Откуда берётся магнитное поле
Магнитное поле создаётся движущимися зарядами. Ток в проводнике — это и есть направленное движение электронов, поэтому каждый проводник с током окружён магнитным полем. Постоянный магнит (феррит, неодим) — тоже источник поля: его создают спиновые токи электронов в атомах, скоординированные в доменах.
Важное отличие от электрического поля: неподвижный заряд магнитное поле не создаёт и не чувствует.
Силовые линии магнитного поля
Силовые линии магнитного поля — замкнутые кривые. У постоянного магнита они выходят из северного полюса (N), огибают магнит снаружи и входят в южный (S), а внутри замыкаются от S к N. Отсюда правило: «силовые линии всегда замкнуты» — отдельных «магнитных зарядов» (монополей) в природе не обнаружено.
Правило буравчика
Чтобы определить направление магнитного поля вокруг проводника с током, используют правило правого буравчика:
- Буравчик (правый винт) ввинчивают в направлении тока.
- Направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением обхода силовых линий.
Для катушки (соленоида) то же правило: ток обходит витки в направлении вращения буравчика — тогда поле внутри катушки направлено туда, куда ввинчивается буравчик.
Как обнаружить магнитное поле
Три способа на практике:
- Магнитная стрелка (компас) — устанавливается вдоль силовых линий.
- Железные опилки — выстраиваются в картину силовых линий.
- Проводник с током — в поле испытывает силу Ампера: F = B · I · l · sin α.
Магнитное поле в жизни
Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра (отклоняет заряженные частицы). Магниты в наушниках преобразуют ток в звук. МРТ (магнитно-резонансная томография) — медицинский метод, использующий поле в десятки тысяч раз сильнее земного.
