Напруженість поля позначення. Електростатичне поле та його характеристики. Що можна сказати про інші підрахунки




Мета уроку:дати поняття напруженості електричного поля та її визначення у будь-якій точці поля.

Завдання уроку:

  • формування поняття напруги електричного поля; дати поняття про лінії напруженості та графічне уявлення електричного поля;
  • навчити учнів застосовувати формулу E=kq/r 2 у вирішенні нескладних завдань на розрахунок напруженості.

Електричне поле – це особлива форма матерії, про існування якої можна судити лише з її дії. Експериментально доведено, що є два роду зарядів, навколо яких існують електричні поля, що характеризуються силовими лініями.

Графічно зображуючи поле слід пам'ятати, що лінії напруженості електричного поля:

  1. ніде не перетинаються один з одним;
  2. мають початок на позитивному заряді (або в нескінченності) і кінець на негативному (або в нескінченності), тобто є незамкнутими лініями;
  3. між зарядами ніде не перериваються.

Рис.1

Силові лінії позитивного заряду:


Рис.2

Силові лінії негативного заряду:


Рис.3

Силові лінії однойменних зарядів, що взаємодіють:


Рис.4

Силові лінії різноіменних зарядів, що взаємодіють:


Рис.5

Силовий характеристикою електричного поля є напруженість, яка позначається буквою Е і має одиниці виміру або . Напруженість є векторною величиною, оскільки визначається ставленням сили Кулона до величини одиничного позитивного заряду

В результаті перетворення формули закону Кулона та формули напруженості маємо залежність напруженості поля від відстані, на якій вона визначається щодо даного заряду

де: k- Коефіцієнт пропорційності, значення якого залежить від вибору одиниць електричного заряду.

У системі СІ Нм 2 /Кл 2 ,

де ε 0 - Електрична постійна, рівна 8,85 · 10 -12 Кл 2 / Н · м 2;

q - електричний заряд (Кл);

r – відстань від заряду до точки, у якій визначається напруженість.

Напрямок вектора напруженості збігається із напрямом сили Кулона.

Електричне поле, напруженість якого однакова у всіх точках простору, називається однорідним. В обмеженій ділянці простору електричне поле можна вважати приблизно однорідним, якщо напруженість поля всередині цієї області змінюється незначно.

Загальна напруженість поля кількох взаємодіючих зарядів дорівнюватиме геометричній сумі векторів напруженості, в чому і полягає принцип суперпозиції полів:

Розглянемо кілька випадків визначення напруги.

1. Нехай взаємодіють два різноіменні заряди. Помістимо точковий позитивний заряд між ними, тоді в цій точці діятимуть два вектори напруженості, спрямовані в один бік:

Відповідно до принципу суперпозиції полів загальна напруженість поля в даній точці дорівнює геометричній сумі векторів напруженості Е31 і Е32.

Напруженість у цій точці визначається за формулою:

Е = kq 1 / x 2 + kq 2 / (r - x) 2

де: r – відстань між першим та другим зарядом;

х – відстань між першим та точковим зарядом.


Рис.6

2. Розглянемо випадок, коли необхідно знайти напруженість у точці віддаленої на відстань, а від другого заряду. Якщо врахувати, що поле першого заряду більше, ніж поле другого заряду, то напруженість у цій точці поля дорівнює геометричній різниці напруженості Е31 і Е32.

Формула напруженості у цій точці дорівнює:

Е = kq1/(r + a) 2 – kq 2 /a 2

Де: r – відстань між зарядами, що взаємодіють;

а – відстань між другим та точковим зарядом.


Рис.7

3. Розглянемо приклад, коли необхідно визначити напруженість поля в деякій віддаленості від першого і від другого заряду, в даному випадку на відстані r від першого і на відстані b від другого заряду. Так як однойменні заряди відштовхуються, а різноіменні притягуються, маємо два вектори напруженості, що виходять з однієї точки, то для їх складання можна застосувати метод протилежного кута паралелограма буде сумарним вектором напруженості. Алгебраїчну суму векторів знаходимо з теореми Піфагора:

Е = (Е 31 2 +Е 32 2) 1/2

Отже:

Е = ((kq 1 /r 2) 2 + (kq 2 /b 2) 2) 1/2


Рис.8

Виходячи з даної роботи, слід, що напруженість у будь-якій точці поля можна визначити, знаючи величини зарядів, що взаємодіють, відстань від кожного заряду до даної точки і електричну постійну.

