Магнитное взаимодействие токов

Опыты показывают, что между двумя параллельно расположенными проводниками бесконечной длины, по которым протекают постоянные токи, возникает сила взаимодействия. Проводники с одинаково направленными токами притягиваются, а проводники с противоположно направленными токами — отталкиваются. Взаимодействие между проводниками с током, т. е. взаимодействие между движущимися электрическими зарядами, называют магнитным.

Магнитное поле

Взаимодействие проводников с токов объясняется тем, что электрический ток, протекающий по одному из проводников, создает в окружающем его пространстве магнитное поле, которое и действует на другой проводник, помещенный в это поле.

Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами.

Особенностью магнитного поля является то, что поле создается движущимися электрическими зарядами и действует только на движущиеся электрические заряды.

Индукция магнитного поля

магнитный индукция проводник ток Характеристикой магнитного поля является магнитная индукция. Поскольку это вектор, то следует определить и направление этого вектора и его модуль. Направление вектора магнитной индукции связано с ориентирующим действием магнитного поля на магнитную стрелку. За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле.

Направление вектора магнитной индукции прямолинейного проводника с токам можно определить с помощью правила буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Графически магнитное поле можно изображать с помощью линий магнитной индукции. Линиями магнитной индукции называются воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции. Лини магнитной индукции всегда замкнуты, т. е. не имеют ни начала ни конца. Такое поле называется вихревым.

На рис. изображены линии магнитной индукции прямолинейного участка проводника с током.

Модулем вектора магнитной индукции назовем отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка:

Единица магнитной индукции называется тесла 1 Тл).

Для токов, протекающих по проводникам различной конфигурации, характерны различные магнитные поля. Магнитное поле прямого бесконечно длинного магнитного проводника с током подсчитывается по формуле.

J — ток, текущий по проводнику, r — расстояние от проводника до той точки, в которой ищется поле, ₀ — магнитная постоянная; 0=410^-7 Гн/м.

Магнитное поле кругового витка с током в его центре подсчитывается по формуле.

J — ток, R — радиус витка.

Магнитное поле соленоида:

n — число витков на единицу длины соленоида.