Co to jest prawo Biot-Savart?

Prawo Biot-Savart jest wykorzystywane do określania natężenia pola magnetycznego dH w pobliżu przewodnika przesyłającego prąd. Innymi słowy, opisuje ono relację między natężeniem pola magnetycznego generowanym przez element źródłowy prądu. To prawo zostało sformułowane w 1820 roku przez Jeana-Baptiste Biot i Félixa Savarta. Dla prostego przewodnika kierunek pola magnetycznego podlega zasadzie prawej ręki. Prawo Biot-Savart nazywane jest również prawem Laplace'a lub prawem Ampère'a.

Rozważmy przewodnik przesyłający prąd I oraz niekończąco małą długość przewodnika dl w odległości x od punktu A.

Prawo Biot-Savart stwierdza, że natężenie pola magnetycznego dH w punkcie A spowodowane prądem I płynącym przez mały element prądowy dl podlega następującym zależnościom:

• Proporcjonalne bezpośrednio do prądu I.

• Proporcjonalne bezpośrednio do długości elementu prądowego ∣dl∣.

• Proporcjonalne bezpośrednio do sinusa kąta θ między kierunkiem prądu (reprezentowanym przez dl) a wektorem łączącym element prądowy z punktem A.

• Odwracalnie proporcjonalne do kwadratu odległości r od elementu prądowego do punktu A.

gdzie k to stała zależna od właściwości magnetycznych ośrodka.

• µ₀ = bezwzględna przenikalność magnetyczna powietrza lub próżni, której wartość wynosi 4 x 10^-7 Wb/A-m

• µ_r = względna przenikalność magnetyczna ośrodka.