Магнетна индукција

Магнетна индукција или густина на магнетен тек (ознака ''B'') — векторска физичка големина која го опишува магнетното поле и ја одредува Лоренцовата сила со која магнетното поле дејствува на електрично наелектризирана честичка во движење. Магнетната индукција е производ на магнетната пермеабилност на медиумот ''μ'' и јачината на магнетното поле ''H'', односно:
:<math> \mathbf{B} = \mu \cdot \mathbf{H} </math>
Единицата за мерење на магнетната индукција е тесла (T = Wb/m²).
1 Магнетен тек и густина на магнетниот тек
Збирот на магнетните силници што минуваат низ површината ''S'' се нарекува магнетен тек или магнетен флукс ''Φ'' . Но, низ некои делови на површината ''S'' може да поминуват повеќе, а низ други делови помалку магнетни силници''.'' Според тоа, густината на магнетните силници, односно магнетниот тек, ќе биде различна на различни места. Густината на магнетниот тек се означува со буквата ''B'' и се нарекува магнетна индукција. Ако магнетен флукс ''Φ<sub>B</sub>'' поминува низ површина ''S'', тогаш густината на магнетниот тек ''B'' е еднаква на:
:<math> \mathbf{B} ={ \Phi_B \over \mathbf{S </math>
Густината на магнетниот тек или магнетната индукција е бројот на магнетни силници што минуваат низ единица површина. Во хомогено поле, густината на флуксот ''B'' во секоја точка од површината ''S'' е иста. Од горенаведениот израз произлегува дека магнетниот флукс е:
:<math> \Phi_B = \mathbf{B} \cdot \mathbf{S} \ </math>
Мерна единица за магнетен флукс ''Φ<sub>B</sub>'' е 1 вебер, или скратено 1 Wb (во чест на германскиот физичар Вилхелм Вебер), а мерна единица за густина на магнетниот тек ''B'', или магнетна индукција, е 1 тесла или скратено 1 Т (во чест на физичарот Никола Тесла). Врската помеѓу овие мерни единици е:
:<math> \mathbf{T} = {\mathbf{Wb} \over \mathbf{m^2 </math>
имено::<math> \mathbf{Wb} = \mathbf{T} \cdot \mathbf{m^2} \ </math>
2 Големината на силата што делува на рамен спроводник во магнетно поле
Ако силата ''F'' што делува на рамен електричен спроводник во магнетно поле се мери при различни јачини на електричната струја ''I'', различни густини на магнетниот тек ''B'' и различни должини на електричниот спроводник ''l'', се доаѓа до следниот закон:
:<math> F = B \cdot I \cdot l </math>
Од овој израз, лесно може да се добие магнетната индукција ''B'' ако се познати другите 3 величини, односно:
:<math> B ={F \over I \cdot l} </math>
Од ова може да се изведе и дефиницијата за мерната единица на магнетна индукција. Единицата за магнетна индукција е магнетно поле кое делува со сила од 1 N на електричен спроводник со должина од 1 m, кој стои нормално на магнетните силници кога низ него тече електрична струја од 1 А. Оваа мерна единица се нарекува 1 њутн по амперметар (N/Am) или 1 Tesla (T).
Бидејќи:
:<math> \mathbf{N} = {\mathbf{V} \cdot \mathbf{A} \cdot \mathbf{s} \over \mathbf{m </math>
следува:
:<math> \mathbf{T} = {\mathbf{V} \cdot \mathbf{A} \cdot \mathbf{s} \over \mathbf{m} \cdot \mathbf{A} \cdot \mathbf{m = {\mathbf{V} \cdot \mathbf{s} \over \mathbf{m^2</math>
или:
:<math> \mathbf{T} = {\mathbf{V} \cdot \mathbf{s} \over \mathbf{m^2 = {\mathbf{Wb} \over \mathbf{m^2 </math>
па:
:<math> \mathbf{Wb} = \mathbf{V} \cdot \mathbf{s} \ </math>
Од изразот 1 T = 1 Wb/m2 произлеуга меѓународната дефиниција:
1 тесла (Т) е магнетна индукција на хомогено магнетно поле во кое магнетен флукс од еден вебер поминува вертикално низ површина од еден квадратен метар.
Бидејќи 1 T е многу голема единица, бидејќи многу силните електромагнети имаат магнетна индукција од 10 T, а Земјиното магнетно поле е едвај 10 <sup>-5</sup> T, се користи помала за магнетна индукција единица гаус (G):
:<math> \mathbf{G} = \mathbf{10^{-4 \mathbf{T} \ </math>
3 Поврзано
* Електромагнетна индукција