Какой существует способ определения направлений магнитных линий прямолинейного тока

Самостоятельная работа Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии 8 класс

Самостоятельная работа Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии 8 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 5 заданий.

Вариант 1

1. Сколько полюсов у магнита? В какой цвет они обычно окрашены и как называются?

2. Назовите датского физика, который впервые обнаружил взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки?

3. Какой существует способ определения направлений магнитных линий прямолинейного тока?

4. Участок прямолинейного провода присоединяют к источнику тока (см. рисунок). Постройте магнитные линии для этого тока и определите их направление.

5. По направлению тока (см. рисунок) определите направление магнитной линии.

Вариант 2

1. Как взаимодействуют одноимённые и разноимённые полюса магнитов?

2. Что будет с магнитной стрелкой, находящейся около проводника, если по нему пропустить электрический ток?

3. Назовите источники магнитного поля.

4.По участку прямолинейного провода ток направлен вверх (см. рисунок). Постройте магнитные линии для этого тока и определите их направление.

5.По направлению магнитной линии прямолинейного тока (см. рисунок) определите условное направление тока.

Ответы на самостоятельную работу Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии 8 класс
Вариант 1
1. У магнита 2 полюса. N — северный, окрашен в синий цвет, S — южный, окрашен в красный цвет.
2. Хане Кристиан Эрстед
3. На направление магнитных линий указывает северный полюс магнита в каждой точке поля.
4. Против часовой стрелки.
5. Магнитные линии движутся по часовой стрелке.
Вариант 2
1. Одноименные полюса магнитов отталкиваются друг от друга, разноименные притягиваются.
2. Магнитная стрелка начнет под действием электрического поля вокруг проводника с током поворачиваться. Она установится перпендикулярно проводнику.
3. Источником магнитного поля являются заряженные частицы, собственное магнитное поле Земли.
4. Против часовой стрелки.
5. Ток направлен от нас.

Какой существует способ определения направлений магнитных линий прямолинейного тока

Вопрос по физике:

Какой существует способ определения направлений магнитных линий прямолинейного тока ? Срочно

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

• 16.12.2015 20:44
• Физика
• remove_red_eye 18141
• thumb_up 27

Ответы и объяснения 1

ПРАВИЛО БУРАВЧИКА
для прямого проводника с током

— служит для определения направления магнитных линий ( линий магнитной индукции)
вокруг прямого проводника с током.

• 18.12.2015 00:08
• thumb_up 17

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Силовые линии магнитного поля: определение направления

Если обратиться к физике, силовые линии магнитного поля (МП) представляют собой прямые, к которым проводят касательные, имеющие одинаковое значение с курсом ориентации магнитной индукции. Проводятся линий так, чтобы их частота была соразмерной показателям магнитной индукции.

Чем выше они в определенной точке, тем выше частота силовых прямых.

Это приводит к тому, что свойства силовых линий схожи с прямыми электростатики. Однако отличие может заключаться в некоторых особенностях.

Для начала нужно изучить поле магнитов, которое создается проводом прямого сообщения с током. Пусть волокно с проводящими способностями идет под прямым углом по отношению к основной плоскости. В различных точках, которые находятся на равной дистанции от проводника, показатели индукции будут идентичными. Прямая, касательная к которой по всей длине соответствует пути направляющего индукции магнитов, будет создавать собой круг или овал.

Согласно вышесказанному, рассматриваемые прямые прямоточного проводника – это круги или овалы, которые окутывают сам проводник. Именно в нем скапливаются все центры силовых прямых. Они полностью отличаются от электростатических силовых линий. Ведь вторые не замыкаются, а берут свое начало и заканчиваются в зарядах.

Рассматриваемые силовые линии не имеют конечных и начальных точек. Сегодня еще не установлены отдельно имеющиеся полюса магнитов с севера и юга, которые можно принять за источник поля определенной полярности. Также они не могут быть началом или концом силовых прямых. Однако все истоки поля магнитов характеризуются наличием северного и южного полюсов.

