Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера

Магнитное поле действует на проводник с током с силой Ампера, равной произведению индукции магнитного поля, силы тока в проводнике, его длины и синуса угла между направлением тока и вектором индукции.

Магнитные взаимодействия между проводниками с током и ориентирующее действие магнитного поля на рамку с током вызваны тем, что магнитное поле действует на участки с проводником тока. Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера в честь А. Ампера, который подробно описал её свойства.

Сила Ампера всегда направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции В направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера можно пользоваться правилом правого буравчика: воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор В и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора в пределах меньшего угла между ними. Поступательное перемещение буравчика будет показывать направление силы Ампера. Если вектор магнитной индукции B перпендикулярен проводнику, то направление силы Ампера можно определить с помощью правила левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Измерение силы Ампера даёт возможность найти не только направление вектора магнитной индукции, но и его модуль. Согласно опытным данным модуль силы Ампера, F _А пропорционален силе тока в проводнике, I, модулю вектора магнитной индукции, B, длине проводника, L и синусу угла между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции, :

F _А = BLI ^.sin(), (85)

откуда следует, что

(86)

Уравнение (85) называют законом Ампера, а соотношение (86) позволяет определить модуль магнитной индукции и найти единицу для его измерения. За единицу магнитной индукции в СИ принимают магнитную индукцию однородного магнитного поля, действующего с силой 1 Н на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А, ориентированный перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Эта единица магнитной индукции получила название тесла (1 Тл) в честь югославского физика Н. Тесла. Согласно (86)

. (87)

Силы Ампера – это силы, ориентирующие рамку с током в магнитном поле.