Т-53. Основные характеристики магнитного поля — напряженность, индукция и магнитный поток.Мы затратили довольно много усилий на знакомство с электрическими явлениями, с процессами в электрических цепях. Хочется верить, что это было интересное знакомство, но во всех случаях это было знакомство полезное. Можно даже сказать, необходимое. Потому что любая электронная установка — это не что иное, как электрическая 
цепь, и чувствовать себя свободно и легко в мире электроники может только тот, кто глубоко понимает законы электрических цепей,
Во многих электронных приборах и установках работает не только электричество, но и магнетизм, и именно поэтому нужно иметь хотя бы самое общее представление о некоторых важных магнитных характеристиках и единицах их измерения.
Когда нам понадобились единицы измерения различных электрических характеристик — напряжения, тока, сопротивления, мощности, — то мы начали с минимальной порции электрического заряда, с электрона. Из него была сформирована реальная единица заряда — кулон, и дальше уже все пошло легко и просто — ампер, вольт, ом, ватт, фарада, джоуль (Т-29, Т-30).
С единицей магнетизма дело обстоит сложней. Во всяком случае, сделать эталоном какой-либо атомный кольцевой ток не удается. И в качестве единицы магнитных свойств, единицы магнетизма выбраны магнитные свойства проводника, по которому идет ток в 1 ампер.
Знакомые нам электрические характеристики рассказывают о событиях в электрической цепи — об интенсивности движения зарядов (ток), их работоспособности (напряжение), а первопричину всех явлений — электрическое поле — мы оставили в стороне.
А вот все основные магнитные характеристики — это характеристики магнитного поля. Одна из них — напряженность поля (H) — показывает, с какой силой магнитное поле в данной точке действовало бы на определенный пробный магнит, скажем на проводник с током в 1 А, если бы действие происходило в вакууме (Р-34; 1). События переносятся в вакуум, чтобы исключить всякое влияние среды, и поэтому можно считать, что напряженность поля — это абсолютно чистая характеристика: она говорит только о возможности магнита, который создает магнитное поле. И ни о чем

P-34

P-35

другом. Единица напряженности — ампер на метр (а/м). Магнитное поле с такой напряженностью появляется на расстоянии 16 сантиметров от проводника, по которому идет ток в 1 ампер.
Если напряженность говорит о том, что могло бы делать магнитное поле, то вторая характеристика — индукция —говорит о том, что оно делает реально, с учетом среды (Р-34; 2). Магнитная индукция (В) показывает реальную силу, с которой поле в данной точке действует на пробный магнит. Единица магнитной индукции — тесла (Т или Тл).
Представьте себе, что в равномерное магнитное поле, созданное огромным магнитом, поместили проводник, по которому идет ток в 1 А. Так вот, если такое поле действует на такой проводник с током силой в 1 H (ньютон), то мы говорим, что в каждой точке поля, через которую этот проводник проходит, магнитная индукция составляет 1 теслу. Довольно часто вместо теслы пользуются другой, более мелкой единицей магнитной индукции из другой системы единиц. Это гаусс (Гс), который в 10 000 раз меньше теслы (1 Тл = 10 000 Гс; 1 Гс = 0,0001 Тл).
Что такое метр или ампер, можно себе представить. А как представить себе магнитное поле с индукцией 1 Тл или 1 Гс? Для иллюстрации этих единиц отметим, что магнитное поле вблизи сильного магнита может достигать нескольких десятков тысяч Гс, то есть нескольких Тл. Магнитное поле вблизи стрелки компаса едва превышает сотню Гс (0,01 Тл). Магнитное поле Земли вблизи ее повеохности мржет быть меньше 0,01 Гс (0,000 001 Тл).
Индукция говорит о реальных магнитных силах в определенной точке поля. А какие общие силовые возможности у данного магнита? Насколько велико пространство, где действует известная величина индукции? Об этом косвенно рассказывает такая характеристика магнитного поля, как магнитный поток (обозначается буквой Ф). Магнитный поток определяется так: выделяют площадку, перпендикулярную направлению магнитных

P-36

сил, и смотрят, чему равна магнитная индукция не в одной какой-нибудь точке, а на всей площадке. Величина индукции, умноженная на площадь площадки, и называется магнитным потоком. Магнитную индукцию уместно сравнить с весом одной дождевой капли, а магнитный поток — с весом всех капель, ударяющих в данную минуту по району, где идет дождь. Единица магнитного потока в системе СИ — вебер (Вб), он соответствует индукции в 1 Тл, действующей на площади 1 м2.

Читать следующую теорию
Вернуться на предыдущую

значёк