Взаимодействие магнитов

На двух сторонах каждого магнита расположены северный полюс

и
южный полюс
. Два магнита притягиваются друг к другу разноимёнными полюсами и отталкиваются одноимёнными. Магниты могут действовать друг на друга даже сквозь вакуум! Всё это напоминает взаимодействие электрических зарядов, однако
взаимодействие магнитов не является электрическим
. Об этом свидетельствуют следующие опытные факты.

• Магнитная сила ослабевает при нагревании магнита. Сила же взаимодействия точечных зарядов не зависит от их температуры.

• Магнитная сила ослабевает, если трясти магнит. Ничего подобного с электрически заряженными телами не происходит.

• Положительные электрические заряды можно отделить от отрицательных (например, при электризации тел). А вот разделить полюса магнита не получается: если разрезать магнит на две части, то в месте разреза также возникают полюса, и магнит распадается на два магнита с разноимёнными полюсами на концах (ориентированных точно так же, как и полюса исходного магнита).

Таким образом, магниты всегда

двухполюсные, они существуют только в виде
диполей
. Изолированных магнитных полюсов (так называемых
магнитных монополей
— аналогов электрического заряда)в при роде не существует (во всяком случае, экспериментально они пока не обнаружены). Это, пожалуй, самая впечатляющая асимметрия между электричеством и магнетизмом.

• Как и электрически заряженные тела, магниты действуют на электрические заряды. Однако магнит действует только на движущийся

заряд; если заряд покоится относительно магнита, то действия магнитной силы на заряд не наблюдается. Напротив, наэлектризованное тело действует на любой заряд ,вне зависимости от того, покоится он или движется.

По современным представлениям теории близкодействия, взаимодействие магнитов осуществляется посредством магнитного поля

.А именно, магнит создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, которое действует на другой магнит и вызывает видимое притяжение или отталкивание этих магнитов.

Примером магнита служит магнитная стрелка

компаса. С помощью магнитной стрелки можно судить о наличии магнитного поля в данной области пространства, а также о направлении поля.

Наша планета Земля является гигантским магнитом. Неподалёку от северного географического полюса Земли расположен южный магнитный полюс. Поэтому северный конец стрелки компаса, поворачиваясь к южному магнитному полюсу Земли, указывает на географический север. Отсюда, собственно, и возникло название «северный полюс» магнита.

Как определить линейно-магнитную направленность

Чтобы определить куда направлены рассматриваемые линии, можно воспользоваться разными доступными способами. Подробнее, как определить направление магнитных линий будет рассказано далее.

Правило буравчика

Самый распространенный метод определения пути рассматриваемых прямых – правило буравчика. Впервые о нем заговорили еще в XIX столетии, когда ученые обнаружили магнитное поле вокруг проводника, подключенного к напряжению.

Силовые линии, которые образовались, имеют схожий характер поведения с естественным магнитом. Помимо этого, связь проводникового электрического поля с током МП стала первоисточником динамики электромагнитов.

Также при определении расположения можно найти такие осево-векторные показатели:

• магнитной индукции;
• размера и пути индукционного тока;
• угловой скорости.

Если совместить непрерывное движение буравчика с правой стороны с путем проводникового тока, удастся определить направление линий, о котором говорит путь движения рукоятки.

Данное правило не является общеузнаваемым, так как, по сути, не относится к известным физическим законам. Оно используется, чтобы определить не только путь силовых рассматриваемых прямых, зависящих от пути движения тока. Также его можно использовать для обнаружения направления тока в соленоидных проводах, когда линии магнитной индукции начнут двигаться.

Когда Ампер определил подобную связь, он смог объяснить закон полей, которые вращаются. Это стало причиной создания различных электрических двигателей. Во всей аппаратуре втягивающего типа применяется катушка индуктивности, которая работает по правилу буравчика.

«Правило правой руки»

Определение происходит без использования приборов, а всего лишь рукой. Если повернуть ладонь к полюсу с Севера, а большой палец отклонить под прямым углом, он покажет путь направления проводника. Это приведет к тому, что в замкнутом контуре магнитное поле будет обуславливать электричество, и четыре пальца покажут вектор движения тока.

С помощью этого правила определяется, как именно были созданы генераторы постоянного тока. Природное явление (ветряная погода или сильный поток воды) вращает контур проводников замкнутого типа в магнитном поле, что приводит к выработке энергии.

После двигатели, которые получили электрический ток, меняли его на механическое движение.

«Правило левой руки»

Еще один популярный метод, но уже с применением другой руки. Некоторые люди ошибочно приравнивают его к первому правилу. Для начала нужно выпрямить левую ладонь, и расположить ее вдоль проводника. Пальцы будут показывать, в какую сторону протекает ток. Сквозь раскрытую ладонь будут проходить линии МП. Большой палец повторяет вектор силы. Это основной смысл правила левой руки. Вышеуказанный силовой вектор – это сила Ампера.

Как видите, нет ничего сложного в определении направления индукции магнитного поля. Главное – вспомнить, о чем была школьная программа по физике. Вам не потребуются дополнительные приборы для измерения направлений силовых линий магнитного поля .

Достаточно воспользоваться правилом буравчика или методом одной из рук.

Магнитное поле постоянного электрического тока

Сегодня на уроке мы с вами поговорим о магнитном поле постоянного электрического тока «Так как я уже давно рассматривал силы,

проявляющиеся в электрических явлениях,

всеобщими природными силами, то я

должен был отсюда вывести и магнитные действия»

Ханс Кристиан Эрстед

В прошлой теме говорилось о том, что вокруг движущихся электрических зарядов, существует магнитное поле, т.е. особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрическими заряженными частицами

. Магнитное поле
порождается
электрическим
током
и
обнаруживается
по действию на
него
.

Из курса физики 10 класса известно, что электрическое поле характеризуется векторной физической величиной, называемой напряженностью электрического поля

. Возникает вопрос:
существует ли величина, которая количественно будет характеризовать магнитное поле?
Для количественного описания магнитного поля можно воспользоваться контуром с током. Так как контур с током испытывает ориентирующее действие поля, то на него в магнитном поле действует пара сил, которая создает момент сил относительно некоторой неподвижной оси.

Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств контура.

Для плоского контура с током
I
величина, равная произведению силы тока
I
на площадь
S
, ограниченную контуром, называется магнитным моментом контура и обозначается .

Таким образом, магнитный момент — это векторная величина, направление которой совпадает с направлением положительной нормали к контуру.

Опыт показывает, что вращающий момент зависит от расположения контура в магнитном поле.

Он
равен нулю
, если магнитное поле перпендикулярно плоскости контура, и
максимален
, если нормаль к контуру перпендикулярна магнитному полю.

Как показывает опыт, максимальный вращающий момент пропорционален силе тока и площади контура рамки с током

Если в данную точку магнитного поля помещать контуры с разными магнитными моментами, то на них будут действовать различные вращающие моменты, однако отношение максимального вращающего момента к магнитному моменту для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля. Эту величину, в физике, назвали магнитной индукцией

Таким образом, магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная максимальному вращающему моменту, действующему на контур с единичным магнитным моментом, и направленная вдоль положительной нормали к контуру

Единицей магнитной индукции в системе СИ является тесла (Тл)

, названная в честь великого сербского ученого и экспериментатора
Николы Тесла
.

— это магнитная индукция такого однородного поля, в котором на контур с магнитным моментом 1 А×м2 действует вращающий момент 1 Н×м.

Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле

, так как в каждой точке поля может быть найден ее модуль и направление.

Как же направлен вектор магнитной индукции?

Известно, что в магнитном поле рамка с током на гибком подвесе, со стороны которого не действуют силы упругости, поворачивается до тех пор, пока она не установится определенным образом

. Также известно, что подобным образом ведет себя и магнитная стрелка (маленький продолговатый магнит) помещенная в любую точку поля. Поэтому, ориентирующее действие магнитного поля на рамку с током или магнитную стрелку, можно использовать для определения направления вектора магнитной индукции. За
направление вектора магнитной индукции принимается направление, которое показывает северный полюс магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле.
Это
направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током
.

