Tindakan medan magnet pada konduktor pembawa arus

Jika kita cuba untuk meletakkan dua magnet cincin kekal yang sama bersama-sama dengan kutub bertentangan, maka pada satu ketika apabila mereka semakin dekat, mereka akan mula menarik lebih dan lebih antara satu sama lain.

Dan jika anda cuba merapatkan magnet yang sama, tetapi dengan tiang dengan nama yang sama, maka pada jarak tertentu mereka akan semakin menghalang penumpuan ini, mereka akan cuba menyebar ke sisi, seolah-olah mereka menolak satu sama lain.

Ini bermakna berhampiran magnet terdapat beberapa bahan bukan material yang menunjukkan sifat-sifat ini, memberikan kesan mekanikal pada magnet, dan kekuatan kesan ini tidak sama pada jarak yang berbeza dari magnet, semakin dekat, semakin kuat ia. .Benda tidak ketara ini dipanggil medan magnet.

Sains telah lama mengetahui bahawa sumber medan magnet adalah arus elektrik. Dalam magnet kekal, arus mikro ini berada di dalam molekul dan atom, tetapi terdapat banyak, banyak banyak arus sedemikian, dan jumlah medan magnet ialah medan magnet. magnet kekal.

Jika kita mengambil wayar pembawa arus yang berasingan, maka ia juga mempunyai medan magnet.Dan medan magnet ini mampu berinteraksi dengan medan magnet lain dengan cara yang sama. Iaitu, konduktor pembawa arus berinteraksi dengan medan magnet luar.

Undang-undang interaksi konduktor dengan arus dan medan magnet telah ditubuhkan oleh ahli fizik Perancis Andre-Marie Ampere pada separuh pertama abad ke-19.

Ampere secara eksperimen menunjukkan bahawa konduktor pembawa arus dalam medan magnet dipengaruhi oleh daya yang arah dan magnitudnya bergantung pada magnitud dan kedudukan relatif arus dan vektor aruhan magnet medan magnet di mana konduktor semasa berada. Pasukan ini dipanggil hari ini Kekuatan ampere… Inilah formula beliau:

di sini:

a ialah sudut antara arah semasa dan vektor aruhan magnet;

B - aruhan magnet medan magnet luaran di lokasi konduktor pembawa arus;

I ialah jumlah arus dalam wayar;

l ialah panjang aktif wayar pembawa arus.

Magnitud daya yang bertindak pada sisi medan magnet pada konduktor pembawa arus adalah sama secara berangka dengan produk modulus aruhan magnet panjang elemen konduktor yang diletakkan dalam medan magnet dan magnitud arus. dalam konduktor, dan juga berkadar dengan sinus sudut antara arah arus dan arah vektor aruhan magnet.

Arah daya Ampere ditentukan mengikut peraturan tangan kiri: jika tangan kiri diposisikan supaya komponen serenjang vektor aruhan magnet B memasuki tapak tangan, dan empat jari terulur diarahkan ke arah arus, maka ibu jari, dibengkokkan pada 90 darjah, akan menunjukkan arah daya yang bertindak pada segmen wayar pembawa arus, iaitu arah daya Ampere.

Oleh kerana medan magnet mematuhi prinsip superposisi medan, medan magnet konduktor pembawa arus dan medan magnet di mana konduktor itu terletak bertambah dalam ruang di sekeliling konduktor.

Akibatnya, gambar interaksi arus dengan medan magnet kelihatan seolah-olah wayar ditolak dari kawasan di mana medan magnet lebih tertumpu ke kawasan di mana medan magnet kurang tertumpu.

Kawasan di mana medan magnet lebih kuat boleh dibayangkan sebagai dipenuhi dengan filamen yang diregangkan ketat, yang cenderung untuk menolak konduktor ke arah di mana filamen lebih lemah.