Մագնիսական ինդուկցիա

**Մագնիսական ինդուկցիա**, **մագնիսական դաշտի ինդուկցիա**, **մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի վեկտոր**, մագնիսական դաշտի ուժային բնութագիրը տարածության տվյալ կետում։ Նշանակվում է \vec B տառով։ Ցույց է տալիս թե ինչ ուժով է մագնիսական դաշտը ազդում շարժվող լիցքի վրա։  \vec B  այնպիսի վեկտոր է, որ մագնիսական դաշտի կողմից \vec v\! արագությամբ շարժվող q\! լիցքի վրա ազդող \vec F ուժը հավասար է

: \vec F=q[\vec v \times \vec B]
: F=qvB\sin\alpha \,

որտեղ α-ն մագնիսական ինդուկցիայի և լիցքավորված մասնիկի արագության վեկտորների կազմած անկյունն է։

Մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի վեկտորի մոդուլը հավասար է մագնիսական դաշտի տվյալ կետում տեղադրված հոսանքակիր հաղորդչի բավականաչափ փոքր տեղամասի վրա ազդող առավելագույն ուժի հարաբերությանը հոսանքի ուժի և այդ տեղամասի երկարության արտադրյալին՝

:B=\frac {F_m} {I}  \times\Delta l ։

Մագնիսական ինդուկցիան մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագիրն է, ինչպես էլեկտրական դաշտի լարվածության վեկտորը՝ էլեկտրական դաշտի։

## Միավորը
Մագնիսական ինդուկցիայի միավորը անվանում են տեսլա՝ ի պատիվ սերբ գիտնական-էլեկտրատեխնիկ Նիկոլա Տեսլայի։ 1 տեսլան սահմանվում է նախորդ բանաձևից՝

:[B]=\frac {[F_m]} {[I]} \times [\Delta l] ,

որտեղից 1 Տլ = 1 Ն/Աˑմ։

Մեկ տեսլան այն համասեռ մագնիսական դաշտի ինդուկցիան է, որտեղ տեղադրված 1մ երկարությամբ ուղիղ հաղորդալարի վրա դաշտն ազդում է 1Ն առավելագույն ուժով, երբ նրա միջով անցնող հոսանքը 1Ա է։

ՍԳՎ համակարգում մագնիսական ինդուկցիան չափվում է գաուսներով (Գս)՝

: 1 Տլ = 104 Գս։

Մագնիսական ինդուկցիան չափելու համար նախատեսված մագնիսամետրը կոչվում է տեսլամետր։

## Վեկտորի ուղղությունը
աջից|thumb|Ուղղագիծ հոսանքակիր հաղորդչի մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի գծերը
Դաշտի տվյալ կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղություն է ընդունվում այդ կետում ազատորեն տեղակայված մագնիսական սլաքի հարավային բևեռից դեպի հյուսիսային բևեռ տանող ուղղությունը։ Այդ ուղղությունը կարելի է որոշել խցանահանի կանոնով։ 
Եթե խցանահանի սայրի համընթաց շարժման ուղղությունը համընկնի հաղորդչում հոսանքի ուղղությանը, ապա նրա բռնակի պտտման ուղղությունը տվյալ կետում կհամընկնի մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղությանը։

## Մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի գծեր
thumb|աջից|Հաստատուն մագնիսի ինդուկցիայի գծերը
Մագնիսական ինդուկցիայի գծեր կոչվում են այն գծերը, որոնց յուրաքանչյուր կետում ինդուկցիայի վեկտորն ուղղված է այդ կետում տարված շոշափողով։
Այն դաշտը, որի ուժագծերը փակ են կոչվում է *մրրկային*։

Ի տարբերություն էլեկտրական լիցքերի ստեղծած դաշտի, մրրկային փոփոխական և հաստատուն էլեկտրական դաշտերի ուժագծերը փակ են, ակունքներ չունեն։ Օրինակ, եթե սոլենոիդով հոսում է ըստ ժամանակի գծային փոփոխվող հոսանք, նրա ներսում և դրսում մակածվում է փակ, շրջանի տեսք ունեցող ուժագծերով հաստատուն էլեկտրական դաշտ։

## Մագնիսական ուժագծերի անհատնելիության օրենք
Փորձնականորեն հայտնաբերված է, որ մագնիսական ինդուկցիայի B ուժագծերը, անկախ նրանից, թե ինչից է առաջացել մագնիսական դաշտը (հաստատուն մագնիսից, թե հոսանքով կոճից) տարածության մեջ փակ գծեր են կազմում։

Մաթեմատիկորեն բնութագրելու համար հարմար է B ուժագծերը ընդունել որպես մի երևակայական անսեղմելի հեղուկի հոսանքի գծեր։

Դաշտում տեղադրենք S մակերեսով սահմանափակված V կամայական ծավալը։ Քանի որ հոսանքի գծերը փակ են, ապա ծավալից դուրս հոսող հեղուկի հոսքը հավասար կլինի ներհոսողի հոսքին։
: \oint\limits_S BdS = 0 \quad \quad (1)        
 
