Билет № 69. Магнитное поле тока
Магнитное поле.
Около неподвижных электрических зарядов можно обнаружить только электрическое поле, а около движущихся, и электрическое и магнитное.
Так как электрический ток – это направленное движение электрических зарядов, то, следовательно, около проводника с током также существует магнитное поле.
Датский ученый Эрстед доказал это. Эрстед установил, что магнитная стрелка около прямого проводника с током устанавливается определённым образом, а именно устанавливается перпендикулярно проводнику
Ампер доказал, что два параллельных проводника, по которым ток течёт в одну сторону притягиваются друг к другу. Если токи текут в разные стороны, то проводники отталкиваются друг от друга.
Основной характеристикой магнитного поля является вектор индукции магнитного поля В. Модуль этого вектора характеризует величину поля в данной точке, а направление вектора В указывает направление магнитного поля в данной точке.
Для изучения магнитного поля часто используют магнитную стрелку.
S– южный магнитный полюс стрелки. N – северный магнитный полюс стрелки.
Магнитная стрелка, попав в магнитное поле, ориентируется в нём определённым образом.
При этом вектор В направлен по оси стрелки от S к N.
Для изображения магнитных полей используют магнитные линии.
Магнитная линия – это воображаемая линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции поля в данной точке.
Если магнитная линия представляет собой кривую, то ось магнитной стрелки совпадает с касательной, проведенной к магнитной линии в данной точке.
Основные свойства магнитных линий:
- Это замкнутые линии. Они нигде не пересекаются.
- Выходят из северного магнитного полюса и входят в южный магнитный полюс.
- Чем больше густота линий в данном месте, тем сильнее поле (тем больше модуль вектора В)
Однородным называется магнитное поле, величина и направление которого во всех точках одинакова, т. е. В = const.
Магнитные линии однородного магнитного поля - это параллельные прямые, густота которых везде одинакова.
В неоднородном магнитном поле направление и величина вектора В в разных точках различна.
Если магнитное поле неоднородно, то магнитные линии не будут прямыми и их густота не везде одинакова.
Рассмотрим некоторые магнитные поля.
1. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии представляют концентрические окружности, охватывающие проводник.
Их направление определяется правилом правой руки (правило обхвата): большой палец, отставленный на 900 должен показывать направление тока в проводнике. Четыре пальца при этом обхватывают проводник. Направление обхвата покажет направление магнитных линий.
Направление магнитных линий также можно определить поправилу буравчика(правого винта): если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения рукоятки указывает направление магнитных линий.