Взаимодействие параллельных токов
Два длинных параллельных проводника с током взаимодействуют магнитными силами: при одинаковом направлении токов они притягиваются, а при противоположном — отталкиваются.
Направление взаимодействия
Каждый проводник создаёт вокруг себя магнитное поле. Это поле действует на ток в соседнем проводнике с помощью силы, действующей на участок проводника. Направление силы определяют по правилу левой руки. Если токи текут в одну сторону, силы направлены навстречу друг другу — проводники притягиваются. Если токи текут в противоположные стороны, силы направлены от проводников — они отталкиваются.
Формула для длинных проводников
Для двух прямых длинных параллельных проводников в вакууме или воздухе сила, действующая на участок длиной \(l\), определяется формулой:
Здесь \(\mu_0\) — магнитная постоянная, \(I_1\) и \(I_2\) — силы токов, а \(r\) — расстояние между проводниками. Чем больше токи, тем сильнее взаимодействие; чем больше расстояние, тем оно слабее. Силы, действующие на проводники, равны по модулю и противоположны по направлению.
Если токи в двух параллельных проводниках направлены слева направо, проводники притягиваются. Если направление тока в одном из них изменить на противоположное, они начнут отталкиваться.
Притяжение возникает не потому, что проводники заряжены разноимённо. Взаимодействуют именно токи и созданные ими магнитные поля. Для неподвижных зарядов действует другое, электрическое взаимодействие.
Как изменится взаимодействие двух параллельных проводников, если направление тока в одном проводнике поменять на противоположное?
Главное
- Параллельные токи одного направления притягиваются, а противоположного направления — отталкиваются.
- Для длинных проводников сила на единицу длины равна \(\frac{F}{l}=\frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}\).
- Взаимодействие объясняется магнитным полем токов и является частным случаем силы Ампера.