Что означает вектор магнитного поля?

Зачем нам нужны векторы?

Векторы представляют собой набор физических величин, для полного описания которых требуется как величина (или длина), так и направление (ориентация в пространстве). В качестве примера возьмем реальную жизненную ситуацию. Вы спрашиваете меня, сколько шариков у меня в сумке. Я говорю, что 10. Тат "10" достаточно для ответа. Теперь задайте другой вопрос. Как далеко твой дом отсюда? Вы, наверное, сказали бы около 20 км; не только 20. Дополнительные «км» должны быть включены, чтобы полностью указать решение. Теперь, мы спрашиваем, как добраться до вашего дома? Конечно, вам нужна помощь северного, южного, восточного, западного направлений.

Точно так же и некоторые физические величины. Упоминать только их количество, кажется, не имеет смысла. Мы называем эти величины векторами. Эти величины требуют направления (представленного стрелками) вдоль каждой координаты плюс значение, принятое в некоторой точке, представленной точкой пространства.

Является ли магнитное поле вектором?

Ответ - нет. На самом деле это псевдовектор . Рассмотрим прямой длинный провод, по которому течет ток, и постоянный ток, протекающий по этому проводу. Это создаст магнитное поле, при этом силовые линии образуют замкнутые петли или концентрические кольца вокруг провода. Как задать направление замкнутого контура. Линии поля на самом деле даже не циркулируют. Тогда откуда мы знаем, что силовые линии имеют завиток?

Как магнитное поле стало вектором?

Проделайте тот же эксперимент, что и выше. Сначала заставьте ток течь вверх по проводу. Он создаст магнитное поле в какой-то точке рядом с проводом, направление которого можно измерить компасом. Держите положение компаса фиксированным (т. е. расстояние между проводом и коробкой компаса). Стрелка компаса отклоняется в направлении линии поля в этой точке (которую мы представляем, проводя касательную к петле в этой точке). Теперь поменяйте направление тока. Удивительно, но вы видите, что стрелка компаса отклоняется в противоположную сторону. Что это значит? Это означает, что даже если силовые линии не циркулируют, их направление должно быть определено, чтобы указать направление протекания тока и, следовательно, силу, действующую на движущийся заряд. Итак, мы предположили, что если положительный ток движется вверх по проводу, силовые линии магнитного поля закручиваются против часовой стрелки. Если он течет вниз, силовые линии закручиваются по часовой стрелке.

Вот почему мы говорим, что магнитное поле является псевдовектором.

Векторное поле — это функция, которая ставит в соответствие точке пространства (области) вектор, а именно набор чисел. Таким образом, в этом случае хорошо определенный вектор магнитного поля дает вам эти наборы чисел для каждой точки пространства. Каждый из этих наборов чисел содержит информацию об интенсивности и направлении магнитного поля в соответствующей точке, чтобы можно было оценить влияние, которое оно оказывает на заряженную частицу, проходящую в этой точке. Это можно сделать, применив уравнение Максвелла. Из них вы можете получить силу Лоренца:

$$\mathbf{F}=q\mathbf{v}\times\mathbf{B}$$ где $\mathbf{F}$сила, действующая на частицу, $q$электрический заряд, $\mathbf{v}$его скорость и $\mathbf{B}$магнитное векторное поле. Если вы также знаете массу $m$тогда вы можете изучать движение частицы, интегрируя второй закон Ньютона. Вектор, который соответствует вашему описанию, является позицией $\mathbf{r}$частицы, у которой вторая производная по времени есть просто ускорение $\mathbf{a}$.

Как правило, магнитное поле создается либо движущимся зарядом, либо магнитом. Сила и направление этого магнитного поля в точке описываются вектором магнитного поля.

Чем ближе мы приближаем точку к магниту, тем плотнее поле у ​​тела. Таким образом, увеличивается длина вектора магнитного поля. вектор магнитного поля также используется при определении силы, действующей на движущийся заряд.

$$\vec{F} = q(\vec{V} \times \vec{B})$$ где q = заряд в кулонах, v = скорость заряда B = вектор магнитного поля.

Таким образом, есть много применений вектора магнитного поля.

Вектор – это величина, имеющая направление и величину.

Магниты обладают магнитным влиянием, которое можно представить как физическое векторное поле .

Вектор магнитного поля позволяет предсказать влияние магнита на магнитный материал.