Действие магнитного поля на проводник с током
Воспользуемся магнитным полем дугообразного магнита, а электрическую цепь соберем согласно рис. 10.5.
Проводник АВ представляет собою прямолинейный участок цепи, находящийся в магнитном поле дугообразного магнита. При пропускании электрического тока наблюдается отклонение проводника с током в магнитном поле. Меняя направление тока, можно наблюдать изменение направления отклонения проводника с током в магнитном поле.
Рис.10.5
В 1820 г. французский физик Ампер экспериментально установил, от каких физических величин зависит эта сила.
Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции:
.
Существует правило, по которому определяется направление силы Ампера. Если в магнитном поле будет находиться рамка с током, то на нее действует пара сил, которая создает вращающий момент для рамки (рис. 10.6):
.
Поворот рамки с током в магнитном поле используют в электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы, например в амперметрах. В магнитном поле между постоянным магнитом и цилиндром из мягкого железа располагается катушка, способная вращаться вокруг горизонтальной оси.
Рис.10.6
При такой конструкции вращающий момент, действующий на катушку, максимален. Вращающий момент пропорционален силе измеряемого тока и числу витков в катушке. Измеряемая сила тока прямо пропорциональна углу отклонения стрелки.
Ответьте на вопросы к тексту:
1. Почему магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом магнитном поле?
2. Сформулируйте правило для определения направления силы Ампера.
3. В каких единицах измеряют магнитную индукцию?
4. Возможно ли использовать поворот рамки с током в магнитном поле в приборах для измерения напряжения в электрической цепи? Как называют такие приборы?
Министерство образования и науки
Самарской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
«Губернский колледж г.Сызрани»
Технический профиль