3. Отклонение пучка электронов в электронно-лучевой трубке при поднесении провода с током.

	Электроны в электронно-лучевой трубке, движущиеся прямолинейно, отклоняются к проводу с током или от него в зависимости от направления тока в этом проводе.

Магнитная индукция. Принцип суперпозиции магнитных полей.

Магнитное поле, определяющее взаимодействие движущихся зарядов характеризуют вектором , задающим выделенное в каждой точке пространства направление. Вектор называют индукцией магнитного поля. В магнетизме вектор является аналогом вектора напряженности электрического поля в электростатике (соответственно, ) и, т.о., определяет интенсивность действия магнитного поля на движущийся электрический заряд.

В системе СИ: Тл (тесла).

Опыт показывает, что для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым зарядом или током в отдельности:

Сила Лоренца и закон Ампера.

Сила Лоренца.

	Обобщение опытных фактов приводит к выводу о том, что на движущийся заряд в магнитном поле действует сила, определяемая выражением: ,

где заряд, - скорость заряда, - индукция магнитного поля.

Здесь некоторая константа, которая определяется выбранной системой единиц. В СИ , т.е. сила Лоренца выражается формулой

.

Если движение заряда происходит в магнитном и электрическом полях, то сила Лоренца приобретает вид:

.

Примечание: В нерелятивистском приближении сила не должна изменяться при переходе из одной ИСО в другую, поэтому разделение силы Лоренца на электрическую и магнитную части зависит от выбора системы отсчета. Без указания системы отсчета такое разделение теряет смысл.

Движение заряда в постоянном однородном магнитном поле.

	Если рассматривать движение частицы с зарядом в постоянном однородном магнитном поле , то уравнение движения примет вид . В направлении, параллельном магнитному полю, проекция силы, действующей со стороны поля на движущийся заряд , равна нулю,

что вытекает из свойств векторного произведения.

Если скорость частицы в магнитном поле перпендикулярна вектору , то

.

Ускорение равно

,

т.е. перпендикулярно скорости частицы. В этом случае частица движется в магнитном поле с постоянной по модулю скоростью, траектория движения – окружность. Тогда

,

откуда радиус траектории (окружности):

Если скорость частицы направлена под произвольным углом к магнитному полю (вектору ), то траектория частицы – винтовая линия.

Закон Ампера.

Каждый носитель тока в проводнике испытывает действие магнитной силы. В результате магнитное поле действует с определенной силой на сам проводник с током

Пусть имеем провод с током, помещенный в магнитное поле. На каждый заряд (носитель) действует сила Лоренца

,

где - скорость хаотического движения и - скорость дрейфа носителей (электронов). Если - сечение проводника, - концентрация носителей, то на элемент тока длиной будет действовать сила

,

где - средняя сила, действующая на заряд; элементарный объем проводника.

,

т.к. и .

Тогда сила, действующая на элемент проводника длиной

, т.к. .

Итак,

.

Если объемный элемент тока выразим через линейный элемент тока , то для тонкого провода с площадью поперечного сечения можно записать

.

Тогда сила, действующая на провод длиной , определяется как

.

Сила, действующая на провод конечной длины:

.

Эти соотношения и определяют закон Ампера (1820г.).