mozok.click

Електрична і магнітна взаємодії. Як ми знаємо, нерухомі електричні заряди взаємодіють між собою через електричне поле. Дослідимо характер взаємодії провідників, по яких тече струм.

Індукція магнітного поля. З’ясовуючи природу взаємодії провідників зі струмом, ми повинні, як і у випадку вивчення взаємодії заряджених тіл, дати відповідь на питання, яким чином передається взаємодія на відстані?

Сила Ампера. Як ми вже з’ясували, провідники зі струмом взаємодіють через магнітне поле. Закон, який визначає силу взаємодії між елементами струму, називають законом Ампера. За традицією та вшановуючи пам’ять про заслуги вченого, вираз для магнітної сили, що діє на провідник зі струмом з боку магнітного поля, також називають законом Ампера, а силу - силою Ампера.

Рух зарядженої частинки в однорідному магнітному полі. Голландський учений Г. А. Лоренц пояснив існування сили Ампера тим, що магнітне поле діє на рухомі заряди в провіднику зі струмом. Оскільки ці заряди вирватись із провідника не можуть, загальна сила, яка діє на них, прикладена до провідника. Таким чином, сила Ампера є сумою сил, які діють на вільні заряди в провіднику зі струмом. 

Діа-, пара- і феромагнетики. Ще Ампер для пояснення магнітних властивостей речовини висунув гіпотезу про молекулярні струми, але до створення планетарної моделі атома ця гіпотеза залишалась не обґрунтованою.

Досліди М. Фарадея. Після відкриття Ерстеда, який довів, що навколо провідника зі струмом виникає магнітне поле, природно було поставити питання про можливість утворення електричного струму в провідниках за допомогою магнітного поля. Над розв’язанням цієї проблеми працював англійський фізик М. Фарадей. Наведемо деякі з його дослідів.

Закон електромагнітної індукції. Перейдемо до кількісного формулювання закону електромагнітної індукції. Індукційний струм І_х у замкненому провіднику опором R виникає під дією електрорушійної сили індукції

Виникнення ЕРС під час руху провідника в магнітному полі. Звернімося до питання про природу ЕРС індукції. Спочатку розглянемо механізм виникнення ЕРС індукції під час руху провідника в стаціонарному магнітному полі.

ЕРС самоіндукції. За законом Фарадея-Максвелла електрорушійна сила індукції виникає за будь-яких змін магнітного потоку через контур провідника незалежно від природи цього потоку. Будь-які зміни власного магнітного потоку, створюваного струмом у провіднику, також приводять до виникнення в ньому індукційного струму.

Енергія магнітного поля. У попередньому параграфі ми розглянули дослід з виникнення у провідниках струму розмикання. Підкреслимо, що лампочка продовжувала горіти (струм текти) після вимкнення зовнішнього джерела.