Mágneses tér hatása áramvezető vezetőre

Ha megpróbálunk két egyforma, ellentétes pólusú permanens gyűrűmágnest összerakni, akkor egy ponton, amikor közelebb kerülnek egymáshoz, egyre jobban elkezdenek vonzódni egymáshoz.

És ha megpróbálja ugyanazokat a mágneseket közelebb hozni egymáshoz, de az azonos nevű pólusokkal, akkor egy bizonyos távolságban egyre inkább akadályozzák ezt a konvergenciát, megpróbálnak oldalra terjedni, mintha taszítanák egymást.

Ez azt jelenti, hogy a mágnesek közelében van valamilyen anyagtalan anyag, amely ezeket a tulajdonságokat mutatja, mechanikai hatást fejt ki a mágnesekre, és ennek a hatásnak az erőssége a mágnesektől különböző távolságokban nem azonos, minél közelebb van, annál erősebb. .Ezt a megfoghatatlan anyagot úgy hívják mágneses mező.

A tudomány régóta tudja, hogy a mágneses mező forrása az elektromos áram. Az állandó mágnesekben ezek a mikroáramok a molekulák és atomok belsejében vannak, de sok-sok ilyen áram van, és a teljes mágneses tér a mágneses tér állandómágnes.

Ha külön áramvezető vezetéket veszünk, akkor annak is van mágneses tere.Ez a mágneses tér pedig ugyanúgy képes kölcsönhatásba lépni más mágneses mezőkkel. Vagyis egy áramvezető vezető kölcsönhatásba lép egy külső mágneses mezővel.

A vezető és az áram és a mágneses tér kölcsönhatásának törvényét egy francia fizikus állapította meg Andre-Marie Ampere század első felében.

Ampere kísérletileg kimutatta, hogy a mágneses térben lévő áramvezető vezetőre olyan erő hat, amelynek iránya és nagysága függ az áram nagyságától és relatív helyzetétől, valamint annak a mágneses térnek a mágneses indukciós vektorától, amelyben az áramvezető található. Ezt az erőt ma hívják Amper erősség… Íme a képlete:

Itt:

a az áram iránya és a mágneses indukcióvektor közötti szög;

B — a külső mágneses tér mágneses indukciója az áramvezető helyén;

I a vezetékben lévő áram mennyisége;

l az áramvezető vezeték aktív hossza.

Az áramvezetőre a mágneses tér oldalára ható erő nagysága számszerűen egyenlő a mágneses térbe helyezett vezetőelem hosszának mágneses indukciós modulusának és az áramerősségnek a szorzatával. a vezetőben, és arányos az áram iránya és a mágneses indukciós vektor iránya közötti szög szinuszával is.

Az Amper erő irányát a balkéz szabály szerint határozzuk meg: ha a bal kéz úgy van elhelyezve, hogy a B mágneses indukciós vektor merőleges komponense a tenyérbe kerül, és négy kinyújtott ujj az áram irányába irányul, akkor a 90 fokban meghajlított hüvelykujj jelzi az áramvezető vezeték egy szegmensére ható erő irányát, vagyis az Amper erő irányát.

Mivel a mágneses tér engedelmeskedik a mezők szuperpozíciójának elvének, az áramvezető mágneses tere és az a mágneses mező, amelyben a vezető található, összeadódik a vezető körüli térben.

Ennek eredményeként az áram és a mágneses tér kölcsönhatásának képe úgy néz ki, mintha a vezetéket a mágneses tér koncentráltabb tartományából a kevésbé koncentrált tartományba tolják.

Az a terület, ahol a mágneses tér erősebb, úgy képzelhető el, hogy szorosan megfeszített szálak töltik ki, amelyek hajlamosak abba az irányba tolni a vezetőt, ahol a szálak gyengébbek.