Взаимодействие токов. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца

заряженными частицами.

Поле материально
Оно обладает определенными свойствами, которые можно обнаружить экспериментально

магнитное поле

Установить закон, определяющий распределение магнитного поля в пространстве в зависимости от тока

Найти выражение для силы, действующей на ток со стороны магнитного поля

1

2

3

Эрстеда – прямое доказательство взаимосвязи электричества и магнетизма.
Показано, что электрический ток оказывает магнитное действие, влияя на стрелку компаса.

А) тока нет, стрелка компаса направлена вдоль проводника.
Б) ток течет в одном направлении, стрелка компаса поворачивается и устанавливается перпендикулярно проводнику с током.
В) ток течет в противоположном направлении, стрелка компаса делает оборот и опять устанавливается перпендикулярно

плоскости:
А) на железные опилки Б) на магнитные стрелки
В плоскости, перпендикулярной проводнику с током, железные опилки и магнитные стрелки располагаются по касательным к концентрическим окружностям
Пространственная ориентация опилок и стрелок изменяется на противоположную (на 180 °) при изменении направления тока в проводнике.

В пространстве вокруг проводника с током возникает поле, называемое магнитным.

действием тока на магнитные стрелки в 1820 г. И подробно изучено Ампером, который исследовал поведение подвижных проволочных контуров различной формы, укрепленных в специальных приспособлениях (станки Ампера)

направлении

Величина, характеризующая магнитное поле должна быть векторной и связанной с ориентацией магнитной стрелки

вектор магнитной индукции

- векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле

Единица магнитной индукции = Тесла

полюса магнитной стрелки

Для определения направления вектора магнитной индукции поля, созданного вокруг проводника с током, следует использовать любое из правил:

А) правило буравчика (правого винта, штопора) для прямого тока

Б) правило правой руки для прямого тока

направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца рукоятки в данной точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

Правило правой руки для прямого тока:

Если охватить проводник правой рукой, направив отогнутый большой палец по направлению тока, то кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в данной точке.

только прямым током

Правило правой руки
для прямого тока:

НО!

Мысленно разделив криволинейный проводник на прямолинейные участки, можно найти направление вектора магнитной индукции от каждого участка, а затем сложить эти векторы.

Для магнитного поля также как и для электрического выполняется принцип суперпозиции!!!

точке складывается из векторов магнитной индукции, созданной различными токами в этой точке:

тока):

Если вращать рукоятку буравчика по направлению тока в витке, то поступательное перемещение буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции, созданной током в витке на своей оси

касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

Линии магнитной индукции

и конца.

Особенность:

Магнитное поле (в отличие от электрического) не имеет источников: магнитных зарядов (подобных электрическим) не существует!!!

они ориентированы так, что их действия складываются

Магнитное поле действует на все участки проводника с током с некоторой силой. Зная направление и величину силы, действующей на каждый малый отрезок проводника, можно найти силу, действующую на весь проводник.

1820 г. Ампер: установил направление силы и от каких величин она зависит.

магнитной индукции

на отрезок проводника действует сила

Определяется – по закону Ампера

отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки

вытянутых пальца указывают направление тока в проводнике , а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый (в плоскости ладони) на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника

Сила Ампера перпендикулярна направлению тока и вектору магнитной индукции

вектору магнитной индукции, так как при α = 90°, sin α = 1

действующей со стороны магнитного поляна отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину отрезка проводника

магнитного поля

Хендрик Антон Лоренц
(18.07.1853 – 04.02.1928)
нидерландский физик
создатель электронной теории строения вещества

=

левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление скорости положительного заряда (или противоположное скорости отрицательного заряда), а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый в плоскости ладони на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на данный заряд