Magnetinio lauko poveikis srovės laidininkui
Jei bandysime du identiškus nuolatinio žiedo magnetus sujungti priešingais poliais, tai tam tikru momentu, kai jie priartės, jie vis labiau ims traukti vienas kitą.
Ir jei bandysite suartinti tuos pačius magnetus, bet su to paties pavadinimo poliais, tai tam tikru atstumu jie vis labiau trukdys šiam konvergencijai, jie bandys skleistis į šalis, tarsi atstumtų vienas kitą.
Tai reiškia, kad šalia magnetų yra tam tikra nemateriali medžiaga, kuri pasižymi šiomis savybėmis, daro magnetus mechaninį poveikį, o šio poveikio stiprumas skirtingais atstumais nuo magnetų yra nevienodas, kuo jis arčiau, tuo stipresnis. .Ši neapčiuopiama materija vadinama magnetinis laukas.
Mokslas jau seniai žinojo, kad magnetinio lauko šaltinis yra elektros srovė. Nuolatiniuose magnetuose šios mikrosrovės yra molekulių ir atomų viduje, tačiau tokių srovių yra labai daug, o bendras magnetinis laukas yra magnetinis laukas. nuolatinis magnetas.
Jei paimtume atskirą srovę nešantį laidą, tai jis taip pat turi magnetinį lauką.Ir šis magnetinis laukas gali lygiai taip pat sąveikauti su kitais magnetiniais laukais. Tai yra, srovės laidininkas sąveikauja su išoriniu magnetiniu lauku.
Laidininko sąveikos su srove ir magnetiniu lauku dėsnį nustatė prancūzų fizikas Andre-Marie Ampere pirmoje pusėje XIX a.
Amperas eksperimentiškai parodė, kad srovę nešantį laidininką magnetiniame lauke veikia jėga, kurios kryptis ir dydis priklauso nuo srovės dydžių ir santykinės padėties bei magnetinio lauko, kuriame yra srovės laidininkas, magnetinės indukcijos vektoriaus. Ši jėga vadinama šiandien Ampero stiprumas… Štai jo formulė:
Čia:
a – kampas tarp srovės krypties ir magnetinės indukcijos vektoriaus;
B — išorinio magnetinio lauko magnetinė indukcija srovės laidininko vietoje;
I yra srovės kiekis laide;
l yra aktyvusis srovę nešančio laido ilgis.
Jėgos, veikiančios magnetinio lauko pusę į srovę nešantį laidininką, dydis yra skaitiniu būdu lygus laidininko elemento, esančio magnetiniame lauke, ilgio magnetinės indukcijos modulio ir srovės dydžio sandaugai. laidininke, taip pat yra proporcingas kampo tarp srovės krypties ir magnetinės indukcijos vektoriaus krypties sinusui.
Ampero jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę: jei kairioji ranka yra taip, kad statmena magnetinės indukcijos vektoriaus B dedamoji patektų į delną, o keturi ištiesti pirštai nukreipti srovės kryptimi, tada nykštis, sulenktas 90 laipsnių, parodys jėgos, veikiančios srovę nešančio laido segmentą, kryptį, tai yra Ampero jėgos kryptį.
Kadangi magnetinis laukas paklūsta laukų superpozicijos principui, srovę nešančio laidininko magnetinis laukas ir magnetinis laukas, kuriame yra tas laidininkas, sumuojasi erdvėje aplink laidininką.
Dėl to srovės sąveikos su magnetiniu lauku vaizdas atrodo taip, tarsi viela būtų stumiama iš srities, kurioje magnetinis laukas yra labiau koncentruotas, į sritį, kurioje magnetinis laukas yra mažiau koncentruotas.
Regioną, kuriame magnetinis laukas yra stipresnis, galima įsivaizduoti kaip užpildytą sandariai ištemptais siūlais, kurie linkę stumti laidininką ta kryptimi, kur gijos yra silpnesnės.