To je polje sila koje djeluje na električne naboje i tijela koja se gibaju i imaju magnetski moment, bez obzira na stanje gibanja. Magnetsko polje je dio električnog magnetsko polje.

Struja nabijenih čestica odn magnetski momenti elektroni u atomima stvaraju magnetsko polje. Također, magnetsko polje nastaje kao rezultat određenih privremenih promjena u električnom polju.

Vektor indukcije magnetskog polja B je glavna karakteristika sile magnetskog polja. U matematici se B = B (X,Y,Z) definira kao vektorsko polje. Ovaj koncept služi za definiranje i specificiranje fizičkog magnetskog polja. U znanosti se vektor magnetske indukcije često jednostavno, radi sažetosti, naziva magnetsko polje. Očito, takva aplikacija dopušta slobodnu interpretaciju ovog koncepta.

Druga karakteristika magnetskog polja struje je vektorski potencijal.

U znanstvenoj literaturi često se može naći da kao glavne karakteristike magnetskog polja, u nedostatku magnetske okoline (vakuum) razmatra se vektor jakosti magnetskog polja. Formalno, ova situacija je sasvim prihvatljiva, jer se u vakuumu vektor jakosti magnetskog polja H i vektor magnetske indukcije B podudaraju. Istovremeno, vektor jakosti magnetskog polja u magnetskom okruženju nije ispunjen istim fizičko značenje, i sekundarna je veličina. Na temelju toga, uz formalnu jednakost ovih pristupa za vakuum, sustavno gledište smatra Vektor magnetske indukcije glavna je karakteristika magnetskog polja struje.

Magnetsko polje je, naravno, posebna vrsta materije. Uz pomoć ove materije dolazi do interakcije između onih s magnetskim momentom i pokretnih nabijenih čestica ili tijela.

Posebna teorija relativnosti magnetska polja smatra posljedicom postojanja samih električnih polja.

Zajedno, magnetsko i električno polje tvore elektromagnetsko polje. Manifestacije elektromagnetsko polje je svjetlost i elektromagnetski valovi.

Kvantna teorija magnetskog polja razmatra magnetsku interakciju kao poseban slučaj elektromagnetske interakcije. Nosi ga bozon bez mase. Bozon je foton, čestica koja se može zamisliti kao kvantna ekscitacija elektromagnetskog polja.

Magnetsko polje nastaje ili strujom nabijenih čestica, ili električnim poljem koje se transformira u vremenskom prostoru, ili vlastitim magnetskim momentima čestica. Za ujednačenu percepciju, magnetski momenti čestica formalno se svode na električne struje.

Izračun vrijednosti magnetskog polja.

Jednostavni slučajevi omogućuju izračunavanje vrijednosti magnetskog polja vodiča s strujom pomoću Biot-Savart-Laplaceovog zakona ili pomoću teorema o cirkulaciji. Na isti način se može pronaći vrijednost magnetskog polja za struju proizvoljno raspoređenu u volumenu ili prostoru. Očito, ovi zakoni vrijede za konstantna ili relativno sporo promjenjiva magnetska i električna polja. Odnosno u slučajevima magnetostatike. Složeniji slučajevi zahtijevaju izračun vrijednosti struja magnetskog polja prema Maxwellovim jednadžbama.

Manifestacija prisutnosti magnetskog polja.

Glavna manifestacija magnetskog polja je utjecaj na magnetske momente čestica i tijela, na nabijene čestice u gibanju. Lorentzovom silom je sila koja djeluje na električki nabijenu česticu koja se kreće u magnetskom polju. Ta sila ima konstantno izražen okomit smjer na vektore v i B. Također ima proporcionalnu vrijednost naboju čestice q, komponenti brzine v, koja je okomita na smjer vektora magnetskog polja B, te veličina koja izražava indukciju magnetskog polja B. Lorentzova sila prema Međunarodnom sustavu jedinica ima sljedeći izraz: F = q, u GHS sustavu jedinica: F=q/c

Križni umnožak prikazan je u uglatim zagradama.

Kao rezultat utjecaja Lorentzove sile na nabijene čestice koje se kreću duž vodiča, magnetsko polje može djelovati na vodič kroz koji teče struja. Amperova sila je sila koja djeluje na vodič kroz koji teče struja. Komponentama te sile smatraju se sile koje djeluju na pojedinačne naboje koji se gibaju unutar vodiča.

