Магнитный поток - формулы и определение с примерами

Магнитный поток:

Вектор индукции

Для характеристики числа линий индукции магнитного поля, пронизывающих некоторую площадку, вводится физическая скалярная величина, называемая магнитным потоком и обозначаемая греческой буквой Ф.

Магнитный поток Ф однородного поля через плоскую поверхность равен произведению модуля индукции В магнитного поля, площади поверхности S и косинуса угла между и нормалью к поверхности (рис. 158):

В СИ единицей магнитного потока является вебер-. 1 Вб = 1 Тл • 1

Магнитный поток в 1 Вб через плоскую поверхность площадью 1 создается однородным магнитным полем индукцией 1 Тл, направление которой перпендикулярно поверхности.

Магнитный поток через плоскую поверхность может изменяться как вследствие изменения модуля индукции В магнитного поля, так и вследствие изменения площади S плоской поверхности или угла определяющего ориентацию поверхности по отношению к Подчеркнем, что изменение магнитного потока через плоскую поверхность возможно также и вследствие одновременного изменения всех трех указанных величин.

Рассмотрим прямоугольный контур AECD (рис. 159), одна из сторон AD которого длиной l не закреплена и может без трения скользить по направляющим, увеличивая площадь контура.

Если по контуру проходит постоянный ток силой I и контур находится в однородном внешнем магнитном поле индукцией перпендикулярном плоскости контура, то на проводник действует сила Ампера направленная влево (см. рис. 159).

• Заказать решение задач по физике

Таким образом, для перемещения проводника вправо необходимо приложить внешнюю силу, равную по модулю и противоположную по направлению силе Ампера. При перемещении проводника на расстояние эта внешняя сила совершает работу

При этом работа А', совершаемая силой Ампера, будет такой же по модулю, но противоположной по знаку:

Таким образом, работа А' определяется изменением магнитного потока пронизывающего контур.

С другой стороны, работа силы Ампера определяется разностью энергий контура с током в начальном  и конечном положениях. Поэтому формулу для работы А' можно переписать в виде

Сравнивая полученные выражения для работы А', видим, что энергия контура с током в магнитном поле определяется силой проходящего в нем тока и магнитным потоком, пронизывающим его: