Основные понятия и формулы

Магнитное поле - это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Проводники с током действуют друг на друга. Токи направлены противоположно – проводники при этом отталкиваются. Токи сонаправлены – при этом проводники притягиваются. При взаимодействии двух проводников с током, возникают силы, которые отталкивают или притягивают проводники

..................

Взаимодействие токов вызывается их магнитными полями: магнитное поле одного тока действует силой на другой ток и наоборот.

Опыты показали, что модуль силы, действующей на отрезок длиной Δ l каждого из проводников, прямо пропорционален силам тока I ₁ и I ₂ в проводниках, длине отрезка Δ l и обратно пропорционален расстоянию R между ними:

В Международной системе единиц СИ коэффициент пропорциональности k принято записывать в виде:

k = μ₀ / 2π,

где μ₀ – постоянная величина, которую называют магнитной постоянной. Введение магнитной постоянной в СИ упрощает запись ряда формул. Ее численное значение равно

μ₀ = 4π·10^–7 H/A² ≈ 1,26·10^–6 H/A².

Формула, выражающая закон магнитного взаимодействия параллельных токов, принимает вид:

Магнитным моментом контура с током называется вектор , равный

где I — сила тока в контуре; S — площадь поверхности, охватываемой контуром; — единичный вектор нормали к плоскости контура.
Направление магнитного момента совпадает с направлением индукции магнитного поля, создаваемого в центре контура текущим по нему током.

На контур с током, помещенный в магнитное поле, действует пара сил с вращательным моментом
М = р_m∙В∙sin α,
где р_m — модуль магнитного момента контура с током; В — магнитная индукция; α - угол между направлением вектора индукции и нормали к плоскости контура.

В однородном магнитном поле на малый отрезок проводника с током действует сила Ампера, модуль которой определяется законом Ампера:
F_A = I∙B∙ ∙ ,
где I - сила тока в проводнике; В — магнитная индукция; α - угол между направлением тока и вектора магнитной индукции; - длина проводника.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали бы направление тока, то отогнутый 90^о большой палец покажет направление действующей на проводник силы Ампера.