Проводник с током в магнитном поле.

Если поместить в магнитное поле проводник с током, то между электронами, проходящими по проводнику, и внешним магнитным полем возникнут электромагнитные силы, которые, складываясь, образуют результирующую силу, стремящуюся вытолкнуть проводник из магнитного поля (рис.2.5).

 

Рисунок 2.5. Выталкивание проводника с током из магнитного поля  

 

С одной стороны - будет наблюдаться сгущение магнитных линий, с противоположной стороны – разрежение.

Направление выталкивания проводника определяют по правилу левой руки(рис.2.6):

«Ладонь левой руки надо расположить так, чтобы силовые линии входили в нее, четыре вытянутых пальца совместить с направлением тока, тогда отогнутый большой палец укажет направление действия силы по выталкиванию проводника».

Электромагнитная сила определяется законом Ампера:

«Электромагнитная сила, действующая на проводник с током, находящийся в магнитном поле и расположенный перпендикулярно направлению поля, равна произведению силы тока I, индукции магнитного поляВи длины проводникаℓ»:

F=ВIℓ.

Если проводник расположен под углом α к силовым магнитным линиям, то:

F=ВIℓsinα,

где: α- угол между направлением проводника и направлением поля.

 

Рисунок 2.6.

Правило левой руки

Виток с током в магнитном поле.

Поместим в магнитное поле не проводник, а виток (или катушку) и расположим его вертикально. Оказывается, выталкивания витка из магнитного поля не произойдёт, т.к. верхняя сторона его будет выталкиваться вправо, а нижняя – влево, т.е. электромагнитные силы, действующие на них, направлены в разные стороны.

Возникает электромагнитный вращающий момент, который вызовет поворот витка. Виток будет поворачиваться, пока не займет горизонтальное положение, перпендикулярное магнитным силовым линиям поля.

В этом положении произойдёт уравновешивание сил и виток останется неподвижным. Направление вращения витка определяется тоже по правилу левой руки.

Рисунок 2.7. Электромагнитные силы, действующие в магнитном поле на виток с током  

 

 


Контрольные вопросы

 

1. Как располагаются магнитные силовые линии прямолинейного проводника с током?

2. Сформулируйте правило буравчика.

3. Назовите способы получения более сильных полей при небольших токах.

4. Как образуется результирующая сила проводника с током?

5. Сформулируйте правило левой руки.

6. Сформулируйте правило Ампера.

7. Что произойдёт с витком, если поместить его в магнитное поле?

8. Какая сила вызовет поворот витка?