3.Закон Ампера.

На проводник с током I, помещенный в магнитное поле индукцией В, со стороны этого поля действу­ет сила. Ее величина описывается законом Ампера. Здесь dF – сила, действующая на элемент тока dl (рис.26). Модуль этой силы dF=ldlBsinα, направление силы принято определять по правилу левой руки: если расположить левую руку так, что­бы вектор магнитной индукции входил в ладонь, вытянутые четыре пальца направить по току, то отогнутый большой палец укажет направление сил.

Сила, действующая на весь проводник, находится как век­торная сумма сил, действующих на все эле­менты тока, из которых этот проводник со­стоит.

Рис. 26

В качестве примера расчета силы Ампера рассмотрим взаимодействие параллельных бесконечно длинных проводников с током (рис 27). Пусть ток I1, является полеобразующим. Поле, им созданное, в месте тока I2 равно . Это поле действует на

второй участок тока длиной l с силой . Когда токи текут в одном направлении, проводники притягивают­ся, когда в противоположных – отталкиваются. В СИ из магнитного взаимодействия параллельных токов устанавливается единица силы тока – 1 ампер. Токи в 1 ампер - это токи, которые, протекая по двум параллель­ным достаточно длинным и тонким проводникам, располо­женным в вакууме на расстоянии I м друг от друга, вызывают появление силы взаимодействия между проводниками, равной ньютона на каждый метр длины проводников.

4. Магнитное поле движущегося заряда.

Равномерно дви­жущийся в пространстве нерелятивистский заряд q создает во­круг себя магнитное поле, выражаемое формулой:

, где V – скорость движения заряда, а r – радиус-вектор, проведенный из места нахождения заряда в точку на­блюдения (рис.51).

Модуль этого поля

Направление вектора магнитной индукции поля, созданно­го положительным зарядом определяют по правилу правого буравчика: если направить поступательное движение буравчика по направлению скорости заряда, то направление вращения рукоятки укажет направление созданного им магнитного поля. Для отрицательного заряда направление поля противоположно направлению вращения рукоятки, буравчика. Опытная проверка полей, созданных движущимися зарядами, была осуществлена в 1877 г. Роуландом, эти исследования были продолжены в 1901 – 1904 гг. А.А.Эйхенвалъдом.

5. Сила Лоренца

Это сила, действующая на заряженную части­цу, движущуюся в электромагнитном поле, имеет вид F=qE+q[V,B], где q – заряд частицы, Е – напряженность элек­трического поля, В – индукция магнитного поля, V – скорость частицы.

Электрическая компонента силы Лоренца в зависимости от знака заряда направлена либо вдоль, либо против Е. Магнитная компонента перпендикулярна как скорости частицы, так и на­правлению вектора индукции. Направление магнитной компо­ненты принято определять для положительно заряженной час­тицы по правилу левой руки: если расположить ладонь так, чтобы вектор В входил в ладонь, вытянутые четыре пальца направить по скорости, то отогнутый большой палец укажет направление силы. Сила, действующая на отрицательно заря­женную частицу, направлена в противоположную сторону. Так как магнитная компонента перпендикулярна скорости частицы, то она работы не совершает и не может изменить модуль ско­рости движения частицы.

В вакууме заряженная частица массы m, имеющая ско­рость, перпендикулярную В, движется равномерно по окружно­сти радиуса . Если скорость этой частицы была направлена под острым углом к В, то траектория движения час­тицы – винтовая линия.

При наличии еще и электрического поля траектория части­цы становится более сложной, частица дополнительно к движе­нию по винтовой линии дрейфует вдоль или против Е.

Наличие силы Лоренца приводит к возникновению в про­водниках гальваномагнитных и других эффектов.