Fenomen međudjelovanja dvaju magneta.

Fenomen magnetskog polja koji možemo susresti u svakodnevni život, zove se interakcija dvaju magneta. Izražava se u međusobnom odbijanju sličnih polova i privlačenju suprotnih polova. S formalne točke gledišta, opisivanje interakcije između dva magneta kao interakcije dvaju monopola prilično je korisna, provediva i prikladna ideja. Ujedno, detaljna analiza pokazuje da se u stvarnosti ne radi o potpuno ispravnom opisu fenomena. Glavno pitanje koje ostaje bez odgovora unutar takvog modela je zašto se monopoli ne mogu razdvojiti. Zapravo, eksperimentalno je dokazano da nijedno izolirano tijelo nema magnetski naboj. Također, ovaj se model ne može primijeniti na magnetsko polje koje stvara makroskopska struja.

S naše točke gledišta, ispravno je pretpostaviti da sila koja djeluje na magnetski dipol koji se nalazi u nehomogenom polju nastoji ga rotirati na takav način da magnetski moment dipola ima isti smjer kao i magnetsko polje. Međutim, ne postoje magneti koji su podložni ukupnoj sili iz jednolika struja magnetskog polja. Sila koja djeluje na magnetski dipol s magnetskim momentom m izražava se sljedećom formulom:

.

Sila koja na magnet djeluje iz nejednolikog magnetskog polja izražava se zbrojem svih sila koje su određene ovom formulom i djeluju na elementarne dipole koji čine magnet.

Elektromagnetska indukcija.

Ako se tok vektora magnetske indukcije kroz zatvoreni krug mijenja tijekom vremena, u ovom krugu nastaje emf elektromagnetska indukcija. Ako je krug stacionaran, generira ga vrtložno električno polje, koje nastaje kao rezultat promjene magnetskog polja tijekom vremena. Kada se magnetsko polje ne mijenja s vremenom i nema promjena u fluksu zbog kretanja petlje vodiča, tada EMF generira Lorentzova sila.

Dobar dan, danas ćete saznati što je magnetsko polje i odakle dolazi.

Svaka osoba na planeti je barem jednom držala magnet u rukama. Počevši od suvenirskih magneta za hladnjake, ili radnih magneta za sakupljanje željeznog polena i još mnogo toga. Kao dijete, to je bila smiješna igračka koja se lijepila za željezni metal, ali ne i za druge metale. Dakle, koja je tajna magneta i njegovih magnetsko polje.

Što je magnetsko polje

U kojem trenutku magnet počinje privlačiti? Oko svakog magneta postoji magnetsko polje, a kada uđe u njega, predmeti ga počinju privlačiti. Veličina takvog polja može varirati ovisno o veličini magneta i njegovim vlastitim svojstvima.

Pojam Wikipedije:

Magnetsko polje je polje sile koje djeluje na pokretne električne naboje i na tijela s magnetskim momentom, bez obzira na stanje njihova gibanja, magnetsku komponentu elektromagnetskog polja.

Odakle dolazi magnetsko polje?

Magnetsko polje može biti stvoreno strujom nabijenih čestica ili magnetskim momentima elektrona u atomima, kao i magnetskim momentima drugih čestica, iako u znatno manjoj mjeri.

Manifestacija magnetskog polja

Magnetsko polje očituje se djelovanjem na magnetske momente čestica i tijela, na gibajuće nabijene čestice ili vodiče sa. Sila koja djeluje na električki nabijenu česticu koja se giba u magnetskom polju je nazvana Lorentzova sila, koji je uvijek usmjeren okomito na vektore v i B. Proporcionalan je naboju čestice q, komponenti brzine v okomito na smjer vektora magnetskog polja B i veličini indukcije magnetskog polja B.

