Замкнутый контур с током в магнитном поле

Взаимодействие токов

Возьмём два гибких проводника, укрепим их вертикально, а затем присоединим нижними концами к полюсам источника тока.

Притяжения или отталкивания проводников при этом не обнаружится, хотя проводники заряжаются от источника тока, но заряды проводников при разности потенциалов между ними в несколько вольт ничтожно малы. Поэтому кулоновские силы никак не проявляются.

Но если другие концы проводников замкнуть проволокой так, чтобы в проводниках возникли токи противоположного направления, то проводники начнут отталкиваться друг от друга. В случае токов одного направления проводники притягиваются. Взаимодействия между проводниками с током, называют магнитными.

Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами.

Основные свойства магнитного поля

Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами).

Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды).

Подобно электрическому полю, магнитное поле существует реально независимо от нас, от наших знаний о нём.

Экспериментальным доказательством реальности магнитного поля, является факт существования электромагнитных волн.

Замкнутый контур с током в магнитном поле

Для изучения магнитного поля можно взять замкнутый контур малых (по сравнению с расстояниями, на которых магнитное поле заметно изменяется) размеров.

Например, можно взять маленькую плоскую проволочную рамку произвольной формы.

Подводящие ток проводники нужно расположить близко друг к другу

или сплести вместе.

Тогда результирующая со стороны магнитного поля на эти проводники, будет равна нулю.

Выяснить характер действия магнитного поля на контур с током можно с помощью следующего опыта.

Подвесим на тонких гибких проводниках, сплетённых вместе, маленькую плоскую рамку, состоящую из нескольких витков проволоки

На расстоянии, значительно большем размеров рамки, вертикально расположим провод.

При пропускании электрического тока через провод и рамку рамка поворачивается и располагается так, что провод оказывается в плоскости рамки.

При изменении направления тока в проволоке рамка повернётся на 180°.

 

Магнитное поле создаётся не только электрическим током, но и постоянными магнитами.

Если подвесить на гибких проводах рамку с током между полюсами магнита, то рамка будет поворачиваться до тех пор, пока плоскость её не установится перпендикулярно к линии, соединяющей полюсы магнита.

Таким образом, однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.

Магнитная стрелка

В магнитном поле рамка с током на гибком подвесе, со стороны которого не действуют силы упругости, препятствующие ориентации рамки, поворачивается до тех пор, пока не установится определённым образом.

Так же ведёт себя маленький продолговатый магнит с двумя полюсами на концах – южным S и северным N.