3. Закон Ампера.

На провідник із струмом в магнітному полі діє сила. Ампер показав, що сила , з якою магнітне поле діє на елемент провідника зі струмом I, що знаходиться в магнітному полі прямо пропорційна силі струму в провіднику і векторному добутку елемента довжини провідника на магнітну індукцію .

( 1 )

або ( 2 )

де  - кут між напрямком струму І та вектором індукції магнітного поля.

Рис. 2

На рис. 2 струм створюється позитивними зарядами, напрям руху яких збігається з напрямком струму.

Напрям сили Ампера визначається по правилу векторного добутку, або по правилу лівої руки. Якщо ліву руку розмістити так, щоб лінії індукції магнітного поля входили в долоню, а чотири випрямлені пальці збігались з напрямком струму в провіднику, то поставлений під прямим кутом великий палець вказує напрям сили Ампера. Закон Ампера широко використовується на практиці – в електровимірювальних приладах, електродвигунах та ін.

4. Електромагніти, їх застосування в техніці.

Електромагнітами називають електромеханічні пристрої, які перетворюють електричну енергію в механічну і здійснюють механічні операції (піднімання вантажу, протягування, штовхання, утримання та ін.).

Принцип дії електромагнітів заснований на явищі протягування намагнічених феромагнітних тіл одне до одного. Намагнічуються феромагнітні частини електромагнітів електричним струмом. Електромагніт постійного струму складається з нерухомого магнітопровода, рухомого магнітопровода – якоря, який притягується до нерухомого і намагнічуючої котушки. В деяких випадках, наприклад, у підйомних електромагнітів, які використовуються на підйомних кранах для переноски феромагнітних виробів і матеріалів, якір відсутній, так як в цьому випадку до полюсів електромагніту притягується безпосередньо виріб чи матеріал, необхідний для переносу.

При відсутності струму в котушці електромагніту сила притягання між нерухомим магнітопроводом і якорем відсутня. При проходженні струму по котушці в магнітному колі електромагніту встановлюється магнітний потік, частини магнітопровода намагнічуються і якір притягується до нерухомого магнітопроводу.

С ила тяги електромагніту визначається так:

де Ф – магнітний потік (Вб); В – магнітна індукція (Тл);

S – площа кожної з притягуючи поверхонь (м²);

μ₀ = 0,4π·10^-6 Гн/м.

Електромагніти широко використовуються в техніці. Їх використовують для розмикання та замикання контактів реле і контакторів, для відключення автоматичних і масляних вимикачів, для розгальмування механічних гальм на підйомно-транспортних пристроях, для керування клапанами гідравлічних і пневматичних систем, для подачі деталей на конвеєр і збрасування їх з нього, для підйому, спуску і горизонтального переміщення феромагнітних тіл без спеціального кріплення, для відділення феромагнітних включень в транспортному потоці не феромагнітних матеріалів та ін.

Контрольні питання:

1. Що породжує магнітне поле?

2. Що таке магнітна індукція?

3. Як пояснити вихровий характер магнітного поля?

4. В яких одиницях вимірюється магнітна індукція?

5. Що являється силовою характеристикою магнітного поля?

6. Як визначити напрям електромагнітної сили?

7. Де використовують електромагніти?

6