Koji objekti imaju magnetsko polje

Često o tome ne razmišljamo, ali mnogi (ako ne i svi) predmeti oko nas su magneti. Navikli smo da je magnet kamenčić s izraženom privlačnom snagom prema sebi, ali zapravo gotovo sve ima privlačnu silu, samo je mnogo manja. Uzmimo, na primjer, naš planet - mi ne letimo u svemir, iako se ničime ne držimo za površinu. Zemljino polje puno je slabije od polja magneta kamenčića, pa nas drži samo zbog svoje enormne veličine – ako ste ikad vidjeli kako ljudi hodaju po Mjesecu (čiji je promjer četiri puta manji), jasno ćete razumjeti o čemu govorimo. Zemljina gravitacija temelji se uglavnom na metalnim komponentama njezine kore i jezgre - one imaju snažno magnetsko polje. Možda ste čuli da u blizini velikih nalazišta željezne rude kompasi više ne pokazuju točan smjer prema sjeveru - to je zato što se princip rada kompasa temelji na interakciji magnetskih polja i željezna rudača privlači svoju strijelu.

Magnetsko polje je poseban oblik materije koji stvaraju magneti, vodiči sa strujom (pokretne nabijene čestice) i koji se može detektirati međudjelovanjem magneta, vodiča sa strujom (pokretne nabijene čestice).

Oerstedovo iskustvo

Prvi pokusi (izvedeni 1820.) koji su pokazali da postoji duboka veza između električnih i magnetskih pojava bili su pokusi danskog fizičara H. Oersteda.

Magnetska igla koja se nalazi u blizini vodiča okreće se za određeni kut kada se uključi struja u vodiču. Kada se krug otvori, strelica se vraća u prvobitni položaj.

Iz iskustva G. Oersteda proizlazi da oko ovog vodiča postoji magnetsko polje.

Amperovo iskustvo
Dva paralelna vodiča kroz koje teče električna struja međusobno djeluju: privlače se ako su struje istog smjera, a odbijaju se ako su struje suprotnog smjera. To se događa zbog međudjelovanja magnetskih polja koja nastaju oko vodiča.

Svojstva magnetskog polja

1. Materijalno, t.j. postoji neovisno o nama i našem znanju o njemu.

2. Stvoreni magnetima, vodičima sa strujom (pokretne nabijene čestice)

3. Otkriveno interakcijom magneta, vodiča sa strujom (pokretne nabijene čestice)

4. Djeluje određenom silom na magnete, vodiče s strujom (pokretne nabijene čestice)

5. U prirodi nema magnetskih naboja. Nemoguće je odvojiti sjeverni i južni polovi i dobiti tijelo s jednim polom.

6. Razlog zašto tijela imaju magnetska svojstva pronašao je francuski znanstvenik Ampere. Ampere je iznio zaključak da su magnetska svojstva svakog tijela određena zatvorenim električnim strujama unutar njega.

Te struje predstavljaju kretanje elektrona oko orbita u atomu.

Ako su ravnine u kojima te struje cirkuliraju smještene nasumično jedna u odnosu na drugu zbog toplinskog kretanja molekula koje čine tijelo, tada su njihove interakcije međusobno kompenzirane i tijelo ne pokazuje nikakva magnetska svojstva.

I obrnuto: ako su ravnine u kojima rotiraju elektroni paralelne jedna s drugom i pravci normala na te ravnine se podudaraju, tada takve tvari pojačavaju vanjsko magnetsko polje.

7. Magnetske silnice djeluju u magnetskom polju u određenim smjerovima koji se nazivaju magnetske silnice. Uz njihovu pomoć možete jednostavno i jasno prikazati magnetsko polje u određenom slučaju.

Radi točnijeg prikaza magnetskog polja, dogovoreno je da se na onim mjestima gdje je polje jače, linije polja prikažu gušće, tj. bliže jedno drugome. I obrnuto, na mjestima gdje je polje slabije prikazano je manje linija polja, tj. rjeđe lociran.

8. Magnetsko polje karakterizira vektor magnetske indukcije.

Vektor magnetske indukcije je vektorska veličina koja karakterizira magnetsko polje.

Smjer vektora magnetske indukcije poklapa se sa smjerom sjevernog pola slobodne magnetske igle u danoj točki.

Smjer vektora indukcije polja i jakost struje I povezani su "pravilom desnog vijka (gimleta)":

ako zavrtite gimlet u smjeru struje u vodiču, tada će se smjer brzine kretanja kraja njegove ručke u danoj točki podudarati sa smjerom vektora magnetske indukcije u ovoj točki.

Magnetsko polje je područje prostora u kojem konfiguracija biona, prijenosnika svih interakcija, predstavlja dinamičnu, međusobno konzistentnu rotaciju.

