Що таке магнітна індукція?
Магнітна індукція (B) — це фізична величина, яка характеризує силу та напрям магнітного поля в певній точці простору.
Позначення: B
Одиниця вимірювання: тесла (Тл)
Формула
B=FI⋅l⋅sinαB=\frac{F}{I \cdot l \cdot \sin\alpha}B=I⋅l⋅sinαF
де:
F — сила Ампера (Н);
I — сила струму (А);
l — довжина провідника (м);
α — кут між напрямком струму і магнітним полем.
Властивості магнітної індукції
визначає силу впливу магнітного поля;
має напрям (векторна величина);
напрям визначають за правилом правої руки або правилом свердлика;
залежить від сили струму та відстані до джерела поля.
Магнітний потік
Магнітний потік (Φ) показує, яка кількість магнітного поля проходить через певну поверхню.
Позначення: Φ
Одиниця вимірювання: вебер (Вб)
Формула
Φ=B⋅S⋅cosα\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alphaΦ=B⋅S⋅cosα
де:
B — магнітна індукція (Тл);
S — площа поверхні (м²);
α — кут між вектором магнітної індукції та перпендикуляром до поверхні.
Коли потік найбільший?
Максимальний потік:
Φ=B⋅S\Phi = B \cdot SΦ=B⋅S
коли магнітне поле проходить перпендикулярно до поверхні.
Коли потік дорівнює нулю?
Якщо магнітне поле проходить паралельно поверхні,
Φ=0.\Phi = 0.Φ=0.
Практичне застосування
Магнітна індукція та магнітний потік використовуються у:
електродвигунах;
генераторах електричного струму;
трансформаторах;
МРТ (магнітно-резонансній томографії);
динаміках і навушниках;
індукційних плитах;
датчиках положення та швидкості;
бездротових зарядних пристроях.
Приклад задачі
Дано:
B=0,5 ТлB = 0{,}5\ \text{Тл}B=0,5 Тл
S=0,2 м2S = 0{,}2\ \text{м}^2S=0,2 м2
α=0∘\alpha = 0^\circα=0∘
Знайти: магнітний потік.
Розв'язання:
Φ=B⋅S⋅cos0∘\Phi = B \cdot S \cdot \cos0^\circΦ=B⋅S⋅cos0∘Φ=0,5⋅0,2⋅1\Phi = 0{,}5 \cdot 0{,}2 \cdot 1Φ=0,5⋅0,2⋅1Φ=0,1 Вб\Phi = 0{,}1\ \text{Вб}Φ=0,1 Вб
Відповідь: 0,1 Вб.
Цікаві факти
Магнітне поле Землі захищає нас від заряджених частинок Сонця.
У сучасних МРТ використовують магнітне поле силою до 3 Тл, що приблизно у 60 000 разів сильніше за магнітне поле Землі.
Зміна магнітного потоку є основою явища електромагнітної індукції, відкритого Майклом Фарадеєм. Саме завдяки цьому принципу працює більшість електрогенераторів.
Висновок
Магнітна індукція характеризує силу й напрям магнітного поля, а магнітний потік показує, яка частина цього поля проходить через певну поверхню. Ці поняття є основою роботи багатьох сучасних електротехнічних пристроїв — від генераторів і трансформаторів до медичного обладнання та бездротових зарядних систем.
