Bio ir Savaro dėsnio taikymas matuojant Žemės magnetinio lauko horizontaliąją komponentę

1. Darbo užduotis. Ištirti apskritiminės srovės kuriamą magnetinį lauką ir išmatuoti Žemės magnetinio lauko horizontaliąją komponentę.
2. Teorinė dalis.

Svarbiausia magnetinio lauko charakteristika yra magnetinė indukcija . Jos modulis B skaitine verte lygus jėgai, kuria vienalytis magnetinis laukas veikia indukcijos linijoms statmeną vieno metro ilgio laido atkarpą, kai ja teka 1 A stiprumo elektros srovė. Vektorius nukreiptas taip, kaip jėga, kuria magnetinis laukas veikia magneto šiaurinį polių.

Laidininku tekant elektros srovei, kiekvieno judančio krūvininko elektrinis laukas kinta laike ir dėl to kuriamas magnetinis laukas. Bio ir Savaras nustatė, kad srovės elementas Idl (1 pav.), nuo jo dydžiu r nutolusiame taške A, kuria magnetinį lauką, kurio indukcija

(1)

čia µ0 = 4π ·10-7 H/m — magnetinė konstanta. Srovės elemento Idl vektorius nukreiptas srovės tankio j kryptimi. Dydis µ nusako aplinkos magnetines savybes ir vadinamas santykine magnetine skvarba. Srovės elemento kuriamo magnetinio lauko indukcijos modulis

(2) tiesiogiai proporcingas laidu tekančios srovės stiprumui, laido elemento ilgiui, kampo α =∠(j,r) sinusui ir atvirkščiai proporcingas atstumo nuo laido elemento iki nagrinėjamo taško kvadratui. Kartu jis priklauso nuo aplinkos, kurioje kuriamas magnetinis laukas, savybių.

Pagal laukų superpozicijos principą, baigtinio ilgio l laido su srove kuriamo magnetinio lauko indukcija

(3) Elektros srovei tekant R spindulio apskritu laidu, vijos centre kuriamo magnetinio lauko indukcija yra statmena vijos plokštumai ir lygi

(4)

Kartais magnetinį lauką patogiau apibūdinti ne magnetine indukcija , o magnetinio lauko stiprumu :