Smjer djelovanja magnetskih sila poklapa se s osi rotacije biona pomoću pravila desnog vijka. Karakteristika jakosti magnetskog polja određena je frekvencijom rotacije biona. Što je veća brzina rotacije, to je polje jače. Bilo bi točnije magnetsko polje nazvati elektrodinamičkim, jer nastaje samo kada se nabijene čestice kreću i djeluje samo na pokretne naboje.

Objasnimo zašto je magnetsko polje dinamično. Za nastanak magnetskog polja potrebno je da se bioni počnu okretati, a samo pokretni naboj koji će privući jedan od bionskih polova može ih natjerati na rotaciju. Ako se naboj ne miče, tada se bion neće okretati.

Magnetsko polje nastaje samo oko električnih naboja koji se gibaju. Zato su magnetsko i električno polje sastavni dio i zajedno čine elektromagnetsko polje.

Komponente magnetskog polja su međusobno povezane i utječu jedna na drugu mijenjajući svoja svojstva.

• Svojstva magnetskog polja: Magnetsko polje nastaje pod utjecajem pogonskih naboja.
• električna struja U bilo kojoj točki magnetsko polje je karakterizirano vektorom fizička količina
• zove se magnetska indukcija, koja je sila karakteristična za magnetsko polje.
• Magnetsko polje može utjecati samo na magnete, vodiče s strujom i pokretne naboje.
• Magnetsko polje može biti konstantnog i promjenljivog tipa
• Magnetsko polje se mjeri samo posebnim instrumentima i ne može se percipirati ljudskim osjetilima.
• Magnetsko polje je elektrodinamičko, budući da nastaje samo kretanjem nabijenih čestica i utječe samo na naboje koji su u gibanju.

Veličina magnetskog polja ovisi o brzini promjene magnetskog polja. Prema ovoj osobini, postoje dvije vrste magnetskog polja: dinamičko magnetsko polje i gravitacijsko magnetsko polje. Gravitacijsko magnetsko polje nastaje samo u blizini elementarnih čestica i formira se ovisno o strukturnim značajkama tih čestica.

Magnetski moment nastaje kada magnetsko polje djeluje na vodljivi okvir. Drugim riječima, magnetski moment je vektor koji se nalazi na liniji koja ide okomito na okvir.

Magnetsko polje može se grafički prikazati pomoću linija magnetskog polja. Te su linije povučene u takvom smjeru da se smjer silnica polja podudara sa smjerom same linije polja.

Magnetske linije sile su kontinuirane i zatvorene u isto vrijeme. Smjer magnetskog polja određuje se pomoću magnetske igle. Linije sile određuju i polaritet magneta, kraj s izlazom silnica je sjeverni pol, a kraj s ulazom ovih linija je južni pol. Vidi također:

Portal:Fizika

Magnetsko polje može biti stvoreno strujom nabijenih čestica i/ili magnetskim momentima elektrona u atomima (i magnetskim momentima drugih čestica, iako u znatno manjoj mjeri) (permanentni magneti).

Osim toga, pojavljuje se u prisutnosti vremenski promjenjivog električnog polja. Glavna karakteristika jakosti magnetskog polja je vektor magnetske indukcije

(vektor indukcije magnetskog polja). S matematičkog gledišta, to je vektorsko polje koje definira i specificira fizički koncept magnetskog polja. Često se, radi sažetosti, vektor magnetske indukcije jednostavno naziva magnetsko polje (iako ovo vjerojatno nije najstroža upotreba izraza). Druga temeljna karakteristika magnetskog polja (alternativa magnetskoj indukciji i blisko povezana s njom, gotovo jednaka njoj u fizičkoj vrijednosti) je .

vektorski potencijal

Magnetsko polje može se nazvati posebnom vrstom materije, kroz koju dolazi do interakcije između pokretnih nabijenih čestica ili tijela s magnetskim momentom.

• Sa stajališta kvantne teorije polja, magnetsku interakciju - kao poseban slučaj elektromagnetske interakcije - nosi temeljni bozon bez mase - foton (čestica koja se može prikazati kao kvantna ekscitacija elektromagnetskog polja), često ( npr. u svim slučajevima statičkih polja) – virtualni.

