26. Магнитное поле постоянного тока.

Начало исследований электромагнитных явлений было положено опытом датского физика Х. Эрстеда (1820).

При пропускании по прямолинейному горизонтальному проводнику постоянного тока I находящаяся под ним магнитная стрелка поворачивается вокруг своей вертикальной оси, стремясь расположиться перпендикулярно проводнику с током(рис1.). Ось стрелки тем точнее совпадает с этим направлением, чем больше сила тока и чем слабее влияние магнитного поля Земли. Эрстед обнаружил, что направление поворота северного полюса стрелки под действием электрического тока изменяется на противоположное при изменении направления тока в проводнике.

При прохождении по проводнику электрического тока вокруг проводника возникает магнитное поле, действующее на помещенную в это поле магнитную стрелку.

Материал проводника и характер его проводимости (электронный или ионный), а также происходящие в нем процессы (нагревание, электролиз и т.д.) никакой роли не играют.

В магнитном поле тока магнитная стрелка устанавливается в определенном направлении.

Индукция магнитного поля В – векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле.

Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса свободной магнитной стрелки в данной точке. Направление магнитной индукции можно найти, не используя магнитную стрелку, по одному из правил:

1. Правило буравчика: Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца его рукоятки в данной точке совпадет с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

2. Правило правой руки для прямого тока: Если охватить проводник правой рукой, направив отогнутый большой палец по направлению тока, то кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в этой точке.

Правило буравчика и правило правой руки позволяют находить направление вектора магнитной индукции, созданного только прямым током. Однако мысленно разделив криволинейный проводник на прямолинейные участки, можно найти направление вектора магнитной индукции от каждого участка, а затем сложить эти векторы.

Для магнитного поля, как и для электрического, выполняется принцип суперпозиций: Результирующий вектор индукции магнитного поля в данной точке складывается из векторов индукции магнитного поля, созданного различными токами в этой точке: .

Правило буравчика для витка с током(контурного тока): если вращать рукоятку буравчика по направлению тока в витке, то поступательное перемещение буравчика совпадает с направлением вектора индукции магнитного поля, созданного током в витке на своей оси.

22. Магнитное поле.

Линии магнитной индукции – линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

Линии индукции магнитного поля прямого проводника с током являются концентрическими окружностями с центром на оси проводника, лежащими в плоскостях, перпендикулярных проводнику.

Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они не имеют ни начала, ни конца. Магнитное поле (в отличие от электрического) не имеет источников: магнитных зарядов не существует.

Магнитное поле – вихревое поле, т.е. поле с замкнутыми линиями магнитной индукции.

Зная, как выглядят линии магнитной индукции для основных конфигураций тока, можно составить представление о магнитном поле более сложных конфигураций тока с помощью принципа суперпозиции для вектора магнитной индукции.

Для усиления магнитного поля используют не один виток, а катушку, содержащую несколько витков с током, соединенных последовательно и расположенных параллельно друг другу.

Магнитное поле - Это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной индукции В, который определяет: силу, действующую в данной точке поля на движущийся электрический заряд; действие М. п. на тела, имеющие магнитный момент, а также другие свойства М. п.

Все постоянные магниты (полосовые, подковообразные, магнитные стрелки) обладают 2 разноименными полюсами: северным и южным. Одноименные – отталкиваются, разноименные – притягиваются. Постоянные магниты оказывают ориентирующее действие на магнитную стрелку, помещенную вблизи от них таким образом, что она может свободно вращаться вокруг своего центра тяжести. Исследования поведения таких магнитных стрелок в различных точках земного шара привели к выводу о существовании магнитного поля Земли (это поле в основном обусловлено процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли).

Постоянное магнитное поле не действует на неподвижные электрически заряженные частицы и тела. В свою очередь, эти частицы и тела не действуют на помещенную вблизи них магнитную стрелку, т.е. не создают магнитное поле.

Северный полюс магнита – полюс, из которого выходят линии магнитной индукции, в южный – входят.

Большой вклад в изучение магнетизма внес Андре Ампер. Он выдвинул гипотезу, что магнитные свойства тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него. Магнетизм Земли, согласно гипотезе Ампера, вызывается токами, обтекающими Землю с запада на восток.