1. Страница 2. 3. 3. B-вектор магнитного поля, создаваемого отрезком
провода и постоянным магнитом в заданной точке
Для того чтобы обнаружить магнитное поле вокруг проводника с током, можно
воспользоваться тем же способом, что и для обнаружения магнитного поля постоянного
магнита. Сквозь лист картона пропускается проводник, соединённый с источником тока.
Если насыпать на картон тонкий слой железных опилок и включить ток, то железные
опилки под действием магнитного поля переориентируются и расположатся по
концентрическим окружностям (рис. 4). Цепочки, которые образуют в магнитном поле
железные опилки, показывают форму линий магнитной индукции.
Рис. 4.
Эти линии, как и в случае с постоянными магнитами, замкнуты. Линии магнитной
индукции магнитного поля имеют определённое направление, которое связано с
направлением тока в проводнике.
Для определения направления линий магнитной индукции поля, созданного проводником
с током, пользуются правилом буравчика:
если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения

рукоятки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции B .
а) б) в)
Рис. 5.
Графически направление тока в проводнике принято обозначать крестиком (если ток
направлен от нас) или точкой (если ток направлен перпендикулярно от плоскости рисунка
в сторону наблюдателя). Мысленно это можно представить так. Если смотреть на стрелу
спереди, то виден её наконечник — точка. Если смотреть на стрелу сзади, то видно её
оперение — крестик.
На рисунке 5, а) прямолинейный проводник с током, линии индукции — в плоскости,
перпендикулярной проводнику; на рисунке 5, б) изображено сечение проводника,
расположенного перпендикулярно плоскости рисунка (вид слева на проводник а)), ток в

2. нём направлен от нас (это обозначается крестиком), линии индукции располагаются в
плоскости рисунка и направлены по часовой стрелке; на рисунке 5, в) изображено сечение
проводника, расположенного перпендикулярно плоскости рисунка (вид справа на
проводник а)), ток в нём направлен перпендикулярно от плоскости рисунка в сторону
наблюдателя (это обозначается точкой), линии индукции располагаются в плоскости
рисунка и направлены против часовой стрелки.
Магнитное поле проводника с током является неоднородным. В неоднородном магнитном
поле вектор магнитной индукции меняется от точки к точке. Магнитное поле ослабевает с
удалением от источника тока, поэтому в точках вблизи оси проводника магнитное поле
тока будет действовать с наибольшей силой.
При изображении магнитного поля с помощью линий магнитной индукции эти линии
наносятся так, чтобы их густота в любом месте поля была пропорциональна значению
модуля магнитной индукции. По картине линий магнитной индукции можно себе
наглядно представить, как меняется в пространстве магнитная индукция.
Линии магнитной индукции постоянного магнита выходят из его северного полюса и
входят в южный. Внутри же магнита линии магнитной индукции продолжаются и
обязательно замыкаются (рис. 6).
Рис. 6.
Линии магнитной индукции всегда замкнуты. Они не имеют ни начала, ни конца. В этом
их принципиальное отличие от линий напряжённости электрического поля, которые
начинаются и заканчиваются на зарядах. То, что линии магнитной индукции замкнуты,
означает, что магнитное поле не имеет источников; в природе не существует магнитных
зарядов.
По густоте линий магнитной индукции можно судить о значении модуля вектора
магнитной индукции: чем гуще они расположены, тем сильнее магнитное поле, тем
больше модуль вектора магнитной индукции. В некоторых случаях можно создать
магнитное поле, в любой точке которого магнитная индукция имеет одно и то же
значение.

3. Рис. 7.
Такое поле называют однородным магнитным полем. Линии магнитной индукции в нём
параллельны друг другу и располагаются с одинаковой густотой. Однородным, например,
можно считать магнитное поле между полюсами подковообразного магнита или между
противоположными полюсами двух полосовых магнитов (см. рис. 7).
Магнитные поля, линии индукции которых перпендикулярны плоскости чертежа, принято
изображать в виде системы точек или крестиков. Если представить вектор магнитной
индукции в виде стрелы (рис. 8), то линии индукции магнитного поля, направленные
Рис. 8.
из-за чертежа на нас, будут изображаться точками (мы видим острия стрел, летящих на
нас). Линии индукции магнитного поля, направленные от нас за чертёж, изображают
крестиками (мы видим хвостовое оперение стрел, летящих от нас).
Магнитные поля, линии индукции которых перпендикулярны плоскости чертежа, принято
изображать в виде системы точек или крестиков. Если представить вектор магнитной
индукции в виде стрелы (рис. 9), то линии индукции магнитного поля, направленные из-за
чертежа на нас, будут изображаться точками (мы видим острия стрел, летящих на нас).
Рис. 9.
Линии индукции магнитного поля, направленные от нас за чертёж, изображают
крестиками (мы видим хвостовое оперение стрел, летящих от нас).
Примеры решения задач
Задача 1.
Электрическое поле образовано двумя одинаковыми одноимёнными зарядами,
находящимися на некотором расстоянии друг от друга. Определите напряжённость поля в

4. точке, лежащей посредине расстояния между зарядами. Изменится ли напряжённость
поля в этой точке, если заряды будут разноимёнными?
Решение
Если заряды одноимённые, то на пробный заряд, помещённый в точку, лежащую
посредине между зарядами, будут действовать равные по значению, но противоположные
по направлению силы и результирующая этих сил будет равна нулю. Следовательно,
напряжённость поля в этой точке равна нулю. Если же заряды разноимённые, то на
пробный заряд будут действовать силы, направленные в одну сторону, и результирующая
этих сил будет вдвое больше силы, с которой действовал бы один заряд. Таким образом,
напряжённость в этом случае будет вдвое больше напряжённости поля, создаваемого
одним зарядом.
Задача 2.
На рисунке 10 показаны силовые линии электростатического поля и две
эквипотенциальные поверхности (А и В). В какой точке, С или В, больше напряжённость
поля? потенциал?
Рис. 10.
Решение
В точке С силовые линии расположены гуще, чем в точке D, поэтому напряжённость
электрического поля больше по модулю в точке С. Потенциал увеличивается при
переходе с одной эквипотенциальной поверхности на другую против направления
силовых линий. Поэтому в точке С потенциал выше.
Задача 3.
Два одинаковых положительных точечных заряда расположены на расстоянии r друг от
друга. Найти напряжённость электрического поля в точке, расположенной на одинаковом
расстоянии r как от одного, так и от другого заряда.
Решение

По принципу суперпозиции искомая напряжённость E равна геометрической сумме
напряжённостей полей, созданных каждым из зарядов (рис. 11).
Рис. 11.

5. q
Модули напряжённостей полей каждого из зарядов равны: E1  E2  k 2 . Диагональ
r
 
параллелограмма, построенного на векторах E1 и E 2 , есть напряжённость
результирующего поля, модуль которой равен:
q 3 q 3
E  2 E1 cos 30  2k 2  k 2 .
r 2 r
Задача 4.
На рисунке 12 изображен участок ВС проводника с током. Вокруг него в одной из
плоскостей показаны линии магнитного поля, созданного этим током. Существует ли
магнитное поле в точке А?
Рис. 12.
Ответ: конечно существует, независимо от того, нарисована там линия магнитной
индукции или нет.