Izvori magnetskog polja

Magnetsko polje nastaje (generira) strujom nabijenih čestica, ili vremenski promjenljivim električnim poljem, ili vlastitim magnetskim momentima čestica (potonje se, radi jednoobraznosti slike, može formalno svesti na električne struje ).

Kalkulacija

U jednostavnim slučajevima, magnetsko polje vodiča sa strujom (uključujući slučaj struje proizvoljno raspoređene po volumenu ili prostoru) može se pronaći iz Biot-Savart-Laplaceovog zakona ili teorema o cirkulaciji (također poznatog kao Ampereov zakon). U principu, ova metoda je ograničena na slučaj (aproksimaciju) magnetostatike - odnosno slučaj konstantnih (ako govorimo o strogoj primjenjivosti) ili prilično sporo promjenjivih (ako govorimo o aproksimativnoj primjeni) magnetskih i električnih polja.

U više teške situacije traži se kao rješenje Maxwellovih jednadžbi.

Manifestacija magnetskog polja

Magnetsko polje očituje se djelovanjem na magnetske momente čestica i tijela, na gibajuće nabijene čestice (ili vodiče sa strujom). Sila koja djeluje na električki nabijenu česticu koja se kreće u magnetskom polju naziva se Lorentzova sila, koja je uvijek usmjerena okomito na vektore v I B. Proporcionalan je naboju čestice q, komponenta brzine v, okomito na smjer vektora magnetskog polja B, i veličina indukcije magnetskog polja B. U SI sustavu jedinica Lorentzova sila se izražava na sljedeći način:

u sustavu jedinica GHS:

gdje uglate zagrade označavaju vektorski produkt.

Također (zbog djelovanja Lorentzove sile na nabijene čestice koje se gibaju po vodiču), magnetsko polje djeluje na vodič sa strujom. Sila koja djeluje na vodič kroz koji teče struja naziva se Amperova sila. Ta se sila sastoji od sila koje djeluju na pojedinačne naboje koji se kreću unutar vodiča.

Interakcija dvaju magneta

Jedna od najčešćih manifestacija magnetskog polja u svakodnevnom životu je međudjelovanje dvaju magneta: kao što se polovi odbijaju, suprotni polovi se privlače. Primamljivo je opisati međudjelovanje između magneta kao međudjelovanje dvaju monopola, a s formalnog stajališta ta je ideja sasvim izvediva i često vrlo zgodna, a time i praktično korisna (u izračunima); međutim, detaljna analiza pokazuje da to zapravo nije potpuno točan opis fenomena (najočitije pitanje koje se ne može objasniti u okviru takvog modela je pitanje zašto se monopoli nikada ne mogu razdvojiti, odnosno zašto eksperiment pokazuje da ne izolirano tijelo zapravo nema magnetski naboj; osim toga, slabost modela je što nije primjenjiv na magnetsko polje koje stvara makroskopska struja, pa stoga, ako se ne smatra čisto formalnom tehnikom, vodi samo kompliciranju teorije u temeljnom smislu).

Ispravnije bi bilo reći da je magnetski dipol postavljen u nejednoliko polje podložan sili koja ga nastoji rotirati tako da je magnetski moment dipola usklađen s magnetskim poljem. Ali nijedan magnet ne doživljava (ukupnu) silu kojom djeluje jednoliko magnetsko polje. Sila koja djeluje na magnetski dipol s magnetskim momentom m izražen formulom:

Sila koja djeluje na magnet (koji nije jednotočkasti dipol) iz nejednolikog magnetskog polja može se odrediti zbrajanjem svih sila (određenih ovom formulom) koje djeluju na elementarne dipole koji čine magnet.

Međutim, moguć je pristup koji reducira interakciju magneta na Amperovu silu, a sama gornja formula za silu koja djeluje na magnetski dipol također se može dobiti na temelju Amperove sile.

Fenomen elektromagnetske indukcije

Vektorsko polje H mjereno u amperima po metru (A/m) u SI sustavu i u oerstedima u GHS. Oerstedovi i Gaussovi su identične veličine; njihova je podjela čisto terminološka.

Energija magnetskog polja

Povećanje gustoće energije magnetskog polja jednako je:

H- jakost magnetskog polja, B- magnetska indukcija

U aproksimaciji linearnog tenzora, magnetska permeabilnost je tenzor (označavamo ga), a množenje vektora njime je množenje tenzora (matrice):

ili u komponentama.

