§ 62. Методы измерения магнитной индукции
Пусть полный магнитный поток, сцепленный с некоторым контуром, изменяется от значения 
до 
. Найдем заряд q, который протекает при этом через каждое сечение контура.
Мгновенное значение силы тока в контуре равно
Отсюда
Проинтегрировав это выражение, найдем полный заряд:
Соотношение (62.1) лежит в основе разработанного А. Г. Столетовым баллистического способа измерения магнитной индукции, который заключается в следующем.
Рис. 62.1.
В исследуемое поле помещают небольшую катушку, имеющую N витков. Катушку располагают так, чтобы вектор В оказался перпендикулярным к плоскости витков (рис. 62.1, а). Тогда полный магнитный поток, сцепленный с катушкой, будет равен
где S — площадь одного витка, которая должна быть настолько малой, чтобы поле в ее пределах можно было считать однородным.
При повороте катушки на 180° (рис. 62.1,б) потокосцепление становится равным 
(
и В направлены в противоположные стороны). Следовательно, изменение полного потока при повороте катушки равно 
Если поворот катушки осуществить достаточно быстро, в контуре возникает импульс тока, при котором протекает заряд
(см. формулу (62.1)).
Заряд, протекающий по цепи при кратковременном импульсе тока, можно измерить с помощью так называемого баллистического гальванометра, который представляет собой гальванометр с большим периодом собственных колебаний.
Измерив q и зная R, N и S, можно по формуле (62.2) найти В. Под R в этом случае подразумевается полное сопротивление цепи, включающее сопротивление катушки, соединительных проводов и гальванометра.
Вместо того чтобы поворачивать катушку, можно включать (либо выключать) исследуемое магнитное поле, или изменять его направление на обратное.
Для измерения В используют также то обстоятельство, что электрическое сопротивление висмута сильно возрастает под действием магнитного поля — примерно на 5% на каждую десятую долю тесла (на каждую 1000 Гс).
Рис. 62.2.
Поэтому, помещая предварительно проградуированную висмутовую спираль (рис. 62.2) в магнитное поле и измеряя относительное изменение ее сопротивления, можно определить магнитную индукцию поля.
Отметим, что у других металлов электрическое сопротивление также возрастает в магнитном поле, но в гораздо меньшей степени. У меди, например, увеличение сопротивления примерно в 104 раз меньше, чем у висмута.
