оста на дадения проводник. Посоката на магнитните линии в близост до проводници, протичащи с ток, се определя от правилото на гимлета, което звучи така: ако гимлетът е разположен така, че да се завинтва в проводника по посока на тока, тогава посоката на въртене на дръжката съответства спрямо посоката на магнитните линии.

В намотка с ток посоката на магнитното поле също ще се определя от правилото на гимлета. Също така е необходимо да завъртите дръжката по посока на тока в завоите на соленоида. Посоката на линиите на магнитната индукция ще съответства на посоката движение напредгимлет.

Това е основната характеристика на магнитното поле.

Създадено от един ток, при равни условия, полето ще се различава по интензитета си различни средипоради различните магнитни свойства на тези вещества. Магнитните свойства на средата се характеризират с абсолютна магнитна проницаемост. Измерва се в хенри на метър (g/m).

Характеристиката на магнитното поле включва абсолютната магнитна проницаемост на вакуума, наречена магнитна константа. Стойността, която определя колко пъти абсолютната магнитна проницаемост на средата ще се различава от константата, се нарича относителна магнитна проницаемост.

Магнитна проницаемост на веществата

Това е безразмерна величина. Веществата със стойност на проницаемост по-малка от единица се наричат ​​диамагнитни. В тези вещества полето ще бъде по-слабо, отколкото във вакуум. Тези свойства присъстват във водорода, водата, кварца, среброто и др.

Средите с магнитна проницаемост над единица се наричат ​​парамагнитни. В тези вещества полето ще бъде по-силно, отколкото във вакуум. Тези среди и вещества включват въздух, алуминий, кислород и платина.

В случай на парамагнитни и диамагнитни вещества, стойността на магнитната проницаемост няма да зависи от напрежението на външното, магнетизиращо поле. Това означава, че количеството е постоянно за определено вещество.

Специална група включва феромагнетици. За тези вещества магнитната проницаемост ще достигне няколко хиляди или повече. Тези вещества, които имат свойството да се магнетизират и да усилват магнитното поле, се използват широко в електротехниката.

Сила на полето

За определяне на характеристиките на магнитно поле може да се използва стойност, наречена сила на магнитното поле, заедно с вектора на магнитната индукция. Този термин определя интензитета на външното магнитно поле. Посоката на магнитното поле в среда с идентични свойствавъв всички посоки векторът на интензитета ще съвпадне с вектора на магнитната индукция в точката на полето.

Силата на феромагнетиците се обяснява с наличието в тях на произволно намагнетизирани малки части, които могат да бъдат представени под формата на малки магнити.

Без магнитно поле феромагнитното вещество може да няма ясно изразени магнитни свойства, тъй като полетата на домейните придобиват различни ориентации и общото им магнитно поле е нула.

Според основната характеристика на магнитното поле, ако феромагнетик се постави във външно магнитно поле, например в намотка с ток, тогава под въздействието на външното поле домейните ще се обърнат в посоката на външното поле. Освен това, магнитното поле в намотката ще се увеличи и магнитната индукция ще се увеличи. Ако външното поле е достатъчно слабо, тогава само част от всички домейни ще се обърнат, чиито магнитни полета са близки по посока на посоката на външното поле. Тъй като силата на външното поле се увеличава, броят на въртящите се домейни ще се увеличава и при определена стойност на напрежението на външното поле почти всички части ще се въртят така, че магнитните полета да са разположени в посоката на външното поле. Това състояние се нарича магнитно насищане.

Връзка между магнитна индукция и напрежение

Връзката между магнитната индукция на феромагнитно вещество и силата на външното поле може да бъде изобразена с помощта на графика, наречена крива на намагнитване. В точката, където графиката на кривата се огъва, скоростта на нарастване на магнитната индукция намалява. След огъване, когато напрежението достигне определена стойност, настъпва насищане и кривата леко се издига, като постепенно придобива формата на права линия. В тази област индукцията все още нараства, но доста бавно и само поради увеличаване на напрегнатостта на външното поле.

Графичната зависимост на индикаторните данни не е пряка, което означава, че съотношението им не е постоянно, а магнитната проницаемост на материала не е постоянен показател, а зависи от външното поле.