Gustoća energije u ovoj aproksimaciji jednaka je:

- komponente tenzora magnetske permeabilnosti, - tenzor, predstavljen matricom inverznom matrici tenzora magnetske permeabilnosti, - magnetska konstanta

Prilikom odabira koordinatnih osi koje se podudaraju s glavnim osima tenzora magnetske permeabilnosti, formule u komponentama su pojednostavljene:

- dijagonalne komponente tenzora magnetske permeabilnosti u vlastitim osima (ostale komponente u tim posebnim koordinatama - i samo u njima! - jednake su nuli).

U izotropnom linearnom magnetu:

- relativna magnetska permeabilnost

U vakuumu i:

Energija magnetskog polja u induktoru može se pronaći pomoću formule:

F - magnetski tok, I - struja, L - induktivitet zavojnice ili zavoja sa strujom.

Magnetska svojstva tvari

S temeljne točke gledišta, kao što je gore navedeno, magnetsko polje može biti stvoreno (i prema tome - u kontekstu ovog odlomka - oslabljeno ili pojačano) izmjeničnim električnim poljem, električnim strujama u obliku tokova nabijenih čestica ili magnetski momenti čestica.

Specifična mikroskopska struktura i svojstva različitih tvari (kao i njihovih smjesa, legura, agregatna stanja, modifikacije kristala, itd.) dovode do činjenice da se na makroskopskoj razini mogu ponašati sasvim drugačije pod utjecajem vanjskog magnetskog polja (osobito, slabeći ga ili jačajući u različitim stupnjevima).

S tim u vezi, tvari (i okoliši općenito) s obzirom na njihova magnetska svojstva dijele se u sljedeće glavne skupine:

• Antiferomagneti su tvari u kojima je uspostavljen antiferomagnetski poredak magnetskih momenata atoma ili iona: magnetski momenti tvari usmjereni su suprotno i jednake su jakosti.
• Dijamagneti su tvari koje su magnetizirane suprotno od smjera vanjskog magnetskog polja.
• Paramagnetske tvari su tvari koje se u vanjskom magnetskom polju magnetiziraju u smjeru vanjskog magnetskog polja.
• Feromagneti su tvari u kojima se ispod određene kritične temperature (Curiejeva točka) uspostavlja dalekometni feromagnetski poredak magnetskih momenata.
• Ferimagneti su materijali u kojima su magnetski momenti tvari usmjereni u suprotnim smjerovima i nisu jednake jakosti.
• Gore navedene skupine tvari uglavnom uključuju obične čvrste ili (neke) tekuće tvari, kao i plinove. Interakcija s magnetskim poljem supravodiča i plazme bitno se razlikuje.

Toki Fuko

Foucaultove struje (vrtložne struje) su zatvorene električne struje u masivnom vodiču koje nastaju kada se mijenja magnetski tok koji prolazi kroz njega. To su inducirane struje koje nastaju u vodljivom tijelu ili kao rezultat promjene vremena magnetskog polja u kojem se ono nalazi, ili kao rezultat kretanja tijela u magnetskom polju, što dovodi do promjene magnetski tok kroz tijelo ili bilo koji njegov dio. Prema Lenzovu pravilu, magnetsko polje Foucaultovih struja usmjereno je tako da se suprotstavi promjeni magnetskog toka koja inducira te struje.

Povijest razvoja ideja o magnetskom polju

Iako su magneti i magnetizam bili poznati puno ranije, proučavanje magnetskog polja počelo je 1269. godine, kada je francuski znanstvenik Peter Peregrine (vitez Pierre od Mericourta) čeličnim iglama označio magnetsko polje na površini sferičnog magneta i utvrdio da nastalo linije magnetskog polja presijecale su se u dvije točke, koje je nazvao "polovima" po analogiji s polovima Zemlje. Gotovo tri stoljeća kasnije William Gilbert Colchester poslužio se radom Petera Peregrinusa i prvi put definitivno ustvrdio da je sama Zemlja magnet. Objavljeno 1600., Gilbertovo djelo "De Magnete", postavio je temelje magnetizma kao znanosti.

