ВЗАЄМОДІЯ СТРУМІВ. МАГНІТНЕ ПОЛЕ. ДІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВІДНИК ЗІ СТРУМОМ
ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ
Розділ 2 Електромагнітне поле
§ 12. ВЗАЄМОДІЯ СТРУМІВ. МАГНІТНЕ ПОЛЕ. ДІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВІДНИК ЗІ СТРУМОМ
Вам уже відомо, що між нерухомими електричними зарядами діють сили, які визначаються за законом Кулона. Ця взаємодія відбувається так: кожний із зарядів створює електричне поле; поле одного заряду діє на другий заряд і навпаки. Проте між електричними зарядами можуть діяти сили й іншої природи. Взаємодії між провідниками зі струмом, тобто взаємодії між рухомими електричними зарядами, називають магнітними.
Учення
Одним із фундаментальних доведень єдності електричних і магнітних явищ є результат досліду Г.-К. Ерстеда, датського фізика, який у 1820 р. виявив, що магнітна стрілка змінює своє положення поблизу провідника зі струмом (мал. 51).
Очевидним було те, що причиною цього є електричний струм – напрямлений рух заряджених частинок у провіднику.
Магнітні явища хоча й пов’язані з електричними, проте
Електричний струм в одному з провідників створює навколо себе магнітне поле, яке діє на струм у другому провіднику. Поле, створене електричним струмом другого провідника, діє на перший.
Отже, подібно до того, як у просторі, що оточує нерухомі електричні заряди, існує електричне поле, у просторі, що оточує струми, існує поле, яке називають магнітним.
Мал. 51
Мал. 52
Взаємодію між провідниками зі струмом, тобто взаємодію між рухомими електричними зарядами, називають магнітною. Сили, з якими провідники зі струмом діють один на одного, називають магнітними силами. Магнітне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.
Магнітне поле має такі особливості, які відрізняють його від інших полів: магнітне поле завжди зв’язане з рухом заряджених частинок або тіл; магнітне поле діє на рухомі заряджені частинки або тіла.
Ви вже знаєте, що два провідники зі струмом взаємодіють один з одним. Це явище пояснюється тим, що сила, яка діє на кожний з провідників, зумовлена магнітним полем, створеним струмом другого провідника. Тому зрозуміло, що коли ми помістимо провідник зі струмом у магнітне поле, наприклад в поле постійного магніту, то на нього діятиме сила. Перевіремо це на досліді. Замкнувши коло, пропустимо струм повільно підвішеному провіднику, що перебуває в магнітному полі підковоподібного магніту. Ми помітимо, що провідник почне рухатися (мал. 53).
Якщо ж забрати магніт, то провідник зупиниться. Отже, з боку магнітного поля на провідник зі струмом діє сила F так само, як діє сила з боку магнітного поля на магнітну стрілку. Змінюючи напрям струму або напрям силових ліній магнітного поля, ми помічаємо, що змінюється і напрям руху провідника, а отже, і напрям сили, що діє на провідник.
Напрям сили, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, можна визначити, користуючись правилом лівої руки. Руку розміщують так, щоб силові лінії поля входили в долоню, а чотири пальці збігалися з напрямом струму у провіднику, тоді великий палець, відігнутий на 90°, покаже напрям сили, що діє на провідник (мал. 54)
Рух провідника зі струмом у магнітному полі дуже широко застосовується в техніці: в електродвигунах, у вимірювальних приладах з котушкою, що обертається, і в багатьох інших пристроях.
Мал. 53
Мал. 54
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...