Методы измерения магнитной индукции

Пусть полный поток, сцепленный с некоторым зам­кнутым контуром, изменяется от значения ₁ до ₂.

(знак «—» означает, что направление, в котором пере­носится dq, и направление d связаны правилом левого винта).Проинтегрировав это выражение, найдем полный заряд q= (4) Соотношение лежит в основе разработанного первоначально А. Г. Столетовым баллистического спо­соба измерения магнитной индукции, который заклю­чается в следующем. Поместим в интересующую нас точку поля небольшую катушку, имеющую N витков. Если катушку расположить так, чтобы вектор В ока­зался перпендикулярным к плоскости витков (рис. 5 а), то полный магнитный поток будет равен =nbs, где S — площадь одного витка, которая должна быть настолько малой, чтобы В в ее пределах можно было считать одной и той же.

Если повернуть катушку на 90° (рис. 56), поток через нее обратится в нуль (n перпендикулярна к В), т. е. изменяется на NBS. При повороте на 180° (рис.

Для измерения В используют также то обстоятель­ство, что электрическое сопротивление висмута под дей­ствием магнитного поля сильно возрастает — при­мерно на 5% на каждую десятую долю тесла. Поэтому, помещая предварительнопроградуированную висмутовую спираль в магнитное поле и измеряя относительное изменение ее сопротивления, можно определить магнитную индукцию поля.

Явление самоиндукции

Электрический ток i, текущий в любом контуре, со­здает пронизывающий этот контур магнитный поток W. При изменениях i будет изменяться также W и, следо­вательно, в контуре будет индуцироваться э. д. с. Это явление называется самоиндукцией. ^ В соответствии с Законом Био—-Савара магнитная индукция В пропорциональна силе тока, вызвавшего поле.

Индуктивность L зависит от геометрии контура (т. е. его формы и размеров) и от магнитных свойств (от ) окружающей контур среды. Если контур жесткий и поблизости от него нет ферро­магнетиков, индуктивность L будет постоянной вели­чиной. За единицу индуктивности в СИ принимается индук­тивность такого проводника, у которого при силе тока в нем в 1 а возникает полный поток. , равный 1 вб. Эту единицу называют генри (гн).

При изменениях силы тока в контуре возникает э.д.с. самоиндукции , равная [см. формулу (3)]

(6)

Если L при изменениях силы тока остается постоян­ной (что возможно лишь при отсутствии ферромагнетиков), выражение для имеет вид= (7) это соотношение дает возможность определить индуктивность L как коэффициент пропорциональности между скоростью изменения силы тока в контуре и воз­никающей вследствие этого э. д. с. самоиндукции. Од­нако такое определение правильно лишь в случае, когда L = const. В присутствии ферромагнетиков L недеформируёмого контура будет функцией от i (через Н); следовательно, можно записать как Произведя такую подстановку в формуле (6), получим откуда видно, что при наличии ферромагнетиков коэф­фициент пропорциональности между и отнюдь не равен L. В случае, когда L = const, изменение силы тока со скоростью 1 a/сек в проводнике с L=1 гн приводит со­гласно (7) к возникновению S_s=1в.