4. Закріплення теми.

Перевірочна робота.

Варіант №1.

1. Продовжити фразу: “Електростатика – це …

2. Продовжити фразу: електричне поле – це ….

3. Як спрямовані силові лінії напруженості заряду?

4. Визначити знаки зарядів:

Завдання додому:

1. Два заряди q 1 = +3·10 -7 Кл і q 2 = −2·10 -7 Кл знаходяться у вакуумі на відстані 0,2 м один від одного. Визначте напруженість поля в точці С, розташованої на лінії, що з'єднує заряди, на відстані 0,05 м праворуч від заряду q 2 .

2. У деякій точці поля на заряд 5·10 -9 Кл діє сила 3·10 -4 Н. Знайти напруженість поля у цій точці та визначте величину заряду, що створює поле, якщо точка віддалена від нього на 0,1 м.

Поміщений у цю точку поля, до величини цього заряду:

.

З цього визначення видно, чому напруженість електричного поля іноді називається силовою характеристикою електричного поля (дійсно, вся відмінність від вектора сили, що діє на заряджену частинку, тільки в постійному множнику).

У кожній точці простору в даний момент часу існує своє значення вектора (взагалі - різне в різних точках простору), таким чином, - це векторне поле . Формально це виявляється у записі

представляє напруженість електричного поля як функцію просторових координат (і часу, тому що може змінюватися з часом). Це поле разом із полем вектора магнітної індукції є електромагнітне поле , і закони, яким воно підпорядковується, є предметом електродинаміки .

Напруженість електричного поля в СІ вимірюється у вольтах на метр [В/м] або в ньютонах на кулон.

Напруженість електричного поля у класичній електродинаміці

Зі сказаного вище ясно, що напруженість електричного поля - одна з основних фундаментальних величин класичної електродинаміки. У цій галузі фізики можна назвати порівнянними з нею за значенням лише вектор магнітної індукції (разом із вектором напруженості електричного поля, що утворює тензор електромагнітного поля) та електричний заряд . З деякої точки зору настільки ж важливими є потенціали електромагнітного поля (що утворюють разом єдиний електромагнітний потенціал).

  • Інші поняття та величини класичної електродинаміки, такі як електричний струм, щільність струму, щільність заряду, вектор поляризації, а також допоміжні поля електричної індукції та напруженість магнітного поля – хоча досить важливі та значущі, але їх значення набагато менше, і по суті можуть вважатися корисними та змістовними, але допоміжними величинами.

Наведемо короткий огляд основних контекстів класичної електродинаміки щодо напруженості електричного поля.

Сила, з якою діє електромагнітне поле на заряджені частки

Повна сила, з якою електромагнітне поле (що включає взагалі кажучи електричну та магнітну складові) діє на заряджену частинку, виражається формулою сили Лоренца:

де q- Електричний заряд частинки, - її швидкість, - Вектор магнітної індукції (основна характеристика магнітного поля), косим хрестом позначено векторний добуток. Формула наведена в одиницях СІ.

Як бачимо, ця формула повністю узгоджується з визначенням напруженості електричного поля, даного на початку статті, але є більш загальною, т.к. включає також вплив на заряджену частинку (якщо та рухається) з боку магнітного поля.

У цій формулі частка передбачається точковою. Однак ця формула дозволяє розрахувати і сили, що діють з боку електромагнітного поля на тіла будь-якої форми з будь-яким розподілом зарядів і струмів – треба тільки скористатися звичайним для фізики прийомом розбиття складного тіла на маленькі (математично – нескінченно маленькі) частини, кожна з яких може вважатися точковою. і таким чином входить в область застосування формули.

Інші формули, застосовувані до розрахунку електромагнітних сил (такі, як, наприклад, формула сили Ампера) вважатимуться наслідками фундаментальної формули сили Лоренца, окремими випадками її застосування итп.

Однак для того, щоб ця формула була застосована (навіть у найпростіших випадках, таких як розрахунок сили взаємодії двох точкових зарядів), необхідно знати (вміти розраховувати) та чому присвячені наступні параграфи.

Рівняння Максвелла

Достатнім разом із формулою сили Лоренца теоретичним фундаментом класичної електродинаміки є рівняння електромагнітного поля, які називаються рівняннями Максвелла. Їх стандартна традиційна форма є чотири рівняння, в три з яких входить вектор напруженості електричного поля:

Тут - щільність заряду - щільність струму - універсальні константи (рівняння тут записані в одиницях СІ).

