Закон Кулона. Характеристики неточечных зарядов. Электри́ческий заря́д

22.применение закона Био-Савара-Лапласса для расчета индукции магнитного поля прямого тока.

1. Магнитное поле прямого тока — тока, текущего по тонкому прямому проводу бесконечной длины (рис. 165). В произвольной точке А, удаленной от оси проводника на расстояние R, векторы dB от всех элементов тока имеют одинаковое направление, перпендикулярное плоскости чертежа («к вам»). Поэтому сложение векторов dB можно заменить сложением их модулей. В качестве постоянной интегрирования выберем угол  (угол между векторами dl и r), выразив через него все остальные величины. Из рис. 165 следует, что

(радиус дуги CD вследствие малости dl равен r, и угол FDC по этой же причине можно считать прямым). Подставив эти выражения в (110.2), получим, что магнитная индукция, создаваемая одним элементом проводника, равна
(110.4)
Так как угол  для всех элементов прямого тока изменяется в пределах от 0 до , то, согласно (110.3) и (110.4),

Следовательно, магнитная индукция поля прямого тока

23.применение закона Био-Савара-Лапласса для расчета индукции магнитного поля в центре на оси кругового тока. Магнитный момент кругового тока.
 Магнитное поле в центре кругового проводника с током (рис. 166). Как видно из рисунка, каждый элемент кругового проводника с током создает в центре магнитное поле одинакового направления - вдоль нормали от витка. Значит, сложение векторов dB также можно заменить сложением их модулей. Поскольку расстояние всех элементов проводника до центра кругового тока одинаково и равно R и все элементы проводника перпендикулярны радиусу-вектору (sinα=1), то, используя (2), 

 

Тогда 

 

Следовательно, магнитная индукция поля в центре кругового проводника с током 

 

Каждый магнит обладает вполне определенным магнитным моментом равным произведению, характеризующим магнитный заряд на одном из его полюсов, на расстояние l между полюсами µ=ml

Вполне определенным магнитным моментом обладают также и соленоид, и круговой ток. Магнитный момент кругового тока определяется формулой
µ = 0,1 iS (4)

где i – сила тока в амперах, S- площадь, обтекаемая током, в квадратных сантиметрах, или
µ = -1/c x iS (5)

если i выражено в абсолютных электростатических единицах.