Магнитное поле электрического тока

Магнитные и электрические явления тесно связаны между собой. Это доказывает простой опыт. Поднесем компас к прямому медному проводнику, не включенному в электрическую цепь. Стрелка как обычно укажет направление на север.

Если теперь по этому проводнику пропустить электрический ток достаточной силы, то стрелка повернется и установится перпендикулярно оси проводника. При прекращении тока в проводнике стрелка вновь укажет направление на север. Стрелка отклонится в противоположное направление, если изменить направление тока в проводнике. Из этого опыта можно сделать вывод: при прохождении электрического тока по проводнику в окружающем пространстве возникает магнитное поле.

Магнитное поле наглядно изображается с помощью магнитных линий (линий индукции), вдоль которых действуют притягивающие и отталкивающие силы.

Принято считать, что магнитные линии постоянного магнита направлены от северного полюса (N) к южному (S).

Магнитные линии – линии индукции, возникающие вокруг проводника, по которому проходит ток, располагаются по окружностям, центром которых является ось проводника.

Направление магнитных линий определяется по правилу буравчика: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление магнитных линий совпадает с направлением вращательного движения рукоятки буравчика.

Опыт показывает, что на проводник с током, находящийся в магнитном поле, воздействует механическая сила, стремящаяся сместить его.

Слева от проводника магнитные силы совпадают по направлению и магнитное поле усиливается, а слева от проводника магнитные линии обоих магнитных полей взаимно вычитаются, ослабляя общее магнитное поле. В результате чего создается усилие F, действующее на проводник.

Направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле, определяют посредством правила левой руки: если левую руку расположить в магнитном поле так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, и направить вытянутые четыре пальца по направлению тока, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, пропорциональна силе тока, активной длине проводника и интенсивности магнитного поля магнита – магнитной индукции:

F=BI l, где

F – сила, н

I – сила тока, а

l – длина проводника, м

В – магнитная индукция, тесла (тл); 1 тл= 1 вб/м²=10000 гс(гаусс)