Тут наведена найбільш фундаментальна і проста форма рівнянь Максвелла - звані " рівняння для вакууму " (хоча, всупереч назві, вони цілком застосовні й у описи поведінки електромагнітного поля серед). Докладно про інші форми запису рівнянь Максвелла.

Цих чотирьох рівнянь разом із п'ятим – рівнянням сили Лоренца – у принципі достатньо, щоб повністю описати класичну (тобто не квантову) електродинаміку, тобто вони представляють її повні закони. Для вирішення конкретних реальних завдань з їх допомогою необхідні ще рівняння руху "матеріальних частинок" (у класичній механіці це закони Ньютона), а також часто додаткова інформація про конкретні властивості фізичних тіл і середовищ, що беруть участь у розгляді (їх пружності, електропровідності, поляризованості тощо). ), а також про інші сили, що беруть участь у завданні (наприклад, про гравітацію), проте вся ця інформація вже не входить у рамки електродинаміки як такої, хоча і виявляється часто необхідною для побудови замкнутої системи рівнянь, що дозволяють вирішити ту чи іншу конкретну задачу загалом.

«Матеріальні рівняння»

Такими додатковими формулами або рівняннями (зазвичай не точними, а наближеними, найчастіше лише емпіричними), які не входять безпосередньо в область електродинаміки, але мимоволі використовуються в ній для вирішення конкретних практичних завдань, які називаються «матеріальними рівняннями», є:

  • Закон поляризації
  • у різних випадках багато інших формул і співвідношення.

Зв'язок із потенціалами

Зв'язок напруженості електричного поля з потенціалами у випадку такий:

де - скалярний та векторний потенціали. Наведемо тут для повноти картини та відповідний вираз для вектора магнітної індукції:

В окремому випадку стаціонарних (не змінюються з часом) полів, Перше рівняння спрощується до:

Це вираз зв'язку електростатичного поля з електростатичним потенціалом.

Електростатика

Важливим з практичної і з теоретичної точок зору окремим випадком в електродинаміці є той випадок, коли заряджені тіла нерухомі (наприклад, якщо досліджується стан рівноваги) або швидкість їх руху досить мала щоб можна було приблизно скористатися тими способами розрахунку, які справедливі для нерухомих тіл. Цим окремим випадком займається розділ електродинаміки, званий електростатикою.

Рівняння поля (рівняння Максвелла) при цьому також сильно спрощуються (рівняння з магнітним полем можна виключити, а в рівняння з дивергенцією можна підставити) і зводяться до рівняння Пуассона:

а в областях, вільних від заряджених частинок - до рівняння Лапласа:

Враховуючи лінійність цих рівнянь, а отже, застосовність до них принципу суперпозиції, достатньо знайти поле одного точкового одиничного заряду, щоб потім знайти потенціал або напруженість поля, створюваного будь-яким розподілом зарядів (підсумовуючи рішення для точкового заряду).

Теорема Гауса

Дуже корисною в електростатиці виявляється теорема Гаусса, зміст якої зводиться до інтегральної форми єдиного нетривіального для електростатики рівняння Максвелла:

де інтегрування проводиться по будь-якій замкнутій поверхні S(обчислюючи потік через цю поверхню), Q- Повний (сумарний) заряд усередині цієї поверхні.

Ця теорема дає вкрай простий та зручний спосіб розрахунку напруженості електричного поля у разі, коли джерела мають досить високу симетрію, а саме сферичну, циліндричну чи дзеркальну+трансляційну. Зокрема, у такий спосіб легко знаходиться поле точкового заряду, сфери, циліндра, площини.

Напруженість електричного поля точкового заряду

В одиницях СІ

Для точкового заряду в електростатиці вірний закону Кулону

. .

Історично закон Кулона було відкрито першим, хоча з теоретичної погляду рівняння Максвелла більш фундаментальні. З цього погляду він є їх наслідком. Отримати цей результат найпростіше виходячи з , враховуючи сферичну симетрію задачі: вибрати поверхню Sу вигляді сфери з центром у точковому заряді, врахувати, що напрямок буде очевидно радіальним, а модуль цього вектора однак скрізь на обраній сфері (так що Eможна винести за знак інтеграла), і тоді, враховуючи формулу для площі сфери радіусу r: , маємо:

звідки відразу отримуємо відповідь для E.

