Калькулятор магнитного поля прямого провода

Электрический ток в прямом проводнике создаёт магнитное поле, линии которого охватывают провод. Если провод можно считать бесконечным по сравнению с расстоянием наблюдения, симметрия делает величину поля зависимой только от тока, расстояния и магнитной проницаемости. Закон Ампера даёт B = μ₀μrI / (2πr). В свободном пространстве относительная проницаемость μr примерно равна единице, и при токе в амперах и расстоянии в метрах выражение численно упрощается до B = 2 × 10⁻⁷ I/r. Поле прямо пропорционально току: удвоение тока удваивает магнитную индукцию на любом фиксированном расстоянии. Оно обратно пропорционально радиальному расстоянию: удвоение расстояния уменьшает поле вдвое. Направление поля — по касательной к воображаемой окружности с центром на оси провода. По правилу правой руки направьте большой палец по условному направлению тока; согнутые пальцы покажут направление поля. Изменение направления тока меняет направление поля, но не его рассчитанный модуль, если используется модуль тока. Относительная проницаемость показывает, как окружающая линейная среда меняет поле по сравнению с вакуумом. В обычных расчётах для воздуха принимают μr = 1. У некоторых материалов проницаемость выше или зависит от поля, но эта простая модель предполагает однородную, линейную и изотропную среду. Значения для ферромагнетиков следует использовать осторожно: они могут зависеть от напряжённости поля, предшествующей намагниченности, температуры и геометрии. Калькулятор умножает результат для вакуума на введённую относительную проницаемость и показывает теслы и микротеслы для удобного сравнения. Приближение бесконечного провода лучше всего работает, когда прямой проводник в обе стороны простирается на длину, многократно превышающую расстояние наблюдения. Возле конца, изгиба, обратного проводника или конечного отрезка точнее закон Био — Савара с учётом реальной геометрии. Модель также считает провод тонким: расстояние измеряют от центральной оси, и обычно оно должно превышать радиус. Векторные поля соседних токов не учитываются. Используйте единицы СИ последовательно: перед вводом переводите сантиметры в метры. Калькулятор полезен для задач по электромагнетизму, предварительной оценки токоведущих шин, выбора положения датчиков и проверки порядка величины поля лабораторных проводников с учётом геометрических допущений.