Промени в магнитните свойства на материалите

Когато силата на тока се увеличи до пълно насищане в намотка с феромагнитна сърцевина и след това се намали, кривата на намагнитване няма да съвпадне с кривата на размагнитване. При нулев интензитет магнитната индукция няма да има същата стойност, а ще придобие определен показател, наречен остатъчна магнитна индукция. Ситуацията, при която магнитната индукция изостава от магнетизиращата сила, се нарича хистерезис.

За пълно демагнетизиране на феромагнитната сърцевина в бобината е необходимо да се даде обратен ток, който ще създаде необходимото напрежение. Различните феромагнитни вещества изискват парче с различна дължина. Колкото по-голямо е, толкова по-голямо е количеството енергия, необходимо за размагнитване. Стойността, при която настъпва пълно размагнитване на материала, се нарича коерцитивна сила.

С по-нататъшно увеличаване на тока в намотката, индукцията отново ще се увеличи до насищане, но с различна посока на магнитните линии. При размагнитване в обратна посока ще се получи остатъчна индукция. Феноменът на остатъчния магнетизъм се използва за създаване на постоянни магнити от вещества с висок индекс на остатъчен магнетизъм. Ядрата за електрически машини и устройства са създадени от вещества, които имат способността да се ремагнетизират.

Правило на лявата ръка

Силата, действаща върху проводник с ток, има посока, определена от правилото на лявата ръка: когато дланта на девствената ръка е разположена по такъв начин, че магнитните линии да влизат в нея, и четири пръста са протегнати по посока на тока в проводника, огънат палецще покаже посоката на силата. Тази сила е перпендикулярна на вектора на индукция и тока.

Проводник с ток, движещ се в магнитно поле, се счита за прототип на електрически двигател, който се променя електрическа енергиякъм механични.

Правило на дясната ръка

Когато проводник се движи в магнитно поле, в него се индуцира електродвижеща сила, която има стойност, пропорционална на магнитната индукция, дължината на участващия проводник и скоростта на неговото движение. Тази зависимост се нарича електромагнитна индукция. Когато определяте посоката на индуцираната ЕДС в проводник, използвайте правилото дясна ръка: когато дясната ръка е позиционирана по същия начин, както в примера с лявата, магнитните линии влизат в дланта, а палецът показва посоката на движение на проводника, протегнатите пръсти ще показват посоката на индуцираното ЕМП. Движейки се в магнитен поток под въздействието на външно механична силапроводник е най-простият пример за електрически генератор, в който механичната енергия се преобразува в електрическа.

Може да се формулира по различен начин: в затворен контур се индуцира ЕМП; при всяка промяна в магнитния поток, обхванат от този контур, ЕМП в контура е числено равен на скоростта на промяна на магнитния поток, който обхваща този контур.

Тази форма предоставя среден индикатор за ЕМП и показва зависимостта на ЕМП не от магнитния поток, а от скоростта на неговата промяна.

Закон на Ленц

Трябва също да запомните закона на Ленц: токът, индуциран при промяна на магнитното поле, преминаващо през веригата, неговото магнитно поле предотвратява тази промяна. Ако навивките на една намотка са проникнати от магнитни потоци с различни величини, тогава ЕМП, индуцирана в цялата намотка, е равна на сумата от EDE в различни навивки. Сумата от магнитните потоци на различните навивки на бобината се нарича свързаност на потока. Мерната единица за тази величина, както и за магнитния поток, е Вебер.

Когато електрическият ток във веригата се промени, магнитният поток, който създава, също се променя. В същото време, съгласно закона електромагнитна индукция, ЕМП се индуцира вътре в проводника. Появява се поради промяна в тока в проводника, т.к това явлениесе нарича самоиндукция, а емф, индуцирана в проводник, се нарича емф на самоиндукция.

Връзката на потока и магнитният поток зависят не само от силата на тока, но и от размера и формата на даден проводник, както и от магнитната пропускливост на околната субстанция.

Индуктивност на проводника

Коефициентът на пропорционалност се нарича индуктивност на проводника. Отнася се до способността на проводник да създава връзка на потока, когато електричеството преминава през него. Това е един от основните параметри на електрическите вериги. За определени вериги индуктивността е постоянна стойност. Това ще зависи от размера на веригата, нейната конфигурация и магнитната пропускливост на средата. В този случай силата на тока във веригата и магнитният поток няма да имат значение.

Горните определения и явления дават обяснение какво е магнитно поле. Дадени са и основните характеристики на магнитното поле, с помощта на които може да се дефинира това явление.