Если проводник с током поместить между полюсами магнита, то магнитные поля проводника и магнита будут взаимодействовать между собою. При этом силовые линии этих магнитных полей в тех местах, где они совладают но направлению, будут сгущаться, а в тех местах, где они противоположны по -направлению, — разрежаться.
Таким образом, с одной стороны проводника силовые линии будут гуще и они. как бы нажимая на проводник, будут его перемещать в сторону, где силовых линий будет меньше, как это схематично представлено на рис. 159 (перемещение проводника показано стрелкой). Если изменить направление тока в проводнике на противоположное, то сторона сгущения силовых линий также изменится и проводник будет перемещаться в противоположную сторону.
Направление перемещения проводника с током под действием магнитного поля определяется правилом левой руки. Это правило формулируется так: если расположить левую руку тик, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление перемещения проводника с током (рис. 160).
Если проводник изготовить в виде рамки и поместить его в магнитное поле так, чтобы одна из сторон рамки находилась под северным магнитным полюсом, а другая под южным, то в соответствии с правилом левой руки стороны рамки будут испытывать действие сил, направленных в разные стороны (одна — вправо, а другая — влево). Под действием этих сил рамка будет поворачиваться в магнитном поле. На этом свойстве взаимодействия магнитного ноля и проводника с током основана работа электродвигателей, где электрическая энергия превращается в механическую. Сила F (см. рис. 159), с которой магнитное поле действует на проводник с током, прямо пропорциональна магнитной индукции В, длине проводника I и проходящему через пего току I:F =BlI.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10463 — 
| 7919 — 
или читать все.
Е
сли поместить проводник с током в магнитное поле, то на него будет действовать сила, которая называется силой Ампера.
Сила Ампера — сила, с которой
магнитное поле действует на проводник с током
Сила Ампера вычисляется 
проводник перпендикулярен силовым линиям,
сила Ампера максимальна
силовым линиям, -сила Ампера равна нулю
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.
Из опыта известно, что магнитное поле действует на проводник с током и на ток без проводника (пучки заряженных частиц). Следовательно,причина появления силы Ампера в том, что магнитное поле действует на движущиеся заряды.
Сила Ампера Сила Лоренца
Сила Лоренца – сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд
модуль силы Лоренца вычисляется по формуле
Сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения заряда и вектору магнитной индукции
Направление силы Лоренца вычисляется по правилу левой руки
для положительного заряда
для отрицательного заряда
37. Индукция магнитного поля. Магнитный поток. Явление электромагнитной
индукции и закон электромагнитной индукции Фарадея.
Индукция магнитного поля
Индукция магнитного поля – это силовая (векторная) характеристика магнитного поля.
Индукция В поля (магнитная индукция) – векторнаяхарактеристика магнитного поля.
Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимальной силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, к силе этого тока и длине проводника
М
одуль вектора магнитной индукции равенотношению максимального момента сил, действующего на контур с током в магнитном поле, к силе этого тока и площади контура
Единица измерения магнитной индукции:
[
B] = 1 Тл (Тесла)
Физический смысл магнитной индукции:
Индукция магнитного поля численно равна максимальной силе, с которой данное поле действует на проводник длиной 1 метр с силой тока 1 Ампер.
Направление индукции магнитного поля –
от Южного к Северному полюсу свободно установившейся магнитной стрелки.
М
агнитный поток
Нарисуем замкнутый контур, n– нормаль к его плоскости.
Поместим контур в магнитное поле с индукцией В.
Магнитный поток- это скалярная физическая величина, равная произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура и на косинус угла между вектором индукции и нормалью к площади контура
Единица измерения магнитного потока – Вебер
Явление электромагнитной индукции
Явлениеэлектромагнитной индукциибыло открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Фарадей наблюдалвозникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.
Вопрос Фарадея:: если током можно намагнитить железо, то не может ли магнит вызвать появление тока?