Відповідь для виходить тоді інтегруванням E:

Для системи СГС

Формули та його висновок аналогічні, на відміну СІ лише константах.

Напруженість електричного поля довільного розподілу зарядів

За принципом суперпозиції для напруженості поля сукупності дискретних джерел маємо:

де кожне

Підставивши, отримуємо:

Для безперервного розподілу аналогічно:

де V- область простору, де розташовані заряди (ненульова щільність заряду), або весь простір, - радіус-вектор точки, для якої вважаємо - радіус-вектор джерела, що пробігає всі точки області Vпри інтегруванні, dV- Елемент обсягу. Можна підставити x,y,zзамість , замість , замість dV.

Системи одиниць

У системі СГС напруженість електричного поля вимірюється в СГСЕ одиницях, у системі

електричного поля

Електричне поле (Статичне) - поленерухомих , електрично заряджених тіл,заряди яких не змінюються в часі.

Електричне поле виявляється як силова взаємодія заряджених тіл.

При цьому розрізняють позитивні та негативні заряди. (види зарядів )

Заряди одного знака відштовхуються один від одного, різного знака притягуються. (взаємодія зарядів)

В основі опису властивостей електричного поля лежить закон Кулона, встановлений досвідченим шляхом.

Закон Кулону . Між точковими зарядами, що покояться, діє сила, пропорційна добутку зарядів, назад пропорційна квадрату відстані між ними і спрямована по прямій від одного заряду до іншого(Рис. 1.1):

(1.1)

де F, - сила, що діє на заряд q

r 2 - квадрат відстані між зарядами q 1 і q 2

F 2 - сила, що діє на заряд q 2

r 0 21 - одиничний вектор, спрямований від другого заряду до першого;

е 0 = 8,854 10-12 Ф/м - електрична постійна.

Точковими зарядами можна вважати заряджені тіла, розміри яких малі порівняно з відстанню між ними.

Основні одиниці виміру :

сили у міжнародній системі одиниць (СІ) - Ньютон(Н);

заряду - кулон(Кл): 1 Кл = 1 А;

довжини - метр(М).

Основними величинами, що характеризують електричне поле , є

напруженість,

електричний потенціалі

різницю потенціалів, або напруга

Напруженістю електричного поля називається міра інтенсивності його сил, що дорівнює відношенню силиF , що діє на пробний покладиточний точковий зарядq, вноситься до точки поля, що розглядається, до значення заряду

(1.2)

Як і сила F, напруженість електричного поля ε - Векторна величина, тобто. характеризується значенням та напрямком дії.

Основна одиниця виміру напруженості електричного поля в СІ - вольт на метр(В/м).

З формули (1.1) випливає, що напруженість електричного поля точкового заряду q на відстані r від нього дорівнює

(1-3)

і спрямована від точки розташування заряду до точки, де визначається напруженість, якщо позитивний заряд (рис. 1.2, а),

Мал. 1.2, а

і на протилежний бік, якщо заряд негативний (рис. 1.2, б).

1.2 б

Якщо зарядів, що створюють електричне поле, кілька, то напруженість у будь-якій точці поля дорівнює геометричній сумі напруженостей від кожного окремо. ( напруженість електростатичного поля кількох зарядів )

приклад 1.1. Визначити значення та напрямок дії напруженості електричного поля в точці А,розташованої на відстанях r 1 = 1м і r 2 = 2 м від точкових зарядів

q 1 = 1,11 10 -10 Кл і q 2 = -4,44- 10 -10 Кл (рис. 1.3).

Рішення.За формулою (1.3) визначаємо напруженість електричного поля у точці А від дії "точкових зарядів q 1 = і q 2

Напрями векторів напруженості збігаються з напрямками дії сил на пробний позитивний точковий заряд, якщо його розташувати в точці А .

Напруженість результуючого електричного поля в точці Аспрямована вздовж гіпотенузи прямокутного трикутника, катетами якого є вектори напруженостей і має значення

Можна говорити про поле вектор і зображати це поле лініями вектора -силовими лініями .

Якщо напруженість електричного поля у всіх точках однакова, то поле однорідне , наприклад поле рівномірно зарядженої плоскої пластини нескінченних розмірів (рис. 1.4),

а якщо різна, то поле неоднорідне , наприклад, поле двох точкових зарядів (рис. 1.5).

