У чому полягає принцип суперпозиції магнітних полів

Векторне магнітне поле

Отже, магнітне поле - це векторне поле. Це означає, що в кожній точці простору дане поле формує вектор, а не тільки деякий скалярний значення. Тобто магнітне поле в будь-якій точці простору діє в певному напрямку. Таким чином, можна задати набір спрямованих відрізків, що утворюють поле. Якщо зобразити графічно таке поле, то воно буде являти собою велику (або навіть нескінченна) кількість векторів, що утворюють єдине векторне поле.

Суперпозіціонного властивість векторів магнітного поля

Якщо магнітне поле є вектор, то до нього повинні бути застосовні всі властивості векторів. Одним з найбільш важливих властивостей векторів, яке навіть визначає саме поняття спрямованого відрізка, є можливість підсумовування векторів. Тобто, якщо є, скажімо, два вектора, то завжди існує третій, що є сумою перших двох векторів.

У даному випадку мова йде про вектори магнітного поля. Тому підсумовувати передбачається вектори магнітної індукції, а під сумою розуміється повне або суперпозіціонного поле, яким можна замінити набір полів його складових. Таким чином, принцип суперпозиції свідчить, що індукція магнітного поля, створюваного декількома джерелами, в даній точці простору дорівнює сумі магнітних полів, створюваних кожним із джерел окремо. Тепер стає зрозуміло, що передбачається векторна сума полів. Важливо зауважити, що мають на увазі не суму векторів даного векторного поля, а суму векторів різних векторних полів, що створюються різними джерелами, але в одній точці.

Даний принцип дає можливість розраховувати магнітні поля в складних ситуаціях неймовірно просто. Знаючи, яке розподіл магнітного поля будь-яких елементарних джерел (провідника зі струмом, соленоїда і т.д.), можна сконструювати з таких простих елементів будь-яке необхідне магнітне поле, поле якого можна розрахувати, використовуючи принцип суперпозиції магнітних полів.

Найважливішим наслідком принципу суперпозиції магнітних полів є закон Біо-Савара-Лапласа. Даний закон узагальнює принцип суперпозиції на випадок нескінченно малих, складових повне поле векторів. Підсумовування ж у цьому випадку замінюється інтегруванням по всіх нескінченно малим векторах магнітної індукції. Такими елементарними векторами індукції зазвичай є струми провідників. Таким чином, інтегрування (підсумовування) ведеться по всій довжині провідника, по якому тече струм.