Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле – закон Ампера.
Одно из свойств магнитного поля состоит в том, что оно воздействует на проводник с током. Закон, которому подчиняется это воздействие, был экспериментально установлен французским физиком Ампером (1820).
Величина силы, действующей на прямолинейный участок проводника, расположенного в магнитном поле, равна произведению магнитной индукции на длину участка, силу тока в нем и синус угла между направлением тока и вектором индукции:
F = B×l×I×sin(a)
 |
Правило левой руки. Если левую руку расположить так, что вектор магнитной индукции “входит в ладонь”, а четыре вытянутых пальца указывают направление тока, то отогнутый на 900 большой палец укажет направление силы Ампера
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Сила Ампера, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, складывается из сил, действующих на свободные заряды, движущиеся в проводнике при протекании тока. Формулу для величины силы, действующей на заряд, движущийся в магнитном поле, вывел нидерландский физик ‑ Лоренц:
Величина силы, действующей на точечный электрический заряд, движущийся в магнитном поле, равна произведению магнитной индукции на скорость движения заряда, его величину и синус угла между направлением движения и вектором индукции:
F Л = B×v×q×sin(a)
Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
То обстоятельство, что электрический ток порождает магнитное поле, заставило физиков предположить, что и магнитное поле в определенных условиях может порождать в проводниках электрический ток.
|
|
Первоначально были открыты два явления:
1. Возникновение тока в замкнутом контуре, который покоится в переменном магнитном поле. Например, при приближении к контуру или при удалении от него постоянного магнита.
2. Возникновение тока в замкнутом контуре, который движется в постоянном магнитном поле так, что изменяется угол между вектором В и плоскостью контура. Например, при вращении контура в магнитном поле.
Эти явления были названы электромагнитной индукцией.
Позже были получены общие условия возникновения электрического тока в замкнутом контуре, расположенном в магнитном поле. Для их описания потребовалось ввести специальную величину - магнитный поток
 |
Пусть в магнитном поле с индукцией В 0располагается замкнутый одновитковый контур с площадью S, нормаль которого (n)образует с вектором В некоторый угол a.
Скалярная величина, равная произведению магнитной индукции на площадь контура и на косинус угла между нормалью контура и вектором В, называется магнитным потоком
Ф = В×S×cos a
Единица магнитн6ого потока в СИ называется Вебер: Вб = Тл×м2
Для контура, состоящего из нескольких витков, полный поток равен произведению потока через один виток на их количество.
Опыт показывает, что при всяком изменении магнитного потока через замкнутый проводящий контур в нем возникает электрический ток. Поэтому определение электромагнитной индукции было уточнено.
Электромагнитной индукцией называется возникновение тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока.
|
|
Для возникновения тока в замкнутой цепи необходима электродвижущая сила. Поэтому при изменении магнитного потока в контуре возникает э.д.с. индукции. Ее величина определяется з аконом электромагнитной индукции.
Величина эдс индукции прямо пропорциональна скорости изменения потока:
эдс = –dФ/dt
Знак "–" является математическим выражением правила Ленца, которое определяет направление индукционного тока:
Индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока через контур.