Био — Савар — Лаплас кануны (tat.lat. Bio — Savar — Laplas qanunı (үле сылтама) ) — магнитостатикада төп физик кануны, магнит кыры индукциясе векторының электр агымына бәйләнешен тасвирлый.
Био һәм Савар тәҗрибәләре нәтиҗәсендә 1820 елда ачылган. Лаплас хәрәкәт итүче коргы өчен магнит кырын исәпләп чыгарган.
Био — Савар — Лаплас кануны нечкә үткәргеч өчен
үзгәртү
Био — Савар — Лаплас кануны үткәргеч аша электр агымы I үткәндә барлыкка килгән магнит кырының индукциясе тасвирлый (СИ үлчәү системасында):
B
(
r
0
)
=
μ
0
4
π
∫
γ
I
[
d
r
×
(
r
0
−
r
)
]
|
r
0
−
r
|
3
=
μ
0
4
π
∫
γ
I
[
d
r
×
e
r
,
r
o
]
(
r
0
−
r
)
2
,
{\displaystyle \mathbf {B} (\mathbf {r} _{0})={\mu _{0} \over 4\pi }\int \limits _{\gamma }{\frac {I[d\mathbf {r} \times (\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} )]}{|\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} |^{3}}}={\mu _{0} \over 4\pi }\int \limits _{\gamma }{\frac {I[d\mathbf {r} \times \mathbf {e_{r,r_{o}}} ]}{(\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} )^{2}}},}
биредә
I
{\displaystyle I}
- контурдагы агым
r
0
{\displaystyle \mathbf {r} _{0}}
- магнит кырының ноктасы
r - контурның нокталары
d r - контурның өлеше
e
r
,
r
o
{\displaystyle \mathbf {e_{r,r_{o}}} }
- берәмле вектор
Әгәр хисап ноктасы магнит кырының табу ноктасына тигез булса, формула гадиләштерелә:
d
B
→
=
μ
0
4
π
I
[
r
→
×
d
r
→
]
r
3
=
I
10
7
[
r
→
×
d
r
→
]
r
3
,
{\displaystyle d{\vec {B}}={\mu _{0} \over 4\pi }{\frac {I[{\vec {r}}\times d{\vec {r}}]}{r^{3}}}={\frac {I}{10^{7}}}{\frac {[{\vec {r}}\times d{\vec {r}}]}{r^{3}}},}
биредә
r
→
{\displaystyle {\vec {r}}}
- үткәргечнең кәкре сызыгының векторы
I
{\displaystyle I}
- агым
r
{\displaystyle r}
-
r
→
{\displaystyle {\vec {r}}}
модуле,
d
B
→
{\displaystyle d{\vec {B}}}
- магнит индукциясенең векторы,
d
r
→
{\displaystyle d{\vec {r}}}
- үткәргеч өлеше.
d
B
{\displaystyle d\mathbf {B} }
юнәлеше
d
l
≡
d
r
{\displaystyle d\mathbf {l} \equiv d\mathbf {r} }
һәм
r
−
r
0
{\displaystyle \mathbf {r} -\mathbf {r} _{0}}
векторларының яссылыгына перепендикуляр була.
d
B
{\displaystyle d\mathbf {B} }
векторының модуле СИ системасында түбәндәгечә табыла:
d
B
=
μ
0
4
π
I
d
l
sin
α
r
2
.
{\displaystyle dB={\mu _{0} \over 4\pi }{\frac {Idl\sin \alpha }{r^{2}}}.}
α
{\displaystyle \alpha }
- магнит индукөиясе В векторы белән туры үткәргеч арасындагы авышу почмагы
Вектор потенциал СИ системасында түбәндәгечә табыла:
A
(
r
0
)
=
μ
0
4
π
∫
γ
I
(
r
)
d
l
|
r
0
−
r
|
.
{\displaystyle \mathbf {A} (\mathbf {r} _{0})={\mu _{0} \over 4\pi }\int \limits _{\gamma }{\frac {I(\mathbf {r} )\mathbf {dl} }{|\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} |}}.}
Био — Савар — Лаплас кануны беришсез агымнар өчен
үзгәртү
Әгәр магнит кыры чыганагының - агымның тыгызлыгы j кыры булса (беришсез агымнар очрагы), Био — Савар — Лаплас кануны түбәндәгечә табыла:
B
(
r
0
)
=
μ
0
4
π
∫
[
j
d
V
,
r
0
−
r
]
|
r
0
−
r
|
3
,
{\displaystyle \mathbf {B} (\mathbf {r} _{0})={\mu _{0} \over 4\pi }\int {\frac {[\ \mathbf {j} dV,\ \mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} \ ]}{|\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} |^{3}}},}
биредә j = j (r ),
d V - күләм өлеше
Вектор потенциалы:
A
(
r
0
)
=
μ
0
4
π
∫
j
(
r
)
d
V
|
r
0
−
r
|
.
{\displaystyle \mathbf {A} (\mathbf {r} _{0})={\mu _{0} \over 4\pi }\int {\frac {\mathbf {j} (\mathbf {r} )dV}{|\mathbf {r} _{0}-\mathbf {r} |}}.}
Био — Савар — Лаплас кануны Максвелл тигезләмәләрендә
үзгәртү
Максвелл тигезләмәләре интеграль күренештә магнитостатика өчен:
∮
S
B
⋅
d
S
=
0
{\displaystyle \oint \limits _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} =0}
- магнит кыры өчен Гаусс теоремасы варианты
һәм
∮
∂
S
B
⋅
d
l
=
μ
0
I
=
μ
0
∫
S
j
⋅
d
S
{\displaystyle \oint \limits _{\partial S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {l} =\mu _{0}I=\mu _{0}\int \limits _{S}\mathbf {j} \cdot d\mathbf {S} }
Магнит кыры циркуляциясе өчен дифференциаль күренештә:
d
i
v
B
=
0
{\displaystyle \mathrm {div} \mathbf {B} =0}
r
o
t
B
=
μ
0
j
,
{\displaystyle \mathrm {rot} \mathbf {B} =\mu _{0}\mathbf {j} ,}
биредә: j — агым тыгызлыгы (СИ),
Гаусс системасында:
μ
0
{\displaystyle \mu _{0}}
урынына
4
π
c
{\displaystyle {\frac {4\pi }{c}}}
була.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Изд. 4-е, стереотипное. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3 ; ISBN 5-89155-086-5 .
Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — 512 с. — («Теоретическая физика», том II). — ISBN 5-02-014420-7