Явление ЭМИ состоит в том,что при любом изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в контуре возникает ЭДС индукции. Если контур проводящий, то в нем будет протекать ток, который называется индукционным. Если контур из диэлектрика, то он поляризуется.
Сторонние силы действуют внутри источника тока и вызывают разделение зарядов, т. е. движение электронов от + к – источника. Имеют неэлектрическую природу.
ЭДС индукции возникает только в тот интервал времени, когда магнитный поток изменяется.
Изменение магнитного потока через контур:
.
Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)
По закону ЭМИ изменение магнитного потока приводит к появлению ЭДС, которая называется ЭДС индукции.
О
пыт показывает, что сила токапропорциональна скорости изменения магнитного потока.
П
о закону Ома для полной цепи сила тока равнаотношению ЭДС к полному сопротивлению цепи
следовательно, ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока
Закон электромагнитной индукции (Фарадея):ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока, взятой с обратным знаком. Знак означает правило Ленца.
Магнитное взаимодействие
Французский физик Андре-Мари Ампер в 1820 г. обнаружил, что два проводника, по которым пропущен электрический ток, расположенные параллельно друг другу, притягиваются, если направления токов совпадают, и отталкиваются, если токи направлены в разные стороны. Ампер назвал этот эффект электродинамическим взаимодействием.
Рис. 1. Опыт Ампера по взаимодействию токов в параллельных проводниках.
Для объяснения этого явления Ампер ввел понятие магнитного поля, которое возникает вокруг любого движущегося электрического заряда. Магнитное поле непрерывно в пространстве и проявляет себя, оказывая силовое воздействие на другие движущиеся электрические заряды.
Предшественники Ампера пытались построить теорию магнитного поля по аналогии с электрическим полем с помощью магнитных зарядов с разными знаками (северным N и южным S). Однако, эксперименты показали, что отдельных магнитных зарядов в природе не существует. Магнитное поле возникает только в результате движения электрических зарядов.
Сила магнитного взаимодействия
Сила, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля, была названа в честь первооткрывателя — силой Ампера. Эксперименты показали, что модуль силы Ампера F пропорционален длине проводника L и зависит от пространственного положения проводника в магнитном поле.
Для количественного описания действия магнитного поля на проводник с током была введена величина, названная магнитной индукцией B. Тогда сила Ампера будет равна:
где I — сила тока. Эта формула справедлива при вычислении модуля максимального значения силы Ампера, действующей на прямолинейный проводник в магнитном поле, вектор магнитного поля B направлен под 90 0 к вектору тока I.
Правило левой руки
Для определения направления вектора силы Ампера применяется “правило левой руки”.
Рис. 2. Правило левой руки для определения направления силы Ампера.
Левая рука располагается так, чтобы пальцы ладони (все кроме большого) указывали направление тока в проводнике. Затем плоскость ладони устанавливается перпендикулярно плоскости, в которой находятся проводник с током и вектор магнитной индукции B. Вектор B должен входить в ладонь. Тогда большой палец левой руки, развернутый под прямым углом, укажет направление силы Ампера.
Единица измерения индукции
Единица индукции в системе СИ определяется как индукция такого магнитного поля, в котором на 1 м проводника при силе тока действует сила Ампера величиной 1 Н. Единица называется тесла (Тл).
Единица индукции названа в честь выдающегося сербского инженера, физика Николы Тесла (1856-1943 г.г.). Тесла изобрел электромеханические генераторы, высокочастотный трансформатор. Исследовал свойства токов высокой частоты, изобрел многофазный электродвигатель и системы передачи электроэнергии с помощью переменного тока. Тесла сформулировал основные принципы радиосвязи, изобрел мачтовую антенну для приемки и передачи радиосигналов.
Рис. 3. Портрет Никола Тесла.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера. В статье рассказано кратко о действии магнитного поля на проводник с током. Дано определение понятия магнитной индукции. Приведены формулы для вычисления силы Ампера. Для определения направления силы Ампера дано описание “правила левой руки”.
