Почему магнитное поле «закручивается» вокруг элемента с током? [дубликат]

Из всех текстов, которые я читал, всегда утверждалось, что магнитное поле будет либо скручиваться, либо искривляться вокруг тока, протекающего внутри проводящего элемента, но мне так и не объяснили, почему это так. Почему поле «закручивается» вокруг него? Мне любопытно, есть ли объяснение этой природе.

введите описание изображения здесь

Удивительно, но это тоже похоже на идеальный круг, как на диаграммах, которые я изучал.

Так как это может помочь ответить на вопрос: почему, по-вашему, электрическое поле не закручивается вокруг заряда?
Люди дают вам математические ответы, взяв за основу уравнения Максвелла. Это может быть то, что вам нужно, а может и нет. Дайте нам знать. Вопрос "Почему?" в физике можно интерпретировать несколькими способами.

Ответы (2)

Если вы проигнорируете все, что вы узнали о том, что B-поле является «вектором», и будете относиться к нему как к тому, что на самом деле является трехмерным кососимметричным тензором, тогда тайна исчезнет. С этой точки зрения B-поле является бивектором, величиной, подобной поверхности, источником которой является текущий элемент, от которого оно, так сказать, излучается наружу. В отличие от E-поля, у которого есть силовые линии , выходящие или заканчивающиеся зарядами, B-поле имеет плоскости.сил, исходящих или заканчивающихся токами, и эти «плоскости» образуют поверхности, в которых происходит магнитное действие, т. е. притяжение-отталкивание и крутящий момент. Это аналогично тому, как электрическое поле действует вдоль своих силовых линий. То, что условно называют силовыми линиями В-поля, есть ортогональные лучи к этим поверхностям. Однородный ток порождает однородный набор плоскостей действия, чьи ортогональные лучи на самом деле являются кругами, и они остаются такими примерно, даже когда источник свернут в петлю. Хорошие картинки этого можно увидеть у Роша: «Аксиальные векторы, кососимметричные тензоры и природа магнитного поля», Eur. Дж. Физ. 22 (2001) 193–203.

Согласно окружному закону Ампера (4-е уравнение Максвелла):

Магнитное поле, создаваемое вокруг замкнутого контура, пропорционально электрическому току плюс ток смещения (пропорционально скорости изменения электрического потока) через замкнутую поверхность.

и формула, полученная для этого:

× ЧАС "=" Дж + Д т
где ЧАС - напряженность магнитного поля, а Дж + Д / т закрытая плотность тока.

Для линейных материалов ЧАС и Б имеют одинаковое направление. Как видно из уравнения, вектор ЧАС будет создан так, что он всегда перпендикулярен вектору Дж + Д / т , кроме того, это происходит со всех сторон проволоки => поэтому будет образовываться завиток.

Дж + Д / т на самом деле является векторным источником ЧАС .

Незначительная ошибка: ЧАС и Б не обязательно указывают на одно и то же направление для линейных материалов, но для изотропных материалов. Изотропный нелинейный материал не вызовет ЧАС и Б указывать в разных направлениях, в то время как линейный неизотропный материал будет, если только Б точки вдоль собственной оси тензора проницаемости.