Tri otkrića zaredom dovela su u pitanje ovu “osnovu magnetizma”. Prvo je 1819. Hans Christian Oersted otkrio da električna struja stvara magnetsko polje oko sebe. Zatim je 1820. André-Marie Ampère pokazao da se paralelne žice kojima teče struja u istom smjeru međusobno privlače. Konačno, Jean-Baptiste Biot i Félix Savart otkrili su zakon 1820. godine, nazvan Biot-Savart-Laplaceov zakon, koji je točno predvidio magnetsko polje oko bilo koje žice pod naponom.

Proširujući te pokuse, Ampère je 1825. objavio svoj uspješan model magnetizma. U njemu je pokazao ekvivalenciju električne struje u magnetima, a umjesto dipola magnetskih naboja Poissonovog modela, predložio je ideju da je magnetizam povezan sa strujnim petljama koje stalno teku. Ova ideja objašnjava zašto se magnetski naboj ne može izolirati. Osim toga, Ampere je izveo zakon nazvan po njemu, koji je, kao i Biot-Savart-Laplaceov zakon, ispravno opisao magnetsko polje stvoreno istosmjernom strujom, a također je uveo teorem o cirkulaciji magnetskog polja. Također u ovom djelu, Ampère je skovao izraz "elektrodinamika" kako bi opisao odnos između elektriciteta i magnetizma.

Iako je sila magnetskog polja vozila u kretanju implicirana u Amperovom zakonu električni naboj nije eksplicitno navedeno, 1892. Hendrik Lorentz izveo ga je iz Maxwellovih jednadžbi. Istodobno je u osnovi zaokružena klasična teorija elektrodinamike.

Dvadeseto stoljeće proširilo je poglede na elektrodinamiku, zahvaljujući pojavi teorije relativnosti i kvantne mehanike. Albert Einstein, u svom radu iz 1905. u kojem je uspostavio svoju teoriju relativnosti, pokazao je da su električna i magnetska polja dio istog fenomena, razmatranog u različitim sustavima odbrojavanje. (Pogledajte Moving Magnet and the Conductor Problem—misaoni eksperiment koji je u konačnici pomogao Einsteinu da razvije posebnu teoriju relativnosti). Konačno, kvantna mehanika je spojena s elektrodinamikom u obliku kvantne elektrodinamike (QED).

Vidi također

• Magnetski filmski vizualizator

Bilješke

1. TSB. 1973, "Sovjetska enciklopedija".
2. U posebnim slučajevima, magnetsko polje može postojati u odsutnosti električnog polja, ali općenito govoreći, magnetsko polje je duboko međusobno povezano s električnim, kako dinamički (međusobno generiranje varijabli međusobnim električnim i magnetskim poljima) , i to u smislu da se pri prelasku u novi referentni sustav magnetsko i električno polje izražavaju jedno kroz drugo, odnosno općenito se ne mogu bezuvjetno odvojiti.
3. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Handbook of Physics: 2. izdanje, revidirano. - M.: Nauka, Glavna redakcija fizičke i matematičke literature, 1985, - 512 str.
4. U SI se magnetska indukcija mjeri u teslama (T), u CGS sustavu u gaussima.
5. Oni se točno podudaraju u CGS sustavu jedinica, u SI se razlikuju po konstantnom koeficijentu, što, naravno, ne mijenja činjenicu njihove praktične fizičke istovjetnosti.
6. Najvažnija i očita razlika ovdje je da se sila koja djeluje na pokretnu česticu (ili na magnetski dipol) izračunava upravo kroz a ne kroz . Bilo koja druga fizikalno ispravna i smislena metoda mjerenja također će omogućiti precizno mjerenje, iako se za formalne proračune ponekad pokaže zgodnijom - što je, zapravo, smisao uvođenja ove pomoćne veličine (inače bi se i bez nje). ukupno, koristeći samo
7. Međutim, moramo dobro razumjeti da se niz temeljnih svojstava ove "materije" bitno razlikuje od svojstava one obične vrste "materije" koja bi se mogla označiti pojmom "tvar".
8. Vidi Ampereov teorem.
9. Za uniformno polje, ovaj izraz daje nultu silu, jer su sve derivacije jednake nuli B po koordinatama.
10. Sivukhin D.V. Opći tečaj fizika. - Ed. 4., stereotipno. - M.: Fizmatlit; Izdavačka kuća MIPT, 2004. - T. III. Struja. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.