Для наглядного представления магнитного поля, его можно изображать графически с помощью линий магнитной индукции

, подобно тому, как электрическое поле изображают с помощью линий напряженности.

Линией магнитной индукции называется линия, касательная к которой в каждой точке поля совпадает с вектором магнитной индукции.

Так как в каждой точке магнитного поля характеризуется определенным значением вектора магнитной индукции, то через каждую точку поля можно провести линию магнитной индукции причем только одну

. При этом
линии магнитной индукции не пересекаются.
Наглядное представление о линиях магнитной индукции можно получить, если на лист стекла, сквозь который проходит проводник с током, насыпать железные опилки и встряхнуть их. Опилки намагничиваются, становятся маленькими магнитными стрелками и располагаются вдоль вектора магнитной индукции.

Исследования различных магнитных полей показало, что линии магнитной индукции

, в отличии от линий напряженности электростатического поля
являютсязамкнутыми линиями.
Поля с замкнутыми векторными линиями называют вихревыми

. Поэтому
магнитное поле — это вихревое поле
.

Замкнутость линий индукции

представляет собой
фундаментальное свойство магнитного поля:
оно свидетельствует о том, что
магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе нет.
Источником магнитного поля являются
движущиеся заряды и переменные электрические поля
.

Рассмотрим более подробно на спектре магнитных линий различных токов. Сначала рассмотрим магнитное поле прямолинейного проводника с током потому, что именно с такими проводниками будем чаще всего сталкиваться.

Для получения спектра магнитного поля прямого проводника с током воспользуемся старым приемом. Пропустим проводник сквозь лист картона. На картон, тонким слоем насыплем железные опилки и пропустим электрический ток по проводнику.

Как видно, под действием магнитного поля железные опилки располагаются по концентрическим окружностям. По касательной к ним расположатся и магнитные стрелки вокруг такого проводника стоком.

Таким образом, линии магнитной индукции магнитного поля прямолинейного тока представляют собой концентрические окружности

, расположенные в плоскости, перпендикулярной проводнику, с центром на оси проводника.

Направление же вектора магнитной индукции определяют с помощью правила буравчика (или правила правого винта)

: если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитной индукции поля прямого проводника с током.

Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом. Если линии однородного магнитного поля

расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и направлены
от нас за чертеж
, то их изображают
крестиками
, а если
из-за чертежа к нам
— то
точками
. Как и в случае с током, каждый крестик — это как бы видимое хвостовое оперение летящей стрелы, а точка — острие стрелы, летящей к нам.

Как показывают расчеты, модуль магнитной индукции поля прямолинейного тока может быть рассчитан по формуле:

где m – магнитная проницаемость среды;

m0 = 4p×10–7 Н/А2 – магнитная постоянная;

– сила тока в проводнике;

– расстояние от проводника до точки, в которой вычисляется магнитная индукция.

В формуле появилась новая физическая величина — магнитная проницаемость среды. Что это за величина?

Магнитная проницаемость среды

— это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль магнитной индукции поля в однородной среде отличается от модуля магнитной индукции в той же точке поля в вакууме.

Рассмотрим магнитное поле кругового тока. Исследования показали, что линии магнитной индукции поля кругового тока не являются правильными окружностями, но они замыкаются, обходя проводник, по которому идет ток.

Направление линий магнитной индукции можно определить с помощью правила правого винта

: если головку винта вращать в направлении тока в проводнике, то поступательное движение острия винта покажет направление магнитной индукции
вцентре
кругового тока.

Модуль магнитной индукции в центре

кругового тока прямо пропорционален магнитной проницаемости среды, магнитной постоянной и силе тока в проводнике, и обратно пропорционален удвоенному радиусу кругового витка.

Рассмотрим магнитное поле соленоида.

Соленоид — это катушка цилиндрической формы из проволоки, витки которой намотаны вплотную друг к другу в одном направлении, а длина катушки значительно больше радиуса витка.

