Campul magnetic produs de curentul electric

Imediat după descoperirea lui Oersted, fizicienii francezi Jean-Baptist Biot şi Felix Savart au efectuat în anul 1820 măsurări ale intensităţii câmpului magnetic generat de diferite configuraţii de conductori parcurşi de curenţi electrici, stabilind că intensitatea câmpului magnetic este proporţională cu intensitatea curentului electric prin conductor şi scade cu depărtarea faţă de acel conductor.

A. Curentul liniar


La trecerea unui curent electric printr-un conductor liniar, se generează în jurul acestuia un câmp magnetic de-a lungul întregului conductor, care are liniile de câmp circulare, concentrice cu conductorul. Inducţia magnetică produsă în vecinătatea conductorului, parcurs de curentul electric I, are expresia:

Vectorul inducţie magnetică este orientat tangent la linia de câmp iar sensul se obţine cu regula burghiului, şurubului, sau a mâinii drepte. Reprezentarea vectorilor perpendiculari pe planul de studiu se face prin convenţiile următoare:

-vectorii care ies din planul de reprezentare

-vectorii care intră în planul de reprezentare

B. Curentul circular (spira)


Un conductor circular, parcurs de un curent electric, va genera un câmp magnetic atât în interiorul spirei cât şi în afara ei. De obicei se ia în consideraţie numai intensitatea câmpului magnetic din centrul spirei, calculându-se cu formula:

unde R este raza spirei parcursă de curentul electric de intensitate I.

Direcţia câmpului este perpendiculară pe spiră iar sensul liniilor de câmp magnetic este stabilit cu ajutorul regulii burghiului sau a mâinii drepte.

C. Multiplicatorul


Un sistem de spire paralele, parcurse de un curent electric, astfel încât diametrul spirelor să fie mai mare decât grosimea grupului de spire, se numeşte multiplicator, încât câmpul magnetic este o multiplicare a câmpului creat de o singură spiră:

D. Solenoidul (bobina)


Un sistem de spire paralele parcurse de curent electric, încât lungimea grupului este mai mare decât diametrul acestora, formează un solenoid denumit şi bobină sau self. Câmpul magnetic creat este asemănător cu cel creat de un magnet permanent sub formă de bară. Liniile de câmp au circuit închis, încât în interior ele sunt paralele, inducţia câmpului magnetic creat în interior este dată de relaţia:


unde l reprezintă lungimea bobinei iar N numărul de spire.
Sensul liniilor de câmp magnetic din interiorul bobinei este obţinut cu ajutorul regulii burghiului sau a mâinii drepte.