1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Prawo Biota-Savarta
Istnieje inne równanie, zwane
prawem Biota-Savarta
, które pozwala obliczyć B
z rozkładu prądu.
Prawo Biota-Savarta i prawo Ampera muszą być matematycznie równoważne.
Prawo Ampera jest "łatwe" w stosowaniu, gdy rozkłady prądów są symetryczne,
tak że obliczenie odpowiedniej całki nie jest trudne.
Gdy rozkład prądów jest skomplikowany (nie znamy jego symetrii), wtedy
przewodnik z prądem dzielimy
na nieskończenie małe elementy i stosując
prawo Biota-Savarta obliczamy pole od takich elementów, następnie sumujemy
(całkujemy) żeby uzyskać wypadkowy wektor B.
21
22
Wartość liczbowa dB zgodnie z prawem Biota-Savarta wynosi
2
0
sin
d
4
d
r
l
I
B
zapisane w postaci wektorowej
3
0
d
4
d
r
I
r
l
B
23
Indukcja elektromagnetyczna
Zjawisko
indukcji elektromagnetycznej
polega na powstawaniu prądów
elektrycznych w zamkniętym obwodzie podczas przemieszczania się
względem siebie źródła pola magnetycznego i tego zamkniętego obwodu.
Mówimy, że w obwodzie jest
indukowana siła elektromotoryczna
(SEM indukcji), która wywołuje przepływ
prądu indukcyjnego
.
24
Prawo
Faradaya
Prawo indukcji Faradaya stosuje się do trzech różnych sytuacji fizycznych:
Nieruchoma pętla, względem, której porusza się źródło pola magnetycznego
(mamy tzw. elektryczną SEM).
Przewód w kształcie pętli porusza się w obszarze pola magnetycznego
(magnetyczna SEM).
Nieruchoma pętla i nieruchome źródło pola magnetycznego, lecz zmienia się
prąd, który jest źródłem pola magnetycznego (także elektryczna SEM).
25
Na podstawie obserwacji Faraday doszedł do wniosku,
że czynnikiem decydującym jest szybkość zmian strumienia
magnetycznego
B
.
Ilościowy związek przedstawia prawo Faradaya
t
B
d
d
Jeżeli mamy obwód złożony z N zwojów to
t
N
B
d
d
26
Reguła Lenza
Prąd indukowany ma taki kierunek, że przeciwstawia się zmianie, która go
wywołała.
Kierunek prądu indukowanego w pętli (rysunek) zależy od tego czy
strumień
rośnie czy maleje (zbliżamy czy oddalamy magnes).
Ta reguła dotyczy prądów indukowanych.
27