Магнитное поле соленоида можно представить как результат сложения полей, создаваемых несколькими круговыми токами, имеющими общую ось. На рисунке видно, что внутри соленоида линии магнитного поля каждого отдельного витка имеют одинаковое направление, тогда как между соседними витками они имеют противоположное направление. Поэтому, при достаточно плотной намотке соленоида, противоположно направленные участки линий магнитного поля соседних витков взаимно уничтожаться, а одинаково направленные участки сольются в общую линию.

Изучение этого поля с помощью железных опилок показало, что внутри соленоида магнитные линии поля представляют собой прямые, параллельные оси соленоида, которые расходятся на его концах и замыкаются вне соленоида.

Зная направление тока в витке, полюсы соленоида можно определить с помощью правила правой руки:

если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

Модуль магнитной индукции внутри однослойного соленоида можно определить по формуле:

– количество витков в соленоиде;

– количество витков в соленоиде, приходящееся на единицу длины.

На рисунке показано магнитное поле Земли. Линии магнитной индукции поля Земли подобны линиям магнитной индукции поля соленоида. Магнитный северный полюс близок к Южному географическому полюсу, а магнитный южный полюс — к северному географическому полюсу. Ось такого большого магнита составляет с осью вращения Земли угол 11,50 градуса. Периодически магнитные полюсы меняют свою полярность. Последняя такая замена произошла около 30 000 лет назад.

Основные выводы:

– Для количественного описания магнитного поля вводится физическая величина, называемая магнитной индукцией

– Магнитная индукция

— это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная максимальному вращающему моменту, действующему на контур с единичным магнитным моментом, и направленная вдоль положительной нормали к контуру.

– Единицей магнитной индукции в системе СИ является Тл (тесла)

– Магнитное поле

— это
вихревое поле
, т.е.
линии индукции магнитного поля замкнуты
. Замкнутость линий говорит нам о том, что
магнитных зарядов в природе не существует
, источником магнитного поля являются
движущиеся заряды
и
переменные электрические поля
.

В каждой точке поля вектор магнитной индукции имеет определенное направление

Направление тока и направление линий его магнитного поля

Про­дол­жи­тель­ное время элек­три­че­ские и маг­нит­ные поля изу­ча­лись раз­дель­но. Но в 1820 году дат­ский учё­ный Ханс Кри­сти­ан Эр­стед во время лек­ции по фи­зи­ке об­на­ру­жил, что маг­нит­ная стрел­ка по­во­ра­чи­ва­ет­ся возле про­вод­ни­ка с током (см. Рис. 1). Это до­ка­за­ло маг­нит­ное дей­ствие тока. После про­ве­де­ния несколь­ких экс­пе­ри­мен­тов Эр­стед об­на­ру­жил, что по­во­рот маг­нит­ной стрел­ки за­ви­сел от на­прав­ле­ния тока в про­вод­ни­ке.

Рис. 1. Опыт Эр­сте­да

Для того чтобы пред­ста­вить, по ка­ко­му прин­ци­пу про­ис­хо­дит по­во­рот маг­нит­ной стрел­ки вб­ли­зи про­вод­ни­ка с током, рас­смот­рим вид с торца про­вод­ни­ка (см. Рис. 2, ток на­прав­лен в ри­су­нок, – из ри­сун­ка), возле ко­то­ро­го уста­нов­ле­ны маг­нит­ные стрел­ки. После про­пус­ка­ния тока стрел­ки вы­стро­ят­ся опре­де­лён­ным об­ра­зом, про­ти­во­по­лож­ны­ми по­лю­са­ми друг к другу. Так как маг­нит­ные стрел­ки вы­стра­и­ва­ют­ся по ка­са­тель­ным к маг­нит­ным ли­ни­ям, то маг­нит­ные линии пря­мо­го про­вод­ни­ка с током пред­став­ля­ют собой окруж­но­сти, а их на­прав­ле­ние за­ви­сит от на­прав­ле­ния тока в про­вод­ни­ке.

Рис. 2. Рас­по­ло­же­ние маг­нит­ных стре­лок возле пря­мо­го про­вод­ни­ка с током

Для более на­гляд­ной де­мон­стра­ции маг­нит­ных линий про­вод­ни­ка с током можно про­ве­сти сле­ду­ю­щий опыт. Если во­круг про­вод­ни­ка с током вы­сы­пать же­лез­ные опил­ки, то через неко­то­рое время опил­ки, попав в маг­нит­ное поле про­вод­ни­ка, на­маг­ни­тят­ся и рас­по­ло­жат­ся по окруж­но­стям, ко­то­рые охва­ты­ва­ют про­вод­ник (см. Рис. 3).

Рис. 3. Рас­по­ло­же­ние же­лез­ных опи­лок во­круг про­вод­ни­ка с током

Правило буравчика. Правило правой руки

Для опре­де­ле­ния на­прав­ле­ния маг­нит­ных линий возле про­вод­ни­ка с током су­ще­ству­ет пра­ви­ло бу­рав­чи­ка (пра­ви­ло пра­во­го винта) – если вкру­чи­вать бу­рав­чик по на­прав­ле­нию тока в про­вод­ни­ке, то на­прав­ле­ние вра­ще­ния ручки бу­рав­чи­ка ука­жет на­прав­ле­ние линий маг­нит­но­го поля тока (см. Рис. 4).

Рис. 4. Пра­ви­ло бу­рав­чи­ка

Также можно ис­поль­зо­вать пра­ви­ло пра­вой руки – если на­пра­вить боль­шой палец пра­вой руки по на­прав­ле­нию тока в про­вод­ни­ке, то че­ты­ре со­гну­тых паль­ца ука­жут на­прав­ле­ние линий маг­нит­но­го поля тока (см. Рис. 5).

Рис. 5. Пра­ви­ло пра­вой руки

Оба ука­зан­ных пра­ви­ла дают один и тот же ре­зуль­тат и могут быть ис­поль­зо­ва­ны для опре­де­ле­ния на­прав­ле­ния тока по на­прав­ле­нию маг­нит­ных линий поля.

Разветвление: Взаимодействие проводников с током в опытах Ампера

После от­кры­тия яв­ле­ния воз­ник­но­ве­ния маг­нит­но­го поля вб­ли­зи про­вод­ни­ка с током Эр­стед разо­слал ре­зуль­та­ты своих ис­сле­до­ва­ний боль­шин­ству ве­ду­щих учё­ных Ев­ро­пы. По­лу­чив эти дан­ные, фран­цуз­ский ма­те­ма­тик и физик Ампер при­сту­пил к своей серии экс­пе­ри­мен­тов и через неко­то­рое время про­де­мон­стри­ро­вал пуб­ли­ке опыт по вза­и­мо­дей­ствию двух па­рал­лель­ных про­вод­ни­ков с током. Ампер уста­но­вил, что если по двум рас­по­ло­жен­ным па­рал­лель­но про­вод­ни­кам течёт элек­три­че­ский ток в одну сто­ро­ну, то такие про­вод­ни­ки при­тя­ги­ва­ют­ся (см. Рис. 6 б) если ток течёт в про­ти­во­по­лож­ные сто­ро­ны – про­вод­ни­ки от­тал­ки­ва­ют­ся (см. Рис. 6 а).

Рис. 6. Опыт Ам­пе­ра

Из своих опы­тов Ампер сде­лал сле­ду­ю­щие вы­во­ды:

1. Во­круг маг­ни­та, или про­вод­ни­ка, или элек­три­че­ски за­ря­жен­ной дви­жу­щей­ся ча­сти­цы су­ще­ству­ет маг­нит­ное поле.

2. Маг­нит­ное поле дей­ству­ет с неко­то­рой силой на за­ря­жен­ную ча­сти­цу, дви­жу­щу­ю­ся в этом поле.

3. Элек­три­че­ский ток пред­став­ля­ет собой на­прав­лен­ное дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц, по­это­му маг­нит­ное поле дей­ству­ет на про­вод­ник с током.

Разветвление: Задача на применение правила буравчика для прямого проводника с током

На ри­сун­ке 7 изоб­ра­жён про­во­лоч­ный пря­мо­уголь­ник, на­прав­ле­ние тока в ко­то­ром по­ка­за­но стрел­ка­ми. Ис­поль­зуя пра­ви­ло бу­рав­чи­ка, на­чер­тить возле сто­рон пря­мо­уголь­ни­ка по одной маг­нит­ной линии, ука­зав стрел­кой её на­прав­ле­ние.

Рис. 7. Ил­лю­стра­ция к за­да­че

Вдоль сто­рон пря­мо­уголь­ни­ка (про­во­дя­щей рамки) вкру­чи­ва­ем мни­мый бу­рав­чик по на­прав­ле­нию тока.

Вб­ли­зи пра­вой бо­ко­вой сто­ро­ны рамки маг­нит­ные линии будут вы­хо­дить из ри­сун­ка слева от про­вод­ни­ка и вхо­дить в плос­кость ри­сун­ка спра­ва от него. Это обо­зна­ча­ет­ся с по­мо­щью пра­ви­ла стре­лы в виде точки слева от про­вод­ни­ка и кре­сти­ка спра­ва от него (см. Рис. 8).

Ана­ло­гич­но опре­де­ля­ем на­прав­ле­ние маг­нит­ных линий возле дру­гих сто­рон рамки.

Рис. 8. Ил­лю­стра­ция к за­да­че

Образование магнитного поля вблизи катушки с током (соленоида)

Опыт Ам­пе­ра, в ко­то­ром во­круг ка­туш­ки уста­нав­ли­ва­лись маг­нит­ные стрел­ки, по­ка­зал, что при про­те­ка­нии по ка­туш­ке тока стрел­ки к тор­цам со­ле­но­и­да уста­нав­ли­ва­лись раз­ны­ми по­лю­са­ми вдоль мни­мых линий (см. Рис. 9). Это яв­ле­ние по­ка­за­ло, что вб­ли­зи ка­туш­ки с током есть маг­нит­ное поле, а также что у со­ле­но­и­да есть маг­нит­ные по­лю­са. Если из­ме­нить на­прав­ле­ние тока в ка­туш­ке, маг­нит­ные стрел­ки раз­вер­нут­ся.

Рис. 9. Опыт Ам­пе­ра. Об­ра­зо­ва­ние маг­нит­но­го поля вб­ли­зи ка­туш­ки с током

Для опре­де­ле­ния маг­нит­ных по­лю­сов ка­туш­ки с током ис­поль­зу­ет­ся пра­ви­ло пра­вой руки для со­ле­но­и­да (см. Рис. 10) – если об­хва­тить со­ле­но­ид ла­до­нью пра­вой руки, на­пра­вив че­ты­ре паль­ца по на­прав­ле­нию тока в вит­ках, то боль­шой палец по­ка­жет на­прав­ле­ние линий маг­нит­но­го поля внут­ри со­ле­но­и­да, то есть на его се­вер­ный полюс. Это пра­ви­ло поз­во­ля­ет опре­де­лять на­прав­ле­ние тока в вит­ках ка­туш­ки по рас­по­ло­же­нию её маг­нит­ных по­лю­сов.

Рис. 10. Пра­ви­ло пра­вой руки для со­ле­но­и­да с током

Разветвление: Задача на применение правила правой руки для соленоида с током

Опре­де­ли­те на­прав­ле­ние тока в ка­туш­ке и по­лю­сы у ис­точ­ни­ка тока, если при про­хож­де­нии тока в ка­туш­ке воз­ни­ка­ют ука­зан­ные на ри­сун­ке 11 маг­нит­ные по­лю­сы.

Рис. 11. Ил­лю­стра­ция к за­да­че

Со­глас­но пра­ви­лу пра­вой руки для со­ле­но­и­да, об­хва­тим ка­туш­ку таким об­ра­зом, чтобы боль­шой палец по­ка­зы­вал на её се­вер­ный полюс. Че­ты­ре со­гну­тых паль­ца ука­жут на на­прав­ле­ние тока вниз по про­вод­ни­ку, сле­до­ва­тель­но, пра­вый полюс ис­точ­ни­ка тока по­ло­жи­тель­ный (см. Рис. 12).