Магнитостатическое поле прямого проводника с током (расчет по методу суперпозиции).
Рис.16.3.Расчет индукции магнитного поля прямого проводника с током
Выделим на прямом проводнике с током элемент тока (рис.16.3). Через точку О, расположенную на расстоянии R от проводника (положение точки О определено радиусом-вектором ), проведем силовую линию магнитного поля В. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка 16.3 “от читателя”. В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа (16.9) Из прямоугольных треугольников СОF и FDA следует: (16.10) После подстановки значения из (16.10) в (16.9) получим: (16.11) Проинтегрируем полученное выражение по углу и получим формулу для расчета магнитной индукции конечного проводника с током: (16.12) Магнитная индукция поля бесконечно длинного прямого проводника с током будет равна: (16.13)
Магнитостатическое поле бесконечно длинного прямого проводника с током (расчет на основе теоремы о циркуляции)
В качестве контура L выбираем силовую линию В (рис. 16.4.), тогда = B = constпри r = const. Поэтому ,(16.14) так как длина контура .(16.15)
Рис. 16.4. К расчету магнитного поля прямого тока на основе теоремы о циркуляции Модуль вектора индукции магнитного поля бесконечно длинного прямого проводника с током равен .(16.16) что совпадает с результатами расчета по методу суперпозиции (16.13).
|