Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие проводников с током.

Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие проводников с током.

Подготовила Чертовская Н.Б.

Магниты взаимодействуют друг с другом, причем разноименные полюса магнитов притягиваются, а одноименные- отталкиваются

Распиленный пополам магнит превращается в два магнита.

Магнитное поле

Опыты показывают, что магнитное поле возникает при движении любых электрических зарядов- свободных электронов металлического проводника, ионов электролитов и газа, электронов и дырок полупроводника, связанных зарядов при движении заряженного диэлектрика.

Поскольку скорость движения заряда зависит от выбора системы отсчета , магнитное поле одного и того же заряда в разных системах отсчета будет различным.
Если по отношению к определенной инерциальной системе отсчета электрический заряд покоится, то в этой системе отсчета он создает только электростатическое поле.
Электрический заряд, движущийся относительно данной инерциальной системы отсчета, создает в ней только электрическое поле , но и магнитное, являющиеся компонентами единого электромагнитного поля.

Магнитное поле - особая форма материи, созданная движущимися (относительно определенной инерциальной системы отсчета) электрическими зарядами или переменными электрическими полями.

Магнитная сила - сила, которая действует со стороны магнитного поля на находящиеся в нем проводник с током, движущийся заряд или магнит.

Действие магнитного поля на проводник с током.

При разомкнутой цепи действия со стороны магнитного поля дугообразного магнита на гибкий проводник не наблюдается.
При замыкании цепи проводник приходит в движение:

он либо втягивается в пространство между полюсами дугообразного,

либо выталкивается из него при обратном расположении полюсов магнита (или при изменении направления тока).
Это еще раз доказывает, что магнитное поле действует только на движущиеся заряды.

Действует ли магнитное поле на заряженные частицы , движущиеся в вакууме?
Пусть в катодной трубке от катода К к аноду А движется пучок электронов. В отсутствие внешнего магнитного поля он будет двигаться прямолинейно и перпендикулярно к поверхности анода.

Если к трубке поднести магнит, то электронный пучок отклонится вниз. Поменяв местами расположение полюсов магнита , можно отклонить пучок вверх. Траектория электронов внутри трубки доступна наблюдению благодаря экрану Э, покрытому люминофором- веществом, светящимся под воздействием ударов электронов о него.

Взаимодействие проводников с током.

Открытие Эрстеда дало толчок к исследованиям по установлению связи между электрическими и магнитными явлениями.
Ампер в 1820 г. Провел ряд экспериментов по изучению взаимодействия двух гибких первоначально параллельных и прямолинейных проводников с током.

Ампер установил ,что в случае, когда токи в проводниках проходят в противоположных направлениях, проводники отталкиваются,

а когда в одном направлении - притягиваются.

При отсутствии тока в проводниках они не взаимодействуют.

Магнитное взаимодействие двух параллельных проводников с током используют в СИ для определения единицы силы тока - ампера (А).
I А - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно много кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу магнитного взаимодействия, модуль который равен 2*10−7 Н на каждый метр длины.

Действие магнитного поля на рамку с током.

Действие магнитного поля на рамку с током не всегда проявляется в протяжении или отталкивании. В этом можно убедится на опыте. Подвесим на некотором расстоянии от проводника на тонких и гибких подводящих проводах маленькую(по сравнению с расстояниями, на которых магнитное поле заметно изменяется) рамку.

При пропускании по проводнику и рамке электрического тока рамка повернется и расположится так, что окажется в одной плоскости с проводником с током.

Ориентирующее действие на рамку с током оказывает не только магнитное поле проводника с током. Поместим проволочную рамку, способную свободно поворачиваться между полюсами постоянного дугообразного магнита. Если по рамке проходит ток, она устанавливается так, что ее плоскость перпендикулярна прямой, соединяющей полюс магнита. Таким образом, магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие, такое же , как и на стрелку компаса.

Спасибо за внимание.