Сила, действующая на участок проводника
Сила, действующая на участок проводника с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Она зависит от силы тока, длины участка, магнитной индукции и ориентации проводника относительно поля.
Здесь \(F\) — сила Ампера, \(B\) — магнитная индукция, \(I\) — сила тока в проводнике, \(l\) — длина находящегося в поле участка, а \(\alpha\) — угол между направлением тока и линиями магнитного поля. Если проводник расположен не полностью в однородном поле, в расчёт берут только длину его участка внутри поля.
Проводник длиной \(0{,}20\ \text{м}\) находится в поле с индукцией \(0{,}50\ \text{Тл}\). Сила тока равна \(4\ \text{А}\), проводник перпендикулярен линиям поля. Тогда \(\alpha=90^\circ\) и \(\sin90^\circ=1\): \(F=0{,}50\cdot4\cdot0{,}20=0{,}40\ \text{Н}\). Сила направлена перпендикулярно и току, и магнитному полю.
Угол \(\alpha\) отсчитывают между проводником, то есть направлением тока, и линиями магнитного поля. При параллельном расположении \(\alpha=0^\circ\), поэтому \(F=0\). Максимальная сила возникает при перпендикулярном расположении: \(\alpha=90^\circ\). Силу Ампера для проводника не следует смешивать с силой Лоренца, действующей на отдельную заряженную частицу.
Как изменится сила Ампера, если ток увеличить в 2 раза, а остальные величины оставить прежними?
Главное
- Сила Ампера действует на проводник с током, помещённый в магнитное поле.
- Её модуль вычисляют по формуле \(F=BIl\sin\alpha\).
- Сила равна нулю при параллельности проводника и поля и максимальна при их перпендикулярности.