Сила взаимодействия параллельных токов. Магнитная проницаемость среды.

Французский физик Ампер экспериментально установил, что если в двух параллельных проводниках электрический ток направлен в одну и ту же сторону, то наблюдается взаимное притяжение.

I₁ I₂

F₁ F₂

l

a

Взаимодействие проводников – результат действия магнитного поля одного тока на другой и наоборот.

F =	k	I1 I2 l
		а

сила, с которой магнитное поле бесконечно длинного прямого проводника с током I₁ действует на отрезок прямого проводника длиной l, если по нему течет ток I₂, а расстояние между ними а.

В СИ:

k =	Mc
	2π

M_c – величина, характеризующая зависимость силы взаимодействия электронных токов от среды - называется магнитной проницаемостью среды.

M_c = M • M_о

M_о = 4 π • 10 ^–7Н/А² – магнитная постоянная

M – относительная магнитная проницаемость

M =	Mc	=	F
	Mо		Fo

Относительная магнитная проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия токов в данной среде больше, чем в вакууме.

F =	M Mо I1 I2 l
	2π а

В Международной системе СИ за единицу силы тока принят ампер.

Ампер – сила тока, текущего в каждом из двух бесконечно длинных параллельных проводников, находящихся в вакууме на расстоянии 1м друг от друга, которая вызывает силу равную в 2•10 ^–7Н, действующую на каждый метр длины проводника.

Магнитная индукция

Магнитное поле действует на все участки проводника с током с некоторой силой.

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция.

Магнитная индукция показывает величину силы, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины, по которому проходит единица тока.

→	→
B =	Fmax
	I • l

Физический смысл В: если один и тот же проводник с током помещать в разные области одного и того же магнитного поля или в различные магнитные поля, то сила, действующая со стороны поля на проводник изменяется. Следовательно В можно считать силовой характеристикой данного поля.

Магнитная индукция – величина векторная. Но направление ее не совпадает с направлением силы, с которой магнитное поле действует на проводник. Направление В выбрано перпендикулярно направлению тока и направлению силы, с которой магнитное поле действует на ток.

I I пр

→

F

Направление В:

→

B вектор В в ∀ (•) магнитного поля направлен по

касательной к линии индукции в этой (•) в ту сторону, а

куда указывает северный полюс магнитной стрелки.

СИ:	В = 1	Н	= 1 Тл (Тесла)
		А • М

В честь югославского

ученого – электротехника Н.Тесла

1 Тл – это магнитная индукция такого магнитного поля, которое действует с силой в 1Н на проводник длиной в 1м при силе тока в проводнике 1А.

Индукция магнитного поля зависит:

1. от среды, в которой находится проводник с током, создающим магнитное поле.

Индукция в вакууме иная, чем в среде, где существуют молекулярные токи, а следовательно дополнительные магнитные поля.

M =	→ B
	→ Bо

- магнитная проницаемость среды, которая

характеризует степень намагничивания.

2. от силы тока, создающей магнитное поле (чем больше I, тем больше B)

3. от формы проводника (B магнитного поля катушки больше B магнитного поля этого вытянутого проводника)

4. от расстояния между проводником, создающим магнитное поле и местом, в котором определяют «B».