Теория:
Обнаружить магнитное поле вокруг металлического проводника с током можно несколькими способами. Например, использовать мелкие железные опилки.
На плоскость, перпендикулярно которой расположен проводник, нужно насыпать железные опилки. Железо может намагничиваться, попадая в магнитное поле, и поэтому опилки станут маленькими магнитными стрелками. Магнитное поле развернёт эти стрелки и выстроит в линии, по которым направлено действие магнитных сил.
Электрическое поле мы изображаем векторами электрической напряжённости. Для изображения магнитного поля используют линии магнитного поля.
За положительное направление линий магнитного поля принято направление, вдоль которого ориентируется магнитная стрелка, — от южного полюса к северному.
Магнитные линии замкнуты вокруг проводника, непрерывны и не пересекаются между собой. Через любую точку около проводника с током можно провести магнитную линию.
Направление линий магнитного поля совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки компаса.
Железные опилки намагничиваются в поле проводника с током и действуют как стрелки компаса, указывая направление линий магнитной индукции (рис. \(1\)).
Рис. \(1\). Магнитные линии вокруг проводника
Для иллюстрации линий магнитного поля вокруг прямого проводника с током проводник продевают в отверстие подложки, на которую насыпаны железные опилки. При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него возникает магнитное поле. Опилки выстраиваются в замкнутые линии, образующие концентрические окружности с центром в проводнике с током. Эти линии будут сгущаться ближе к проводнику (рис. \(2\)).
Рис. \(2\). Положение магнитной стрелки
На рисунке показано расположение магнитных стрелок вокруг проводника с током, расположенного перпендикулярно плоскости чертежа, ток в нём направлен от нас, что условно обозначено кружком с крестиком. Магнитные стрелки располагаются вокруг проводника с током определённым образом (рис. \(3\), а). Если изменить направление тока в проводнике на противоположное, то все магнитные стрелки повернутся на \(180°\) (рис. \(3\), b).
В этом случае направление тока условно обозначено кружком с точкой (это означает, что ток идёт к нам).
Рис. \(3\). Расположение стрелки компаса в зависимости от направления тока
Изменение направления магнитных стрелок связано с изменением направления тока в проводнике, а значит, и с изменением направления магнитных линий магнитного поля.
Направление линий магнитного поля можно определить с помощью правила правой руки:
если обхватить проводник с током ладонью правой руки так, чтобы отставленный большой палец был сонаправлен с током (рис. \(4\)), то согнутые четыре пальца укажут направление линий магнитного поля.
Рис. \(4\). Правило правой руки
Источники:
Рис. 1. Магнитные линии вокруг проводника. © ЯКласс.
Рис. 2. Положение магнитной стрелки. © ЯКласс.
Рис. 3. Расположение стрелки компаса в зависимости от направления тока. © ЯКласс.
Рис. 2. Положение магнитной стрелки. © ЯКласс.
Рис. 3. Расположение стрелки компаса в зависимости от направления тока. © ЯКласс.
Рис. 4. Правило правой руки. © ЯКласс.