--> Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà. Ôèçèêà 10-11 êë.
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ýëåêòðîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10-11 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 4. Ìàãíèòíîå ïîëå òîêîâ

 


§ 4.5. Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà (îêîí÷àíèå)

Âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå

Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà ìîæíî çàïèñàòü â âåêòîðíîé ôîðìå, èñïîëüçóÿ ïîíÿòèå âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ âåêòîðîâ. Ýòî ïîíÿòèå ó íàñ åùå íå âñòðå÷àëîñü.  ôèçèêå ìíîãèå âåëè÷èíû âûðàæàþòñÿ ÷åðåç âåêòîðíûå ïðîèçâåäåíèÿ. Âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå èñïîëüçóåòñÿ íå ìåíåå ÷àñòî, ÷åì ñêàëÿðíîå, î êîòîðîì øëà ðå÷ü â «Ìåõàíèêå» (ñì. § 6.2). Äëÿ îáîçíà÷åíèÿ âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ âåêòîðîâ ïðèìåíÿåòñÿ êîñîé êðåñò: Åñëè â ðåçóëüòàòå ñêàëÿðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ âåêòîðîâ ïîëó÷àåòñÿ ñêàëÿð, òî ðåçóëüòàòîì âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ âåêòîðîâ ÿâëÿåòñÿ âåêòîð (îòñþäà è åãî íàçâàíèå). Îïðåäåëÿåòñÿ âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå òàê.

Ìîäóëü ñ âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ âåêòîðîâ ðàâåí ïðîèçâåäåíèþ èõ ìîäóëåé íà ñèíóñ óãëà α ìåæäó íèìè (ðèñ. 4.35):

Íàïðàâëåíèå âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ çàäàåòñÿ ïðàâèëîì ïðàâîãî áóðàâ÷èêà (èëè âèíòà). Åñëè ðóêîÿòêó áóðàâ÷èêà ïîâîðà÷èâàòü íà íàèìåíüøèé óãîë îò âåêòîðà ñòîÿùåãî ïåðâûì â âåêòîðíîì ïðîèçâåäåíèè, ê âåêòîðó òî âåêòîð íàïðàâëåí â ñòîðîíó ïîñòóïàòåëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ áóðàâ÷èêà. Òàêèì îáðàçîì, âåêòîð ñ ïåðïåíäèêóëÿðåí ïëîñêîñòè, ñîäåðæàùåé âåêòîðû

Êîíå÷íî, íóæíî åùå äîêàçàòü, ÷òî íàïðàâëåííûé îòðåçîê ÿâëÿåòñÿ âåêòîðîì, ò. å. äëÿ âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ âûïîëíÿåòñÿ ãåîìåòðè÷åñêîå ïðàâèëî ñëîæåíèÿ âåêòîðîâ. Íî ìû ýòî äåëàòü íå áóäåì. Íå áóäåì òàêæå ïðèâîäèòü âûðàæåíèÿ äëÿ ïðîåêöèé âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ íà îñè êîîðäèíàò. Ýòè âûðàæåíèÿ äîâîëüíî ñëîæíû, è â äàëüíåéøåì ìû íå áóäåì èõ èñïîëüçîâàòü.

Îòìåòèì ëèøü, ÷òî âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå íåêîììóòàòèâíî:

Ýòî ñëåäóåò èç îïðåäåëåíèÿ íàïðàâëåíèÿ âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ.

Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà â âåêòîðíîé ôîðìå

Èñïîëüçóÿ ïîíÿòèå âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ, çàêîí Áèî— Ñàâàðà—Ëàïëàñà ìîæíî çàïèñàòü â âåêòîðíîé ôîðìå.  ýòîì ñëó÷àå ñðàçó áóäåò îïðåäåëåí è ìîäóëü âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè Δ è åãî íàïðàâëåíèå:

Ìîäóëü ìàãíèòíîé èíäóêöèè

êàê ýòî è äîëæíî áûòü ñîãëàñíî çàêîíó (4.5.1). Íàïðàâëåíèå Δ òàêæå îïðåäåëåíî ïðàâèëüíî.

Ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ ïðÿìîãî òîêà

Ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ

Äëÿ âû÷èñëåíèÿ ìàãíèòíîé èíäóêöèè áåñêîíå÷íî äëèííîãî ïðÿìîãî ïðîâîäà â ïðîèçâîëüíîé òî÷êå À, íàõîäÿùåéñÿ íà ðàññòîÿíèè d îò ïðîâîäà, íóæíî ïðîñóììèðîâàòü âåêòîðû Δi ìàãíèòíûõ èíäóêöèé, ñîçäàâàåìûõ îòäåëüíûìè ýëåìåíòàìè òîêà i (ðèñ. 4.36). Ñóììèðîâàíèå óïðîùàåòñÿ áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî âåêòîðû Δi îò îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ òîêà íàïðàâëåíû â îäíó ñòîðîíó — ïåðïåíäèêóëÿðíî ðèñóíêó îò íàñ. Òåì íå ìåíåå âû÷èñëåíèÿ òðåáóþò óìåíèÿ íàõîäèòü ñóììó áåñêîíå÷íî áîëüøîãî ÷èñëà áåñêîíå÷íî ìàëûõ ÷ëåíîâ. Ýòîò ñïîñîá âû÷èñëåíèÿ íàçûâàåòñÿ èíòåãðèðîâàíèåì. Ìû ïðèâåäåì êîíå÷íûé ðåçóëüòàò:

Ôîðìóëà (4.5.5) äàåò ïðàâèëüíîå çíà÷åíèå ìàãíèòíîé èíäóêöèè è äëÿ ïðÿìîãî ïðîâîäà êîíå÷íîé äëèíû. Íåîáõîäèìî òîëüêî, ÷òîáû ðàññòîÿíèå d áûëî ìíîãî ìåíüøå äëèíû ïðîâîäà è òî÷êà, â êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ èíäóêöèÿ ïîëÿ, íàõîäèëàñü íà áîëüøîì ðàññòîÿíèè îò êîíöîâ ïðîâîäà.

Óñòàíîâëåí çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà, îïðåäåëÿþùèé ìàãíèòíóþ èíäóêöèþ ýëåìåíòà òîêà.

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->