Сила, с которой магнитное поле притягивает железные тела, пропорциональна значению протекающего по проводнику тока. Если провод уложен в виде катушки, то эта сила тем больше, чем больше витков имеет катушка. Произведение силы тока I на число витков w катушки называют ампер – витками. Оно равно магнитодвижущей силе (м.д.с.) катушки, измеряемой в амперах (А). Ампер – витки Iw, приходящиеся на единицу длинны l катушки, называют напряженностью магнитного поля Н:

(1)

Единица измерения напряженности магнитного поля

Напряженность, рассчитанная по формуле (1), соответствует напряженности внутри цилиндрической катушки. Если катушки замкнуть в виде кольца, то силовые линии замкнуться по кругу без рассеивания, и тогда формула 1 будет верна для любой точки такой катушки (тороида).

Магнитная индукция В₀, или интенсивность магнитного поля , в катушке без сердечника

(2)

где = 410^-7Г/м=1,25610^-7 Г/м – магнитная постоянная (магнитная проницаемость свободного пространства или вакуума).

Если внутрь катушки ввести железный сердечник, то при этих же витках и силе тока магнитная индукция, или интенсивность магнитного поля, возрастает в значительной мере. Причина этого явления заключается в том, что молекулярные токи в железе под действием магнитного поля ориентируются относительно этого поля. Молекулярные магнитные поля при этом совпадают с внешним магнитным полем и усиливают его. Способность к увеличению интенсивности магнитного поля зависит от свойств материала сердечника, характеризуется относительной магнитной проницаемостью:

Это безмерная величина. Для воздуха значение принимают равным 1.

Произведение , называется абсолютной магнитной проницаемостью. Тогда магнитная индукция В для катушки с сердечником

(4)

где -относительная магнитная проницаемость материала сердечника.

Единица измерения магнитной индукции – тесла (Т):

1Т=1В с/м².

Вычислить напряженность магнитного поля сравнительно длинной катушки, если число витков w= 300, длинна катушки l=0,5 м, а ток катушки I=0,6A. Определить также магнитную индукцию В, если в катушку введен сердечник с = 7000.

А/м

Магнитная индукция в сердечнике

Т

Магнитным потоком Ф называют произведение магнитной индукции В(Т) на площадь сечения S (м²) сердечника катушки:

(5)

Единица магнитного потока –вебер (Вб).

Найти магнитный поток Ф катушки, длинна которой l=0,5 м, число витков w=300, I=0,6A, сердечник из электротехнической стали 342 сечением 10^-3 м².

Напряженность магнитного поля

А/м

Магнитная индукция при Н=360 А/м (по кривой намагничивания Рисунок №1) В1,2 Т.

Магнитный поток

Ф=ВS= 1,210^-3 Вб