17. Indukcja magnetyczna

Indukcja magnetyczna opisuje natężenie pola magnetycznego i jest podstawową wielkością fizyczną charakteryzującą pole magnetyczne.

—

Siła działająca na przewód z prądem w polu magnetycznym

Przewód o długości $ l $, przez który płynie prąd o natężeniu $ I $, umieszczony w polu magnetycznym o indukcji $ \mathbf{B} $, doświadcza siły Lorentza o wartości:

$$ \mathbf{F} = I \, \mathbf{l} \times \mathbf{B} $$

gdzie:

$ \mathbf{F} $ — siła działająca na przewód [N],
$ I $ — natężenie prądu [A],
$ \mathbf{l} $ — wektor długości przewodu (kierunek zgodny z prądem) [m],
$ \mathbf{B} $ — wektor indukcji magnetycznej [T].

Wartość siły:

$$ F = I l B \sin \theta $$

gdzie $ \theta $ to kąt między kierunkiem prądu a kierunkiem pola magnetycznego.

—

Przenikalność magnetyczna

Przenikalność magnetyczna $ \mu $ opisuje zdolność materiału do przewodzenia pola magnetycznego:

$$ \mu = \mu_0 \mu_r $$

gdzie:

$ \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \; \mathrm{H/m} $ — przenikalność magnetyczna próżni,
$ \mu_r $ — względna przenikalność magnetyczna materiału (bezjednostkowa).

—

Strumień magnetyczny

Strumień magnetyczny $ \Phi $ to całka indukcji magnetycznej $ \mathbf{B} $ po powierzchni $ S $:

$$ \Phi = \int \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S} $$

Dla pola jednorodnego i powierzchni prostopadłej do linii pola:

$$ \Phi = B \cdot S $$

gdzie:

$ \Phi $ — strumień magnetyczny [Wb, webber],
$ B $ — indukcja magnetyczna [T],
$ S $ — pole powierzchni [m²].

—

Strumień magnetyczny jest miarą „ilości” pola magnetycznego przechodzącego przez daną powierzchnię.