 |
4.2. Магнитное действие силы тока, действие на проводник с током
|
|
|
|
4. 2. Магнитное действие силы тока, действие на проводник с током
Электрический ток производит магнитное действие, другими словами, вокруг проводника с током образуется магнитное поле.
Магнитная стрелка поворачивается под действием тока. Если изменить направление тока, положение стрелки изменится на прямо противоположное.
Рис. 4. 5
Правило винта. На рисунке 4. 5 изображен круговой ток и расположенная на оси компасная стрелка. Если винт поворачивается по направлению кругового тока, он будет ввинчиваться в направлении от южного конца к северному концу компасной стрелки.
На рисунке (4. 6. а) изображены прямолинейный проводник с током и катушка компасная стрелка расположенная вблизи проводника повернута в определенном направлении магнитным полем тока. Северный конец компасной стрелки показывает, в каком «направлении нужно вращать рукоятку, чтобы винт ввинчивался по направлению тока.
На (рис 4. 6. в) изображено магнитное поле катушки. Если свернуть провод спиралью, намотав его как катушку, одинаково то направленные поля отдельных витков сложатся друг с другом, усиливая поле внутри катушки. Направление магнитной линии совпадает с осью катушки, и поле достигает там наибольшей величины.
а в
Рис. 4. 6 Магнитное поле прямолинейного проводника и катушки.
Ток оказывает силовое действие на магниты. Значит, нужно ожидать, что магниты также оказывают силовое действие на проводник с током. Действительно, если расположить провод с током между полюсами магнита, на этот провод будет действовать сила.
4. 3. Магнитная индукция
|
|
|
Сила магнитного поля определяется количественным значением величины, носящей название магнитной индукции, а также ее направлением.
В качестве направления магнитной индукции (силы магнитного поля) принято считать то, в котором располагается северный конец магнитной стрелки.
Мерой количественного значения магнитной индукции может служить механическая сила, действующая на проводник с током: чем больше сила, испытываемая проводником, тем сильнее магнитное поле. В электрических машинах и трансформаторах магнитная индукция порядка (Тесла) 1 Тл.
4. 4. Сила, действующая на проводник с током
Расположим прямолинейный проводник перпендикулярно направлению поля. В таких условиях опыт показывает, что на проводник действует сила F, равная произведению магнитной индукции В, длины проводника и тока.
Сказанное можно представить такой математической формулой:
F = BLI,
где F – сила; В – индукция; L – длина проводника; I – ток.
Если магнитная индукция измерена в теслах (Тл), длина проводника — в метрах (м), ток – в амперах (А), единицей измерения силы F будет ньютон (Н).
Такого порядка силы мы встречаем в электрических машинах, где, однако, в магнитном поле располагается не один провод, а целый их ряд (обмотка машины).
а) в)
Рис. 4. 7
Проводник с током расположен между полюсами магнита. В таком устройстве (рис. 4. 7. в) легко измерить силу, действующую на участок проводника, отмеченный фигурной скобкой. Силы, действующие на параллельные участки проводников, взаимно уравновешиваются.
Правило левой руки. Направление силы, в проводнике, определяется по правилу левой руки (рис. 4. 7. а): если расположить ладонь левой руки таким образом, чтобы магнитное поле было направлено к ладони (входило в ладонь), а четыре вытянутых пальца направить вдоль электрического тока, то отогнутый большой палец укажет направление силы.
|
|
|
|
|
|