При переміщенні вздовж довільної ділянки довжиною заряду q в електричному полі під дією сил поля F відбувається робота

При цьому робота з перенесення заряду вздовж довільного замкнутого контуру дорівнює нулю .

Дійсно, тому що всі властивості поля визначаються відносним розташуванням зарядів, то перенесення заряду по замкнутому контуру та поверненню у вихідну точку означає початкові розподіл зарядів та запас енергії. Це означає також, що з урахуванням (1.4) циркуляція вектора напруженості дорівнює нулю

Умова (1.5) дозволяє характеризувати електричне поле у ​​кожній точці функцією її координат - електричним потенціалом .

Електричний потенціал у цій точці електричного поля з урахуванням (1.4) чисельно дорівнює роботі, яку можуть здійснити сили електричного поля при перенесенні одиничного позитивного заряду з цієї точки до точки, потенціал якої прийнятий рівним нулю.

Різниця потенціалівдвох точок 1 та 2, або напруга між точками 1 і 2, електричного поля

(1.7)

чисельно дорівнює роботі, яку можуть здійснити сили електричного поля при перенесенні одиничного позитивного заряду з точки1 в точку2 .

Одиниця виміру електричного потенціалу в СІ - вольт(В).

§3 Електростатичне поле.

Напруженість електростатичного поля

Електричні заряди створи навколо себе електричне поле. Поле - одне з форм існування матерії. Поле можна дослідити, описати його силові, енергетичні та інші властивості. Поле, яке створюється нерухомими електричними зарядами, називається ЕЛЕКТРОСТАТИЧНИМ. Для дослідження електростатичного поля використовують пробний точковий позитивний заряд - такий заряд, який спотворює досліджуване поле (не викликає перерозподіл зарядів).

Якщо у полі, створюване зарядомq, помістити пробний зарядq 1 на нього діятиме силаF 1 , причому величина цієї сили залежить від величини заряду поміщається в дану точку поля. Якщо в тугішу точку помістити зарядq 2 , то сила Кулона F 2 ~ q 2 і т.д.

Однак, відношення сили Кулона до величини пробного заряду, є постійною для даної точки простору.

та характеризує електричне поле в тій точці, де знаходиться пробний заряд. Ця величина називається напруженістю та є силовою характеристикою електростатичного поля.

НАПРУЖНІСТЬполя є векторна величина, чисельно рівна силі, що діє на одиничний позитивний точковий заряд, поміщений у цю точку поля

Напрямок вектора напруженості збігається із напрямком дії сили.

Визначимо напруженість поля, створюваного точковим зарядомqна деякій відстаніrвід нього у вакуумі

§4 Принцип суперпозиції полів.

Силові лінії вектора Е

Визначимо значення та напрямок вектора поля, створюваного системою нерухомих зарядівq 1 , q 2 , … q n. результуюча сила , що діє з боку поля на пробний заряд q, що дорівнює векторній сумі сил , додатку до нього з боку кожного із зарядівq i

Розділивши на q, отримаємо

ПРИНЦИП СУПЕРП0ЗИЦІЇ (накладення) полів:

Напруженість результуючого поля, створюваного системою зарядів, дорівнює геометричній (векторній) сумі напруженостей полів, створюваних у цій точці кожним із зарядів окремо.

Електростатичне поле дуже наочно можна зображати за допомогою ліній напруженості або силових ліній вектора.

СИЛОВОЮ ЛІНІЄЮ вектора напруженості називається крива, дотична до якої у кожній точці простору збігається з напрямом вектора .

Принцип побудови силових ліній:

3. Для кількісного опису вектора Е силові лінії проводять із певною густотою. Число ліній напруженості, що пронизують одиницю площі поверхні, перпендикулярну лініям напруженості, повинно дорівнювати модулю вектора .

ОДНОРОДНИМ називається поле, у якого вектор у будь-якій точці простору постійний за величиною та напрямком, тобто. силові лінії вектора паралельні та густота їх постійна у всіх точках.

Неоднорідне поле

Однорідне поле

Картина силових ліній ізольованих точкових зарядів

§4 'Діполь.

Дипольний момент.

Поле диполя

ЕЛЕКТРИЧНИМ ДИПОЛЕМ називається система двох, точкових різноіменних зарядів (+ і -) що знаходяться на відстані?

Вектор, спрямований по осі диполя (прямий, що проходить через обидва заряди) від негативного заряду до позитивної і дорівнює відстані між ними, називається Плечомдиполя.

