Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле- сила Ампера. Поведение рамки с током в магнитном поле

Если провод, по которому течет ток, находится в магнитном поле, на каждый из носителей тока действует сила Здесь v — скорость хаотического движения носителя, u — скорость упорядоченного движения. От носителя тока действие этой силы передается проводнику, по которому он перемещается. В результате на провод с током, находящийся в магнитном поле, действует сила. Найдем величину силы dF, действующей на элемент провода длины dl. Усредним выражение по носителям тока, содержа- щимся в элементе dl: , (В — магнитная индукция в том месте, где помещается элемент dl). В элементе провода содержится число носителей, равное nS dl (n— число носителей в единице объема, S — площадь поперечного сечения провода в этом месте).

Умножив полученное выражение на число носителей, найдем интересующую нас силу:

Приняв во внимание, что ne< u >есть плотность тока j a S dl дает объем элемента провода dV, можно написать Отсюда можно получить выражение для плотности силы, т. е. для силы, действующей на единицу объема проводника: Напишем формулу в виде . Заменив S dl через j S dl=I d l, придем к формуле -эта формула определяет силу, действующую на элемент тока d l в магнитном поле, была установлена экспериментально Ампером и носит название закона Ампера.

ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РАМКУ С ТОКОМ

Однородное магнитное поле ориентирует рамку (т.е. создается вращающий момент и рамка поворачивается в положение, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости рамки).

Неоднородное магнитное поле ориентирует + притягивает или отталкивает рамку с током.

Так, в магнитном поле прямого проводника с током (оно неоднородно) рамка с током ориентируется вдоль радиуса магнитной линии и притягивается или отталкивается от прямого проводника с током в зависимости от направления токов.