Теория:
В начале \(XIX\) века французский физик Андре Ампер, проведя несколько серий опытов, обнаружил, что сила, действующая в магнитном поле на проводник, по которому течёт ток, прямо пропорциональна следующим величинам:
- длине проводника;
- силе тока в этом проводнике;
- модулю вектора магнитной индукции поля.
Эту силу, действующую на проводник с током, находящийся в магнитном поле, называют силой Ампера.
Если прямой проводник длиной \(l\), по которому течёт ток \(I\), находится в однородном магнитном поле с индукцией \(B\), то величина этой силы определяется по формуле:
(\(1\)), где
— угол между направлением вектора \(\vec{B}\) и направлением вектора \(\vec{l}\).
Направление силы Ампера всегда перпендикулярно векторам магнитной индукции и элемента тока. Направление этой силы определяется по правилу левой руки.
Рассмотрим действие магнитного поля, созданного дугообразным магнитом, на отрезок проводника длиной \(l\).
Обрати внимание!
Вектор магнитной индукции в области, где находится отрезок проводника, направлен вертикально вверх от северного полюса магнита к южному.
Без тока в цепи сила Ампера со стороны магнитного поля на проводник не действует. Сила будет также отсутствовать, если сила тока в проводнике и вектор магнитной индукции сонаправлены или противоположно направлены.
Рис. \(1\)
Если замкнуть цепь, то проводник с током будет втягиваться в магнит, то есть сила Ампера будет направлена влево, согласно правилу левой руки.
Рис. \(2\)
Если изменить полюса источника тока на противоположные, то проводник с током будет отталкиваться от магнита, так как сила Ампера будет направлена вправо.
Рис. \(3\)