Почему магнитное поле называется вихревым?
Магнитное поле называктся вихревым, так как имеет замкнутые силовые линии. Для сравнения, противоположное понятие — потенциальное или безвихревое поле, силовые линии которого не могут быть замкнутыми, например электростатические поля.
Остальные ответы
Гм. что значит — почему? ВИХРЕВЫМ магнитное поле называется ТОЛЬКО тогда — когда оно и вправду вихревое 🙂
Например поле линейного проводника с током — вихревое — это кольца вокруг проводника. .
А вот скажем магнитная компонента электромагниной волны как-то не очень вихревая 🙂
Потому что оно имеет замкнутые силовые линии. И в ЭМ волне они замкнуты, и электрические, и магнитные.
Поля силовые линии которых замкнуты называются
3.3.2.2. Картина линий поля длинного прямого проводника и замкнутого кольцевого проводника, катушки с током
Рейтинг: 0
Магнитные силовые линии
\(\vec B\) – силовая характеристика магнитного поля, ее можно изобразить с помощью магнитных силовых линий.
Поскольку М – момент силы и \(\) – магнитный момент являются характеристиками вращательного движения, то можно предположить, что магнитное поле – вихревое.
Условились за направление \(\vec B\) принимать направление северного конца магнитной стрелки. Силовые линии выходят из северного полюса, а входят соответственно в южный полюс магнита (рис. 2.1.2, а).
Для графического изображения полей удобно пользоваться силовыми линиями (линиями магнитной индукции). Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора \(\vec B\) в этой точке.
Магнитные силовые линии всегда замкнуты – вихревое поле (рис.2.1.2, б).
Силовое поле Силовые линии напряженности
Силовое поле — область пространства, в каждой точке которой на тело (частицу), помещенное в эту точку, действует сила, зависящая от свойств тела. Если силы, действующие на тело, помещенное в любую точку силового поля, одинаковы, то такое поле называют однородным.
Силовое поле — проявление существующего в этой области пространства физического поля (гравитационного, электромагнитного и др.).
Силовые линии (линии напряженности) —
Воображаемые линии, которые используют для изображения силового поля.
Силовые линии проводят так, чтобы касательные к ним в каждой точке пространства совпадали по направлению с вектором силовой характеристики поля в данной точке. Например, для электрического поля — с вектором напряженности.
Силовые линии однородного поля (см. Силовое поле) параллельны и их густота постоянна.
В противном случае поле является неоднородным. Через каждую точку поля можно провести только одну силовую линию, т. Е. Силовые линии не пересекаются. Силовые линии электростатического поля не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах. Замкнутыми линиями изображают вихревое электрическое поле, порожденное изменяющимся магнитным полем. Густота силовых линий характеризует значение вектора напряженности электрического поля.
III. Основы электродинамики
Уже в VI в. до н.э. в Китае было известно, что некоторые руды обладают способностью притягиваться друг к другу и притягивать железные предметы. Куски таких руд были найдены возле города Магнесии в Малой Азии, поэтому они получили название магнитов.
Посредством чего взаимодействуют магнит и железные предметы? Вспомним, почему притягиваются наэлектризованные тела? Потому что около электрического заряда образуется своеобразная форма материи — электрическое поле. Вокруг магнита существует подобная форма материи, но имеет другую природу происхождения (ведь руда электрически нейтральна), ее называют магнитным полем.
Для изучения магнитного поля используют прямой или подковообразный магниты. Определенные места магнита обладают наибольшим притягивающим действием, их называют полюсами (северный и южный). Разноименные магнитные полюса притягиваются, а одноименные — отталкиваются.
Для силовой характеристики магнитного поля используют вектор индукции магнитного поля B. Магнитное поле графически изображают при помощи силовых линий (линии магнитной индукции). Линии являются замкнутыми, не имеют ни начала, ни конца. Место, из которого выходят магнитные линии — северный полюс (North), входят магнитные линии в южный полюс (South).
Магнитное поле можно сделать «видимым» с помощью железных опилок.
Магнитное поле проводника с током
А теперь о том, что обнаружили Ханс Кристиан Эрстед и Андре Мари Ампер в 1820 г. Оказывается, магнитное поле существует не только вокруг магнита, но и любого проводника с током. Любой провод, например, шнур от лампы, по которому протекает электрический ток, является магнитом! Провод с током взаимодействует с магнитом (попробуйте поднести к нему компас), два провода с током взаимодействуют друг с другом.
Силовые линии магнитного поля прямого тока — это окружности вокруг проводника.
Направление вектора магнитной индукции
Направление магнитного поля в данной точке можно определить как направление, которое указывает северный полюс стрелки компаса, помещенного в эту точку.
Направление линий магнитной индукции зависит от направления тока в проводнике.
Определяется направление вектора индукции по правилу буравчика или правилу правой руки.
Вектор магнитной индукции
Это векторная величина, характеризующая силовое действие поля.
Индукция магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с током на расстоянии r от него:
Индукция магнитного поля в центре тонкого кругового витка радиуса r:
Индукция магнитного поля соленоида (катушка, витки которой последовательно обходятся током в одном направлении):
Принцип суперпозиции
Если магнитное поле в данной точке пространства создается несколькими источниками поля, то магнитная индукция — векторная сумма индукций каждого из полей в отдельности
Сравнительная таблица магнитного и электрического полей
Магнитное поле Земли
Земля является не только большим отрицательным зарядом и источником электрического поля, но в то же время магнитное поле нашей планеты подобно полю прямого магнита гигантских размеров.
Географический юг находится недалеко от магнитного севера, а географический север приближен к магнитному югу. Если компас разместить в магнитном поле Земли, то его северная стрелка ориентируется вдоль линий магнитной индукции в направлении южного магнитного полюса, то есть укажет нам, где располагается географический север.
Характерные элементы земного магнетизма весьма медленно изменяются с течением времени — вековые изменения. Однако время от времени происходят магнитные бури, когда в течение нескольких часов магнитное поле Земли сильно искажается, а затем постепенно возвращается к прежним значениям. Такое резкое изменение влияет на самочувствие людей.
Магнитное поле Земли является «щитом», прикрывающего нашу планету от частиц, проникающих из космоса («солнечного ветра»). Вблизи магнитных полюсов потоки частиц подходят гораздо ближе к поверхности Земли. При мощных солнечных вспышках магнитосфера деформируется, и эти частицы могут переходить в верхние слои атмосферы, где сталкиваются с молекулами газа, образуются полярные сияния.
Внутренняя структура магнита
Применение магнитного поля
Частицы диоксида железа на магнитной пленке хорошо намагничиваются в процессе записи.
Поезда на магнитной подушке скользят над поверхностью совершенно без трения. Поезд способен развивать скорость до 650 км/ч.
Работа головного мозга, пульсация сердца сопровождается электрическими импульсами. При этом в органах возникает слабое магнитное поле.