сила ампера
Магнітне поле діє на провідник зі струмом. Силу, яка виникає при цьому, називають силою Ампера.
Сила Амперадействует на провідник зі струмом в магнітному полі.
Досліджуємо, від чого залежить модуль і напрямок цієї сили. З цією метою використовуємо установку, в якій прямолінійний провідник підвішений на тонких зволікання в магнітному полі постійного магніту (рис. 6.16). Гнучкі зволікання, приєднані до кінців провідника, дозволяють включати його в електричний ланцюг, сила струму в якій регулюється за допомогою реостата і вимірюється амперметром.
Легка, але жорстка тяга сполучає провідник з чутливим датчиком сили.
Замкнув електричний ланцюг, в яку входить досліджуваний провідник, побачимо, що він відхилиться від положення рівноваги, а вимірювач покаже певне значення сили. Збільшимо силу струму в провіднику в 2 рази і побачимо, що сила, яка діє на провідник, також збільшиться в 2 рази. Будь-які інші зміни сили струму в провіднику викличуть відповідні зміни сили, яка діє на провідник. Зіставлення отриманих результатів дозволяє зробити висновок, що сила F, що діє в магнітному полі на провідник зі струмом, пропорційна силі струму I в ньому:
Сила Амперапропорціональна силі струму в провіднику.
Мал. 6.16. Установка для вимірювання сили Ампера, дію-щей на прямий провідник зі струмом в магнітному полі
Розташуємо ще один магніт поруч з першим. Довжина тієї частини провідника, яка знаходиться в магнітному полі, збільшиться приблизно в 2 рази. Значення сили, що діє на провідник, також збільшиться приблизно в два рази. Таким чином, сила F, що діє на провідник зі струмом в магнітному полі, пропорційна довжині частини провідника δl. яка знаходиться в магнітному полі:
Сила Амперапропорціональна довжині активної частини провідника.
Сила збільшиться також тоді, коли застосуємо інший, більш «сильний» магніт з більшою магнітною індукцією. Це дозволяє зробити висновок про залежність сили F від магнітної індукції поля B:
Мал. 6.17. За допомогою лівої руки можна визначити напрямок сили Ампера
Максимальної сила буде тоді, коли між магнітною індукцією і провідником кут α = 90 °. Якщо ж цей кут дорівнює нулю, тобто магнітна індукція буде паралельною провіднику, то сила буде дорівнює нулю. Звідси неважко зробити висновок про залежність сили Ампера від кута між магнітною індукцією і провідником.
Остаточно формула для розрахунку сили Ампера матиме вигляд
Напрямок сили Ампера визначається за правилом лівої руки (рис. 6.17).
Правило лівої рукі.Еслі ліву руку розмістити так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а чотири пальці показували напрям струму, то відставлений великий палець покаже напрям сили, що діє на провідник зі струмом в магнітному полі.
На цій сторінці матеріал за темами: