Билет № 69. Магнитное поле тока

Магнитное поле.

Около неподвижных электрических зарядов можно обнаружить только электрическое поле, а около движущихся, и электрическое и магнитное.

Так как электрический ток – это направленное движение электрических зарядов, то, следовательно, около проводника с током также существует магнитное поле.

Датский ученый Эрстед доказал это. Эрстед установил, что магнитная стрелка около прямого проводника с током устанавливается определённым образом, а именно устанавливается перпендикулярно проводнику

Ампер доказал, что два параллельных проводника, по которым ток течёт в одну сторону притягиваются друг к другу. Если токи текут в разные стороны, то проводники отталкиваются друг от друга.

Основной характеристикой магнитного поля является вектор индукции магнитного поля В. Модуль этого вектора характеризует величину поля в данной точке, а направление вектора В указывает направление магнитного поля в данной точке.

Для изучения магнитного поля часто используют магнитную стрелку.

S– южный магнитный полюс стрелки. N – северный магнитный полюс стрелки.

Магнитная стрелка, попав в магнитное поле, ориентируется в нём определённым образом.

При этом вектор В направлен по оси стрелки от S к N.

Для изображения магнитных полей используют магнитные линии.

Магнитная линия – это воображаемая линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции поля в данной точке.

Если магнитная линия представляет собой кривую, то ось магнитной стрелки совпадает с касательной, проведенной к магнитной линии в данной точке.

Основные свойства магнитных линий:

1. Это замкнутые линии. Они нигде не пересекаются.
2. Выходят из северного магнитного полюса и входят в южный магнитный полюс.
3. Чем больше густота линий в данном месте, тем сильнее поле (тем больше модуль вектора В)

Однородным называется магнитное поле, величина и направление которого во всех точках одинакова, т. е. В = const.

Магнитные линии однородного магнитного поля - это параллельные прямые, густота которых везде одинакова.

В неоднородном магнитном поле направление и величина вектора В в разных точках различна.

Если магнитное поле неоднородно, то магнитные линии не будут прямыми и их густота не везде одинакова.

 

Рассмотрим некоторые магнитные поля.

1. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии представляют концентрические окружности, охватывающие проводник.

Их направление определяется правилом правой руки (правило обхвата): большой палец, отставленный на 90⁰ должен показывать направление тока в проводнике. Четыре пальца при этом обхватывают проводник. Направление обхвата покажет направление магнитных линий.

Направление магнитных линий также можно определить по правилу буравчика (правого винта): если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения рукоятки указывает направление магнитных линий.