Плоскопараллельное магнитное поле
Плоскопараллельное магнитное поле создается системой параллельных весьма длинных проводов с постоянными токами.
UМ (x, y) const
VМ H / l
VМ (x, y) const
H U m Vmn a
Комплексный потенциал магнитного поля.
Wm = Vm + jUm |
- по аналогии с электростатическим полем |
Вне областей с током справедливо уравнение Лапласа:
Um = 0; |
Vm = 0. |
Напряженность магнитного поля:
H dW m dz
Поле уединенного проводника с током
Запишем комплексный потенциал в виде:
Wm = Vm + jUm = k·ln z + C1 + jC2 = k·ln r + C1 + j( k + C2), K- вещественная величина
Vm = k·ln r + C1 ; Um = k + C2
Линии Vm = const представляют собой окружности (r = const), а условие постоянства приращения функции потока между соседними линиями означает, что радиусы окружностей должны образовывать геометрическую прогрессию:
Vm = k·lnri 1 ri
Линии Um = const представляют собой лучи, исходящие из начала координат, совмещенного с осью проводника ( = const), а условие постоянства приращения магнитного потенциала между соседними линями означает, что приращение угла между соседними лучами одно и тоже:
Um = k· = const
Выбор значений постоянных C1 и C2 определяет положение начальных (нулевых) линий скалярного магнитного потенциала и функции потока.
При обходе провода по замкнутому контуру против часовой стрелки ( = 2 ) приращение магнитного потенциала в соответствии с законом полного тока равно току в проводе со знаком минус, так как ток направлен от наблюдателя
|
k = |
i |
Um = H dl = – i = k· = k·2 ; |
|
|
2 |
Vm = |
i |
Um = |
i |
+ C2 |
|
|
·ln r + C1 |
|
|||
2 |
|
||||
2 |
|||||
Поле уединенного проводника с током
Линии напряженности магнитного поля, созданного током в круговом проводе, представляют собой окружности с центром на оси проводника, причем они существуют и внутри проводника с током. Линии равного магнитного потенциала перпендикулярны силовым линиям напряженности и являются радиальными лучами вне проводника с током.