85. ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
Линии магнитной индукции. Наглядную картину магнитного поля можно получить, если построить так называемые линии магнитной индукции. Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке поля (рис. 214). В этом отношении линии магнитной индукции аналогичны линиям напряженности электростатического поля.
Построим линии магнитной индукции для магнитного поля прямолинейного проводника с током. Из приведенных ранее опытов следует, что линиями магнитной индукции в данном случае будут концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику с током. Центр окружностей находится на оси проводника (рис. 215). Стрелки на линиях указывают, в какую сторону направлен вектор индукции, касательный к данной линии. Как и в случае линий напряженности
Рис. 214
Рис. 215
Рис. 216
электрического ноля, линии магнитной индукции проводят так, чтобы их густота была тем больше, чем сильнее поле в данном участке пространства.
Приведем еще картину магнитного поля катушки с током (соленоида). Построенная с помощью магнитных стрелок или малых контуров с током картина линий магнитной индукции показана на рисунке 21 6 (соленоид дан в разрезе).
Если длина соленоида много больше его диаметра, то поле внутри соленоида можно считать однородным. Линии магнитной индукции такого поля параллельны, их густота везде одинакова.
Картину линий магнитной индукции можно сделать «видимой», воспользовавшись мелкими железными опилками. С этим методом вы уже знакомы из курса физики VII класса.
В магнитном поле каждый из насыпанных на лист картона кусочков железа намагничивается и ведет себя как маленькая стрелка. Наличие большого количества стрелок позволяет в большем числе точек определить направление магнитного поля и, следовательно, более точно выяснить расположение линий магнитной индукции. Некоторые из картин магнитного поля, полученных с помощью железных опилок, приведены на рисунках 217—228.
Вихревое поле. Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты. Вспомним, что с электрическим полем дело обстоит иначе. Силовые линии его во всех случаях начинаются на положительных зарядах и кончаются на отрицательных.
Рис. 217
Рис. 218
Рис. 219
Рис. 220
Поля с замкнутыми силовыми линиями называются вихревыми. Магнитное поле — вихревое поле.
Замкнутость линий магнитной индукции представляет собой фундаментальное свойство магнитного поля. Оно заключается в том, что магнитное поле не имеет источников. Магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе нет.
1. Какие силы называют магнитными? 2. Перечислите основные свойства магнитного поля. 3. Как движутся замкнутый контур с током и магнитная стрелка в однородном магнитном поле? 4. Укажите способ определения направления вектора магнитной индукции. 5. Что называется линиями магнитной индукции? 6. Какие поля называют вихревыми?
