Ампер заңы

Магнит өрісінің тогы бар рамкаға әсері магнит өрісінің тогы бар өткізгішке ететін әсеріне мысал бола алады.

Ампер магнит өрісінде орналасқан тогы бар өткізгіштің элементіне магнит өрісінің әсер ететінін күші мынаған тең екенін анықтады:

мұндағы - модулі жағынан -ге тең және бағыты жағынан ток бағытымен сәйкес келетін вектор. – магнит индукциясы векторы.

Ампер күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады: алақанға векторы кіріп тұратындай, ал созылған төрт саусақ өткізгіштегі токтың бағытымен дәл келетіндей орналастырсақ, онда керілген бас бармақ Ампер күшінің бағытын көрсетеді.

Параллель токтардың өзара әсері

Ампер заңы арқылы екі токтың өзара әсер күшін анықтауға болады.

және тогы бар екі параллель өткізгіш бір-бірінен қашықтықта орналассын. және өрістің және тогы бар өткізгішке ететін және әсер күштерінің бағыты сол қол ережесімен анықталады.

,

осыдан

Осыған сәйкес

, , ,

яғни

.

Токтарының бағыттары бірдей екі өткізгіш бір-біріне тартылады, токтардың бағыты қарама-қарсы өткізгіштер тебіледі.

Магиттік тұрақты

Халықаралық жүйеде ток күшінің бірлігі – Ампер. Ампер деп – вакуумда бір-бірінен 1 метр аралықта орналасқан, көлденең қимасы мейлінше аз, шексіз ұзын екі параллель өткізгіш арқылы ток жүргенде, олардың арасында әрбір метр ұзындыққа Н-ға тең күш әсерін туғызатын токтың күші айтады.

Вакуумда (=1) өткізгіштің бірлік ұзындығына келетін өзара әсер күші:

,

егер , м болса:

Н/м.

Осыдан

мұндағы, генри (Гн) – индуктивтіліктің өлшем бірлігіне кейінірек тоқталамыз.

Магнит индукциясы мен магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірліктері

тогы бар өткізгіштің элементі магнит өрісі бағытына болсын. Ампер заңы бойынша , осыдан

.

магнит индукциясының өлшем бірлігі тесла (Тл) – бойынан 1А ток жүріп тұрған және өрісіне орналасқан түзу өткізгіштің бірлік метріне 1Н күшпен әсер ететін біртекті өрісінің индукциясына тең шама

формуласынан вакуумде болатын магнит өрісінің кернеулігі -ге тең. Магнит кернеулігінің өлшем бірлігі А/м – вакуумдағы индукциясы Тл өрістің кернеулігіне тең шама.

Еркін қозғалған зарядтың магнит өрісі

Тогы бар өткізгіш өзінің айналасында магнит өрісін тудырады. Электр тогы дегеніміз электр зарядтарының реттелген қозғалысы. Еркін тұрақты релятивистік емес жылдамдықпен қозғалатын нүктелік зарядтың магнит өрісі :

,

мұндағы – зарядынан бақылау нүктесіне дейінгі радиус-вектор, мен векторларының арасындағы бұрыш.

Лоренц күші

Тогы бар өткізгішке әсер еткен сияқты, магнит өрісі осы өрісте қозғалып бара жатқан зарядқа да әсер етеді.

магнит өрісінде жылдамдықпен қозғалып бара жатқан электр зарядына әсер ететін күш Лоренц күші деп аталады:

немесе

мұндағы жылдамдық пен магнит индукциясы арасындағы бұрыш.

	Тогы бар өткізгіш	Еркін қозғалыстағы заряд
Магнит өрісі	Био-Савар-Лаплас заңы
Әсер етуші күш	Ампер күші	Лоренц күші

Л оренц күшінің бағыты Ампер күшінің бағытындағыдай сол қол ережесімен анықталады. Лоренц күші зарядталған бөлшектің қозғалыс бағытына перпендикуляр. Сондықтан ол жылдамдықтың тек қана бағытын өзгертеді, модулін өзгертпейді. Яғни Лоренц күші жұмыс жасамайды.

Тұрақты магнит өрісі қозғалыстағы зарядталған бөлшекпен жұмыс атқармайды және магнит өрісінде қозғалған бөлшектің кинетикалық энергиясы өзгермейді.

Индукциясы магнит өрісінде қозғалған зарядтың қозғалысына кернеулігі электр өрісі де әсер етеді. Осы әсерлер Лоренц формуласымен сипатталады, векторлық түрде:

немесе, модулі бойынша

.