Mikä on Biot-Savartin laki?

Biot-Savartin laki käytetään magneettikentän intensiteetin dH määrittämiseen sähköjohtimen lähellä. Toisin sanoen se kuvaa suhteita lähdemagnetiittisen virran elementin luomien magneettikentän intensiteettien välillä. Tämä laki muotoiltiin vuonna 1820 Jean-Baptiste Biot'n ja Félix Savart'n toimesta. Suorassa johtimessa magneettikentän suunta noudattaa oikean käden sääntöä. Biot-Savartin lakia kutsutaan myös Laplacen laiksi tai Ampèren laiksi.

Oletetaan, että johtimesta kulkee sähkövirta I ja tarkastellaan äärettömän pientä johtimen osaa dl, joka on etäisyydellä x pisteestä A.

Biot-Savartin laki sanoo, että pisteessä A oleva magneettikentän intensiteetti dH, joka on aiheutunut virtasta I kulkevasta pienen virtaelementistä dl, noudattaa seuraavia suhteita:

• Suoraan verrannollinen virtaan I.

• Suoraan verrannollinen virtaelementin pituuteen ∣dl∣.

• Suoraan verrannollinen kulman θ sinin arvoon, joka on virran suunnan (jota edustaa dl) ja vektorin välillä, joka yhdistää virtaelementin pisteeseen A.

• Käänteisesti verrannollinen neliöön otetun etäisyyden r arvoon virtaelementistä pisteeseen A.

missä k on vakio ja riippuu välikohteen magneettisista ominaisuuksista.

• µ₀ = ilman tai tyhjiön absoluuttinen permeabiliteetti, jonka arvo on 4 x 10^-7 Wb/A-m

• µ_r= välikohteen suhteellinen permeabiliteetti.