Принцип суперпозиции полей. Линии магнитного поля. Картина линий поля полосового и подковообразного постоянных магнитов

Всем приветик! Сегодня мы продолжаем изучать магнетизм. На очереди у нас механизм сложения нескольких полей от разных источников. Также посмотрим, как выглядит магнитное поле обычного полосового и подковообразного магнитов.

Принцип суперпозиции полей

Что это вообще такое? Это правило помогает нам складывать векторные величины от нескольких источников, например, два или более магнитных поля.

Чтобы понять этот принцип, нам нужно просто обратиться к математике и вспомнить, как нужно складывать вектора. Для начала давайте разберемся с тем, как мы можем графически представить результирующий вектор сложения. Для этого мы можем использовать два правила:

1. Правило треугольника: Тут мы просто к концу первого вектора дорисовываем начало второго вектора и соединяем два конца.

2. Правило параллелограмма: Ну тут мы просто сначала два вектора рисуем из одной точки, а потом параллельным переносом достраиваем фигуру до параллелограмма.

Итак, мы разобрались с тем, как графически можно найти результирующий вектор. А теперь мы должны узнать, как же найти модуль вектора. Ну тут мы должны понимать, что модуль вектора – это просто его длина. На мой взгляд, самый простой способ – это теорема косинусов:

Также есть частные случаи:

• Вектора перпендикулярны друг другу: используем теорему Пифагора.
• Вектора либо сонаправлены, либо противоположно направлены: просто складываем или вычитаем их.

Ну а теперь давайте разберемся с тем, как выглядит магнитное поле некоторых магнитов. Для начала мы должны понять тот факт, что линии магнитного поля выходят из северного полюса и входят в южный полюс. Это потому, что магнитное поле является вихревым, и его линии являются замкнутыми, то есть не имеют ни начала, ни конца. Также магнитное поле наиболее сильное у самих полюсов и постепенно ослабевает к центру, а в центре и вовсе равняется нулю, так как там находится нейтральная линия – пространство, в котором отсутствует магнитное поле.

Начнем с обычного полосового магнита и его силовых линий.

Теперь магнитное поле подковообразного магнита.