1.4.Сила Ампера

1. Сила яка діє на провідник зі струмом

Проведемо дослід

Візьмемо прямий провідник, виготовлений зі слабомагнітного матеріалу, наприклад алюмінію, і підвісимо його на тонких і гнучких проводах таким чином, щоб він перебував між полюсами підковоподібного постійного магніту (рис. а).

Якщо замкнути коло, провідник почне рухатися (у випадку, зображеному на рис. б – втягуватись до підковоподібного магніту).

Якщо поміняти напрямок магнітного поля (положення полюсів магніту) на протилежний (рис. в), провідник у магнітному полі підковоподібного магніту буде рухатися у протилежний бік.

Напрямок руху провідника зміниться на протилежний і у випадку зміни напрямку струму в провіднику.

       

                 Рис. а                                     Рис. б                                     Рис. в

Рух провідника пояснюється взаємодією двох полів: магнітного поля, що створюється струмом, і поля постійного магніту. Французький фізик Андре Марі Ампер був першим, хто дослідив таку взаємодію та взаємодію двох провідників зі струмом.

Сила Ампера – це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

Проблемне питання

• Від чого залежить значення сили Ампера?

F_А – сила Ампера;

B – індукція магнітного поля, в якому розташований провідник;

I – сила струму в провіднику;

l – довжина активної частини провідника (тобто частини провідника, розташованої в магнітному полі);

α – кут між напрямком вектора магнітної індукції і напрямком струму в провіднику.

Проблемне питання

• Поясніть чому.

Сила Ампера:

-         буде найбільшою, якщо провідник розташований перпендикулярно до магнітних ліній поля; (

-         дорівнюватиме нулю, якщо провідник розташований паралельно магнітним лініям поля. (

Проблемне питання

• Як визначити напрямок сили Ампера?

Правило лівої руки:

Якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітного поля входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90° великий палець укаже напрямок сили Ампера.

Проблемне питання

• Визначте напрямок сил, що діють на провідники зі струмом у магнітному полі.

                   

2. Магнітна індукція

Якщо провідник розташований перпендикулярно до ліній магнітного поля ( , то поле діє на провідник із максимальною силою:

Магнітна індукція – це векторна фізична величина, що характеризує силову дію магнітного поля та чисельно дорівнює відношенню максимальної сили, з якою магнітне поле діє на розташований у цьому полі провідник зі струмом, до добутку сили струму в провіднику на довжину активної частини провідника.

Одиниця магнітної індукції в СІ –  тесла ([B] = 1 Тл)

1 Тл – це індукція такого однорідного магнітного поля, яке діє із силою 1 Н на провідник завдовжки 1 м, у якому тече струм силою 1 А.