Virkningen av et magnetfelt på en strømførende leder

Hvis vi prøver å sette to identiske permanente ringmagneter sammen med motsatte poler, vil de på et tidspunkt når de kommer nærmere, begynne å tiltrekke seg mer og mer til hverandre.

Og hvis du prøver å bringe de samme magnetene nærmere hverandre, men med polene med samme navn, vil de i en viss avstand i økende grad hindre denne konvergensen, de vil prøve å spre seg til sidene, som om de frastøter hverandre.

Dette betyr at i nærheten av magnetene er det noe immaterielt stoff som viser disse egenskapene, utøver en mekanisk effekt på magnetene, og styrken til denne effekten er ikke den samme ved forskjellige avstander fra magnetene, jo nærmere den er, jo sterkere er den. .Denne immaterielle saken kalles magnetfelt.

Vitenskapen har lenge visst at kilden til et magnetfelt er en elektrisk strøm. I permanente magneter er disse mikrostrømmene inne i molekyler og atomer, men det er mange, mange mange slike strømmer, og det totale magnetfeltet er magnetfeltet permanent magnet.

Tar vi en egen strømførende ledning, så har den også et magnetfelt.Og dette magnetfeltet er i stand til å samhandle med andre magnetiske felt på samme måte. Det vil si at en strømførende leder samhandler med et eksternt magnetfelt.

Loven om samspillet mellom en leder med en strøm og et magnetfelt ble etablert av en fransk fysiker Andre-Marie Ampere i første halvdel av 1800-tallet.

Ampere viste eksperimentelt at en strømførende leder i et magnetfelt påvirkes av en kraft hvis retning og størrelse avhenger av størrelsen og den relative posisjonen til strømmen og den magnetiske induksjonsvektoren til magnetfeltet som strømlederen befinner seg i. Denne kraften kalles i dag Ampere styrke… Her er formelen hans:

Her:

a er vinkelen mellom strømretningen og den magnetiske induksjonsvektoren;

B - magnetisk induksjon av det eksterne magnetfeltet på stedet for den strømførende lederen;

I er mengden strøm i ledningen;

l er den aktive lengden til den strømførende ledningen.

Størrelsen på kraften som virker på siden av magnetfeltet på den strømførende lederen er numerisk lik produktet av modulen til den magnetiske induksjonen av lengden av lederelementet plassert i magnetfeltet og størrelsen på strømmen i lederen, og er også proporsjonal med sinusen til vinkelen mellom strømmens retning og retningen til den magnetiske induksjonsvektoren.

Retningen til Amperes kraft bestemmes i henhold til venstrehåndsregelen: hvis venstre hånd er plassert slik at den vinkelrette komponenten til den magnetiske induksjonsvektoren B kommer inn i håndflaten, og fire utstrakte fingre er rettet i strømmens retning, så tommelen, bøyd i 90 grader, vil indikere retningen til kraften som virker på et segment av strømførende ledning, det vil si retningen til Ampere-kraften.

Siden magnetfeltet følger prinsippet om overlagring av felt, vil magnetfeltet til den strømførende lederen og magnetfeltet som lederen befinner seg i, summere seg i rommet rundt lederen.

Som et resultat ser bildet av strømmens interaksjon med magnetfeltet ut som om ledningen skyves fra området der magnetfeltet er mer konsentrert til området hvor magnetfeltet er mindre konsentrert.

Området der magnetfeltet er sterkere kan tenkes å være fylt med tett strakte filamenter, som har en tendens til å skyve lederen i retningen der filamentene er svakere.