Вектор

збігається у напрямку з плечем диполя і рівний добутку заряду q на плече називається електричним моментом диполя або ДИПОЛЬНИМ МОМЕНТОМ.


За принципом суперпозиції полів, напруженість Е поля диполя в довільній точці.

Формули електрики та магнетизму. Вивчення основ електродинаміки зазвичай починається з електронного поля у вакуумі. Для обчислення сили взаємодії між двома точними зарядами та обчислення напруженості електричного поля, створеного точковим зарядом, потрібно вміти застосовувати закон Кулона. Для обчислення напруженостей полів, створених протяжними зарядами (зарядженою ниткою, площиною тощо), застосовується теорема Гауса. Для системи електричних зарядів необхідно застосовувати принцип

При вивченні теми "Постійний струм" необхідно розглянути у всіх формах закони Ома і Джоуля-Ленца При вивченні "Магнетизму" необхідно мати на увазі, що магнітне поле породжується зарядами, що рухаються, і діє на заряди, що рухаються. Тут слід звернути увагу до закону Біо-Савара-Лапласа. Особливу увагу слід привернути до себе силу Лоренца і розглянути рух зарядженої частинки в магнітному полі.

Електричні та магнітні явища пов'язані особливою формою існування матерії – електромагнітним полем. Основою теорії електромагнітного поля є теорія Максвелла.

Таблиця основних формул електрики та магнетизму

Фізичні закони, формули, змінні

Формули електрика та магнетизм

Закон Кулону:
де q 1 і q 2 - величини точкових зарядів,ԑ 1 - електрична стала;
ε - діелектрична проникність ізотропного середовища (для вакууму ε = 1),
r – відстань між зарядами.

Напруженість електричного поля:

де Ḟ - сила, що діє на заряд q 0 , що знаходиться в цій точці поля.

Напруженість поля з відривом r від джерела поля:

1) точкового заряду

2) нескінченно довгої зарядженої нитки з лінійною щільністю заряду τ:

3) рівномірно зарядженої нескінченної площини з поверхневою щільністю заряду σ:

4) між двома різноіменно зарядженими площинами

Потенціал електричного поля:

де W - потенційна енергія заряду q 0 .

Потенціал поля точкового заряду з відривом r від заряду:

За принципом суперпозиції полів, напруженість:

Потенціал:

де Ē i і ϕ i- Напруженість і потенціал у цій точці поля, створюваний i-м зарядом.

Робота сил електричного поля переміщення заряду q з точки з потенціаломϕ 1 в точку з потенціаломϕ 2 :

Зв'язок між напруженістю та потенціалом

1) для неоднорідного поля:

2) для однорідного поля:

Електроємність відокремленого провідника:

Електроємність конденсатора:

Електроємність плоского конденсатора:

де S - площа пластини (однієї) конденсатора,

d – відстань між пластинами.

Енергія зарядженого конденсатора:

Сила струму:

Щільність струму:

де S – площа поперечного перерізу провідника.

Опір провідника:

l – довжина провідника;

S – площа поперечного перерізу.

Закон Ома

1) для однорідної ділянки ланцюга:

2) у диференційній формі:

3) для ділянки ланцюга, що містить ЕРС:

Де ε - ЕРС джерела струму,

R і r - зовнішній та внутрішній опори ланцюга;

4) для замкнутого ланцюга:

Закон Джоуля-Ленца

1) для однорідної ділянки ланцюга постійного струму:
де Q - кількість тепла, що виділяється у провіднику зі струмом,
t – час проходження струму;

2) для ділянки ланцюга з струмом, що змінюється з часом:

Потужність струму:

Зв'язок магнітної індукції та напруженості магнітного поля:

де B - вектор магнітної індукції,
μ √ магнітна проникність ізотропного середовища, (для вакууму μ = 1),
µ 0 - магнітна постійна,
H – напруженість магнітного поля.

Магнітна індукція(індукція магнітного поля):
1) у центрі кругового струму
де R - радіус кругового струму,

2) поля нескінченно довгого прямого струму
де r - найкоротша відстань до осі провідника;

3) поля, створеного відрізком провідника зі струмом
де ? 1 і ? 2 - кути між відрізком провідника та лінією, що з'єднує кінці відрізка та точкою поля;
4) поля нескінченно довгого соленоїда
де n – число витків на одиницю довжини соленоїда.