Проводник с током в магнитном поле

Если поместить в магнитное поле проводник с током, то между электронами, проходящими по проводнику, и внешним магнитным полем возникнут электромагнитные силы, которые, складываясь, образуют результирующую силу, стремящуюся вытолкнуть проводник из магнитного поля (рис.2.5).

Рисунок 2.5. Выталкивание проводника с током из магнитного поля  

С одной стороны будет наблюдаться сгущение магнитных линий, с противоположной стороны – разрежения.

Направление выталкивания проводника определяют по правилу левой руки (рис.2.6):

«Ладонь левой руки надо расположить так, чтобы силовые линии входили в нее, четыре вытянутых пальца совместить с направлением тока, тогда отогнутый большой палец укажет направление действия силы по выталкиванию проводника».

	иРисунок 2.6. Определение направления выталкивания проводника с током магнитным потоком по правилу левой руки

Электромагнитная сила определяется законом Ампера:

«Электромагнитная сила, действующая на проводник с током, находящийся в магнитном поле и расположенный перпендикулярно направлению поля, равна произведению силы тока I, индукции магнитного поля В и длины проводника ℓ »: F=ВIℓ.

Если проводник расположен под углом α к силовым магнитным линиям, то: F=ВIℓsinα [Н], где: α угол между направлением проводника и направлением поля.

Виток с током в магнитном поле.

Поместим в магнитное поле не проводник, а виток (или катушку) и расположим его вертикально. Оказывается, выталкивания витка из магнитного поля не произойдёт. Если виток был помещён в магнитное поле так, как это показано на рис. 2.7 слева, то верхняя сторона его будет выталкиваться вправо, а нижняя – влево, т.е. электромагнитные силы, действующие на них, будут направлены в разные стороны. Возникает электромагнитный вращающий момент, который вызовет поворот витка. Виток будет поворачиваться, пока не займет горизонтальное положение, перпендикулярное магнитным силовым линиям поля, показанное на рис. 2.7 справа.

Рисунок 2.7. Электромагнитные силы, действующие в магнитном поле на виток или катушку с током  

В этом положении произойдёт уравновешивание сил и виток останется неподвижным. Направление вращения витка определяется тоже по правилу левой руки.

Контрольные вопросы

1. Как располагаются магнитные силовые линии прямолинейного проводника с током?

2. Сформулируйте правило буравчика.

3. Назовите способы получения более сильных полей при небольших токах.

4. Как образуется результирующая сила проводника с током?

5. Сформулируйте правило левой руки.

6. Сформулируйте правило Ампера.

7. Что произойдёт с витком, если поместить его в магнитное поле?

8. Какая сила вызовет поворот витка?

Дата добавления: 2015-05-06