Теория:
Магнитное поле, как мы выяснили, — это особый вид материи, существующей независимо от нашего сознания. Магнитное поле можно изобразить с помощью линий магнитного поля. А можно ли обнаружить магнитное поле?
Соберём электрическую цепь. Пока ключ не замкнут, с проводником ничего не происходит. Если замкнуть ключ, проводник начнёт двигаться внутрь магнита. Если поменять полюсы источника тока, проводник будет двигаться в противоположную сторону.
Рис. \(1\). Проводник без тока в магнитном поле
Рис. \(2\). Проводник с током в магнитном поле
Опыт демонстрирует воздействие магнитного поля на часть проводника, помещённого в поле подковообразного магнита.
- При отсутствии электрического тока в проводнике он висит неподвижно. Магнитное поле не воздействует на проводник.
- При замыкании ключа ток идёт от положительного полюса источника напряжения по красному проводу к проводнику. Поле постоянного магнита притягивает проводник. Проводник изменил своё положение.
Магнитное поле обнаруживается по его воздействию на проводник с током.
Движение проводника вызвано действием на него магнитного поля со стороны дугового магнита. Если поменять местами полюсы магнита, проводник изменит направление движения на противоположное.
Экспериментальные факты по обнаружению магнитного поля являются основанием для формулировки зависимости между физическими величинами, которые являются характеристиками электрического и магнитного полей.
На проводник с током, находящимся в магнитном поле, действует сила Ампера, направление которой определяется правилом левой руки.
Правило левой руки для проводника с током
Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца указывали направление тока, то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы Ампера.
Рис. \(3\). Правило левой руки
На направление тока указывает направление движения положительно заряженных частиц. На заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Направление силы Лоренца также определяется по правилу левой руки.
Правило левой руки для заряженной частицы, движущейся в магнитном поле
Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной частицы), то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы.
Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной частицы), то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы.
Если заряженная частица движется вдоль линии магнитного поля, то сила со стороны магнитного поля не действует.
Источники:
Рис. 1. Проводник без тока в магнитном поле. © ЯКласс.
Рис. 2. Проводник с током в магнитном поле. © ЯКласс.
Рис. 3. Правило левой руки. © ЯКласс.