Գաուս-Օստրոգրադսկու թեորեմից 
: \oint\limits_S BdS = \int\limits_V divBdV 

V ծավալը կամայական էր, ուրեմն՝ (1)-ից։

: div \vec B = 0 

Այս օրենքը հաստատում է, որ B վեկտորային դաշտը ոչ մի տեղ ակունք չունի։ Այլ կերպ ասած, բնության մեջ իրականորեն գոյություն չունեն մագնիսական լիցքեր և, հետևաբար, մագնիսական հոսանք հասկացությունը ուղղակի ֆիզիկական իմաստ չունի։

thumb|աջից|Հոսանքակիր կոճի ինդուկցիայի գծերը

## Հիմնական հավասարումներ
### Կապը մագնիսական դաշտի լարվածության հետ
Մագնիսական ինդուկցիան արտաքին մագնիսական դաշտի \vec {H} լարվածության և նյութի M մագնիսացման հետ կապված է

:\vec B  = \vec H + 4\pi M 

առնչությամբ։ Արտահայտվում է նաև

:\vec B  = \mu \vec H 

բանաձևով, որտեղ μ-ն մագնիսական թափանցելիությունն է։ Հետևաբար, վակուումում, որտեղ  \mu=1 , մագնսական դաշտի լարվածությունը համընկնում է մագնիսական ինդուկցիային։

### Մագնիսաստատիկա
Մագնիսաստատիկայում առավել կարևոր օրենքներից են Ամպերի օրենքը մագնիսական դաշտի շրջանառության մասին՝
:\oint\limits_{\partial S} \vec B\cdot\vec{dl} = \mu_0 I_S \equiv \mu_0\int\limits_S \vec j \cdot \vec{dS},
:\mathrm{rot}\,\vec B \equiv \vec\nabla\times\vec B = \mu_0 \vec j

և Բիո-Սավարի օրենքը, որը մագնիսաստատիկայում նույն դերն ունի, ինչ Կուլոնի օրենքը՝ էլեկտրաստատիկայում
:\vec B(\vec r) = \mu_0\int\limits_{L_1} \frac{I(\vec r_1)\vec{dL_1}\times (\vec r - \vec r_1)}{|\vec r - \vec r_1|^3},
:\vec B(\vec r) = \mu_0\int \frac{\vec{j}(\vec r_1)dV_1\times (\vec r - \vec r_1)}{|\vec r - \vec r_1|^3}։

### Էլեկտրադինամիկա
Ընդհանուր դեպքում դասական էլեկտրադինամիկայի հիմնական հավասարումները, որոնց մեջ մտնում է \vec B մագնիսական ինդուկցիան, հետևյալն են՝

Մաքսվելի չորս հավասարումներից (էլեկտրադինամիկայի հիմնական հավասարումներից) երեքում մասնակցում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը։

1. Գաուսի օրենքը մագնիսական դաշտի համար՝
: \mathrm{div}\,\vec B = 0
2. Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքը՝
: \mathrm{rot}\,\vec E =
- \frac{\partial \vec B}{\partial t},
3. Ամպեր-Մաքսվելի օրենքը՝
: \mathrm{rot}\,\vec B
= \mu_0\vec j + 
\frac{1}{c^2}\frac{\partial \vec E}{\partial t}։

Լորենցի ուժի բանաձևից՝
: \vec F = q \vec E
+ q [\vec v \times \vec B]

բերվող հետևություններն են՝
* Մագնիսական դաշտի կողմից հոսանքի (հոսանքակիր հաղորդալարի) վրա ազդող Ամպերի ուժի արտահայտությունը՝
: d \vec F = [I\vec{dl} \times \vec B],
: d \vec F = [\vec j dV \times \vec B],

* Մագնիսական դաշտի կողմից մագնիսական դիպոլի վրա ազդող պտտող մոմենտի արտահայտությունը՝ 
: \vec M = \vec m \times \vec B,
Մագնիսական դաշտում գտնվող մագնիսական դիպոլի պոտենցիալ էներգիայի արտահայտությունը՝
: U = - \vec m \cdot \vec B,
ինչպես նաև անհամասեռ մագնիսական դաշտում գտնվող մագնիսական դիպոլի վրա ազդող ուժի արտահայտությունը և այլն։ 
* Մագնիսական դաշտի կողմից կետային մագնիսական լիցքի վրա ազդող արտահայտությունը՝
: \vec F = K\frac{q_m \vec r}{r^3}

Մագնիսական դաշտի էներգիայի խտության բանաձևը՝ 
: w = \frac{B^2}{2\mu_0}։

Բանաձևերը գրված են միավորների միջազգային համակարգում, վակուումի համար։ Միջավայրի դեպքում դրանց կազմի մեջ մտնում են միջավայրի հատկությունները ներկայացնող տարբեր ֆիզիկական մեծություններ։

## Տես նաև
* Էլեկտրադինամիկա
* Մաքսվելի հավասարումներ
* Լորենցի ուժ

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն
* Սարգսյան Ա․ «Էլեկտրադինամիկա և ռադիոալիքների տարածում (Ուսումնական ձեռնարկ)», ք․ Երևան, 2010 թ․։
* Զաքարյան Է․, Կիրակոսյան Ա․,Մելիքյան Գ․,Մամյան Ա․,Մաիլյան Ս․ «Ֆիզիկա 11», ք․ Երևան, 2010 թ․։

Կատեգորիա:Մագնիսականություն
Կատեգորիա:Ֆիզիկական մեծություններ